為規(guī)范半導(dǎo)體照明市場環(huán)境,引領(lǐng)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)快速轉(zhuǎn)型升級,國家半導(dǎo)體照明應(yīng)用系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心聯(lián)合國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟共同舉辦Green Lighting 上海國際半導(dǎo)體照明論壇,論壇于2015年3月11日下午在上海虹橋金古源豪生大酒店正式拉開帷幕。
會上,南昌大學(xué)副校長江風(fēng)益以“高品質(zhì)LED照明光源用薄膜型芯片制造技術(shù)”為主題做了演講報告。
南昌大學(xué)副校長江風(fēng)益 做主題報告
江風(fēng)益表示,做好一個燈具,首先就要了解的就是芯片。希望通過搞應(yīng)用的人能夠通過這個報告了解一下芯片光譜。
目前三條LED照明技術(shù)路線分別是藍(lán)寶石、碳化硅和硅襯底GaN基LED技術(shù)路線。前兩種為非薄膜型芯片,第三種為薄膜型芯片,薄膜型芯片具有垂直結(jié)構(gòu)、單面出光、出光均勻、散熱好等性能優(yōu)勢,是高品質(zhì)燈具的優(yōu)選光源。采用單面出光的硅襯底藍(lán)光LED制備的白光光譜在空間分布方面表現(xiàn)出準(zhǔn)各項同性,發(fā)光均勻性好,而非薄膜型LED多面出光表現(xiàn)為明顯的各向異性。薄膜型芯片在高檔光源市場上表現(xiàn)出十分明顯的競爭優(yōu)勢。江風(fēng)益在報告中表示,無論是藍(lán)光、綠光,還是紅光橙光,無論是藍(lán)寶石襯底,還是硅衫底,最后你只要做成薄膜型芯片都是一個高檔的芯片。
GaN基LED材料在藍(lán)寶石襯底上受到較大的壓應(yīng)力,在碳化硅襯底上受到較小的張應(yīng)力,而在硅襯底上則受到巨大的張應(yīng)力,導(dǎo)致在硅襯底上制備高性能的GaN基LED難度遠(yuǎn)超藍(lán)寶石和碳化硅襯底。因此,前兩條技術(shù)路線早在20年前就突破了最基本的關(guān)鍵技術(shù),而硅襯底技術(shù)路線則相對較晚才突破。
在講到高光效Si襯底LED芯片結(jié)構(gòu)時,江風(fēng)益表示,傳統(tǒng)電極結(jié)構(gòu)是部分區(qū)域發(fā)出光極電極阻擋,難以溢出LED,互補(bǔ)電極結(jié)構(gòu)是通過特殊處理,使N電極正下方形成高阻,阻止電流經(jīng)過,提高發(fā)光效率。
2002年美國Cree公司Calvin H.Carter同其他三位LED專家獲得美國最高技術(shù)獎;2014年,諾貝爾物理學(xué)獎授予了藍(lán)光技術(shù)路線的三位主要貢獻(xiàn)者。江風(fēng)益說,對于這個LED技術(shù),世界上非常重視。
LED產(chǎn)業(yè)從初興時的“潛力股”架勢,發(fā)展到現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)不斷成熟。很多人還在糾結(jié)在價格和成本上,在這點上,江風(fēng)益認(rèn)為,當(dāng)前LED照明的第一要務(wù)應(yīng)是提升產(chǎn)品品質(zhì),而并非是降低產(chǎn)品成本,行業(yè)發(fā)展應(yīng)遏制低價位競爭。