欧司朗矽芯片氮化镓LED首度迈入试作阶段 进一步扩大在高品质及薄膜LED的领先地位

卓越研究成果：矽芯片氮化镓（GaN）LED首度迈入试作阶段  欧司朗光电半导体进一步扩大在高品质及薄膜LED的领先地位

欧司朗光电半导体的研究人员已成功研制出高性能的蓝白光 LED 原型，其在直径 150 毫米的矽晶圆上形成氮化镓发光层。这矽晶圆以矽基板取代目前普遍使用的蓝宝石(sapphire)基板，品质上并不会有所折损。这款新的 LED 芯片日前已于试作阶段，随即将进行实际测试，这意味着欧司朗光电半导体首度发表的矽芯片 LED 可望在两年内上市。

欧司朗光电半导体德国总部的专案经理 Peter Stauss 博士表示：“我们投入多年的研究终于有所回报。我们成功优化了矽基板上的氮化镓层，其效率和亮度均已达市场竞争水平。已完成的压力测试则证实了 LED 的高品质和耐用性，而这两项也是我们固有的特点。”过去 30 年来，公司在人工晶体形成（磊晶）的制程上已取得了全面的专业知识，奠定了发展新制造技术的里程碑。德国联邦教育与研究部将这些活动归类为“氮化镓上矽”（GaNonSi）专案网络进行资助。

矽晶圆的优势
从许多面向而言，这可谓是个开拓性的发展。矽在半导体工业中已被广泛使用，且可运用于大直径晶圆片上，再加上其优异的热管理性能，矽可以是未来照明市场的低成本潜力选项。此外公司制造的 LED 矽芯片的品质和性能数据与蓝宝石芯片相媲美：标准 Golden Dragon Plus LED 封装的蓝光 UX:3 芯片，以 3.15 伏特的电源缔造了634 mW 的亮度，约等于 58% 的效能。这些都是 1平方毫米大小的芯片在 350 mA 下所产生的优异数值。如果再结合标准封装中的传统萤光粉转换，这些白光 LED 原型在 350 mA 的操作电流下，亮度可达 140 lm，色温为 4500K 时发光效率可实现 127 lm/W。

Stauss 博士强调：“LED 要能广泛应用在照明上，其前提是元件的价格必须有所调降，但同时品质和性能须保持不变。有鑑于此，我们正从芯片技术、生产制程和封装技术的整个技术链中开发新的方法。从数学理论而言，现在已可以从 150 毫米晶圆（6吋）制造出 17,000 颗约 1平方毫米大小的 LED 芯片。矽晶圆尺寸越大，生产力越高，研究人员已首度研制出 200 毫米基板（约 8吋）的规格。

德国联邦教育与研究部将这些活动归类为“氮化镓上矽”（GaNonSi）专案网络进行资助。

此流程图显示在矽晶圆上采用 UX:3 技术制造芯片流程。（图解：OSRAM）

目前依据 InGan 科技制作的欧司朗高性能 LED 芯片系以 6吋晶圆制造。（图解：OSRAM）