1. Überblick über den aktuellen Gesamt-Technologiestand siliziumbasierter LEDs

Das Wachstum von GaN-Materialien auf Siliziumsubstraten steht vor zwei großen technischen Herausforderungen. Erstens führt eine Gitterfehlanpassung von bis zu 17 % zwischen dem Siliziumsubstrat und GaN zu einer höheren Versetzungsdichte innerhalb des GaN-Materials, was sich auf die Lumineszenzeffizienz auswirkt; Zweitens besteht eine thermische Fehlanpassung von bis zu 54 % zwischen dem Siliziumsubstrat und GaN, was dazu führt, dass GaN-Filme nach dem Hochtemperaturwachstum und dem Absinken auf Raumtemperatur anfällig für Risse sind, was sich negativ auf die Produktionsausbeute auswirkt. Daher ist das Wachstum der Pufferschicht zwischen dem Siliziumsubstrat und der GaN-Dünnschicht äußerst wichtig. Die Pufferschicht spielt eine Rolle bei der Reduzierung der Versetzungsdichte im Inneren von GaN und der Linderung von GaN-Rissen. Das technische Niveau der Pufferschicht bestimmt weitgehend die interne Quanteneffizienz und Produktionsausbeute von LEDs, was den Schwerpunkt und die Schwierigkeit von Silizium-basierten Produkten darstelltLED. Mit erheblichen Investitionen in Forschung und Entwicklung seitens der Industrie und der Wissenschaft ist diese technologische Herausforderung mittlerweile im Wesentlichen gemeistert.

Da das Siliziumsubstrat sichtbares Licht stark absorbiert, muss der GaN-Film auf ein anderes Substrat übertragen werden. Vor der Übertragung wird ein hochreflektierender Reflektor zwischen den GaN-Film und das andere Substrat eingefügt, um zu verhindern, dass das vom GaN emittierte Licht vom Substrat absorbiert wird. Die LED-Struktur nach dem Substrattransfer wird in der Branche als Dünnschichtchip bezeichnet. Dünnschichtchips haben gegenüber herkömmlichen Chips mit formaler Struktur Vorteile in Bezug auf Stromdiffusion, Wärmeleitfähigkeit und Punktgleichmäßigkeit.

2. Überblick über den aktuellen Gesamtanwendungsstatus und Marktüberblick von Siliziumsubstrat-LEDs

Siliziumbasierte LEDs verfügen über eine vertikale Struktur, eine gleichmäßige Stromverteilung und eine schnelle Diffusion, wodurch sie für Hochleistungsanwendungen geeignet sind. Aufgrund seiner einseitigen Lichtabgabe, guten Richtwirkung und guten Lichtqualität eignet es sich besonders für mobile Beleuchtung wie Automobilbeleuchtung, Suchscheinwerfer, Bergbaulampen, Mobiltelefonblitzlichter und High-End-Beleuchtungsfelder mit hohen Anforderungen an die Lichtqualität .

Die Technologie und der Prozess der Siliziumsubstrat-LED von Jingneng Optoelectronics sind ausgereift. Da wir weiterhin führende Vorteile im Bereich der Blaulicht-LED-Chips auf Siliziumsubstrat beibehalten, werden unsere Produkte auch weiterhin auf Beleuchtungsbereiche ausgeweitet, die gerichtetes Licht und eine qualitativ hochwertige Ausgabe erfordern, wie z. B. Weißlicht-LED-Chips mit höherer Leistung und Mehrwert , LED-Handy-Blitzlichter, LED-Autoscheinwerfer, LED-Straßenlaternen, LED-Hintergrundbeleuchtung usw., wodurch sich nach und nach die vorteilhafte Position von Siliziumsubstrat-LED-Chips in der segmentierten Industrie etabliert.

3. Vorhersage des Entwicklungstrends von Siliziumsubstrat-LEDs

Die Verbesserung der Lichteffizienz, die Reduzierung von Kosten oder die Wirtschaftlichkeit sind ein ewiges Thema in derLED-Industrie. Siliziumsubstrat-Dünnschichtchips müssen vor ihrer Anwendung verpackt werden, und die Verpackungskosten machen einen großen Teil der LED-Anwendungskosten aus. Überspringen Sie die herkömmliche Verpackung und verpacken Sie die Komponenten direkt auf dem Wafer. Mit anderen Worten: Beim Chip-Scale-Packaging (CSP) auf dem Wafer kann das Verpackungsende übersprungen und vom Chipende direkt in das Anwendungsende eingeführt werden, was die Anwendungskosten von LEDs weiter senkt. CSP ist eine der Perspektiven für GaN-basierte LEDs auf Silizium. Internationale Unternehmen wie Toshiba und Samsung haben berichtet, dass sie siliziumbasierte LEDs für CSP verwenden, und es wird davon ausgegangen, dass verwandte Produkte bald auf dem Markt verfügbar sein werden.

Ein weiterer Hotspot in der LED-Branche der letzten Jahre ist die Mikro-LED, auch bekannt als Mikrometer-LED. Die Größe von Mikro-LEDs reicht von wenigen Mikrometern bis zu mehreren zehn Mikrometern und liegt damit fast auf dem gleichen Niveau wie die Dicke von durch Epitaxie gewachsenen GaN-Dünnfilmen. Im Mikrometermaßstab können GaN-Materialien ohne Unterstützung direkt in vertikal strukturierte GaNLEDs umgewandelt werden. Das heißt, bei der Herstellung von Mikro-LEDs muss das Substrat für das Wachstum von GaN entfernt werden. Ein natürlicher Vorteil von LEDs auf Siliziumbasis besteht darin, dass das Siliziumsubstrat allein durch chemisches Nassätzen entfernt werden kann, ohne dass das GaN-Material während des Entfernungsprozesses beeinträchtigt wird, was Ausbeute und Zuverlässigkeit gewährleistet. Aus dieser Perspektive wird die Siliziumsubstrat-LED-Technologie sicherlich einen Platz im Bereich der Mikro-LEDs einnehmen.