1. Aperçu de l'état technologique global actuel des LED à base de silicium

La croissance des matériaux GaN sur substrats de silicium se heurte à deux défis techniques majeurs. Premièrement, un décalage de réseau allant jusqu'à 17 % entre le substrat de silicium et le GaN entraîne une densité de dislocations plus élevée à l'intérieur du matériau GaN, ce qui affecte l'efficacité de la luminescence ; Deuxièmement, il existe un décalage thermique allant jusqu'à 54 % entre le substrat de silicium et le GaN, ce qui rend les films de GaN sujets à la fissuration après une croissance à haute température et à une chute à température ambiante, affectant le rendement de production. Par conséquent, la croissance de la couche tampon entre le substrat de silicium et le film mince de GaN est extrêmement importante. La couche tampon joue un rôle dans la réduction de la densité de dislocation à l'intérieur du GaN et dans l'atténuation de la fissuration du GaN. Dans une large mesure, le niveau technique de la couche tampon détermine l'efficacité quantique interne et le rendement de production des LED, qui constituent l'objectif et la difficulté des technologies à base de silicium.DIRIGÉ. À l’heure actuelle, grâce à des investissements importants en recherche et développement de la part de l’industrie et du monde universitaire, ce défi technologique a été pratiquement surmonté.

Le substrat de silicium absorbe fortement la lumière visible, le film GaN doit donc être transféré sur un autre substrat. Avant le transfert, un réflecteur à haute réflectivité est inséré entre le film de GaN et l'autre substrat pour empêcher la lumière émise par le GaN d'être absorbée par le substrat. La structure LED après transfert de substrat est connue dans l'industrie sous le nom de puce à couche mince. Les puces à couches minces présentent des avantages par rapport aux puces à structure formelle traditionnelles en termes de diffusion du courant, de conductivité thermique et d'uniformité des points.

2. Aperçu de l’état global actuel de l’application et aperçu du marché des LED à substrat de silicium

Les LED à base de silicium ont une structure verticale, une distribution de courant uniforme et une diffusion rapide, ce qui les rend adaptées aux applications haute puissance. En raison de son rendement lumineux unilatéral, de sa bonne directivité et de sa bonne qualité de lumière, il est particulièrement adapté à l'éclairage mobile tel que l'éclairage automobile, les projecteurs, les lampes minières, les lampes flash pour téléphones portables et les champs d'éclairage haut de gamme avec des exigences de qualité de lumière élevées. .

La technologie et le processus de LED à substrat de silicium optoélectronique Jingneng sont devenus matures. Sur la base du maintien d'avantages de premier plan dans le domaine des puces LED à lumière bleue à substrat de silicium, nos produits continuent de s'étendre aux domaines d'éclairage qui nécessitent une lumière directionnelle et une sortie de haute qualité, tels que les puces LED à lumière blanche avec des performances et une valeur ajoutée plus élevées. , lampes de poche à LED pour téléphones portables, phares de voiture à LED, lampadaires à LED, rétroéclairage à LED, etc., établissant progressivement la position avantageuse des puces LED à substrat de silicium dans l'industrie segmentée.

3. Prédiction des tendances de développement des LED à substrat de silicium

Améliorer l'efficacité lumineuse, réduire les coûts ou la rentabilité est un thème éternel dans leIndustrie LED. Les puces à couche mince à substrat de silicium doivent être emballées avant de pouvoir être appliquées, et le coût de l'emballage représente une grande partie du coût d'application des LED. Évitez les emballages traditionnels et emballez directement les composants sur la plaquette. En d’autres termes, le conditionnement à l’échelle de la puce (CSP) sur la tranche peut sauter l’extrémité de l’emballage et entrer directement dans l’extrémité de l’application à partir de l’extrémité de la puce, réduisant ainsi davantage le coût d’application des LED. CSP est l’une des perspectives des LED GaN sur silicium. Des sociétés internationales telles que Toshiba et Samsung ont déclaré utiliser des LED à base de silicium pour les CSP, et on pense que des produits associés seront bientôt disponibles sur le marché.

Ces dernières années, un autre point chaud dans l’industrie des LED est la Micro LED, également connue sous le nom de LED de niveau micrométrique. La taille des Micro LED varie de quelques micromètres à des dizaines de micromètres, presque au même niveau que l’épaisseur des couches minces de GaN cultivées par épitaxie. À l’échelle micrométrique, les matériaux GaN peuvent être directement transformés en GaNLED structurés verticalement sans avoir besoin de support. C'est-à-dire que lors du processus de préparation des Micro LED, le substrat pour la croissance du GaN doit être retiré. Un avantage naturel des LED à base de silicium est que le substrat de silicium peut être retiré par gravure chimique humide uniquement, sans aucun impact sur le matériau GaN pendant le processus de retrait, garantissant ainsi le rendement et la fiabilité. De ce point de vue, la technologie LED à substrat de silicium a forcément sa place dans le domaine des Micro LED.