京都的风险企业紫明半导体,在硅底板上开发出了GaN类发光二极管(LED)芯片。其中,蓝色LED的输出功率为最大10mW,与普及型蓝色LED芯片的功率几乎相同,“比起在蓝宝石底板上制作的蓝色LED芯片,制造成本不到一半”。据介绍,之所以能够降低制造成本,是因为与蓝宝石底板相比,硅底板的价格仅为约1/10,另外硅底板比蓝宝石底板柔软,更易于加工。新产品的发光波长为450nm。芯片尺寸为0.3mm见方。20mA驱动时的光度为1.5~2cd。除了蓝色LED之外,紫明半导体还在硅底板上制作出了绿色LED。
通常,在硅底板上生成GaN膜时,由于GaN与硅的热膨胀率以及晶格常数差异较大,因此容易产生龟裂等缺陷。此次,通过在硅底板上交互堆叠多层AlInGaN与AlInGaN以外的材料作为缓冲层来抑制缺陷的发生。使用同样的手法,日本三垦电气(Sanken Electric)与名古屋工业大学正在共同开发在硅底板上制作的GaN类LED。三垦电气通过在硅底板上交互堆叠多层AlN和GaN来作为缓冲层。
由于硅比蓝宝石更容易吸收光线,所以在此次的蓝色LED缓冲层上设置了反射结构。与蓝宝石相比,硅具有热传导性高的优点,在硅底板上制作的GaN类LED的散热特性会得到提高。与绝缘的蓝宝石不同,由于硅能够导电,因此还具有可将n型电极安装在LED芯片最下部的优点。通常,用蓝宝石底板制成的LED,由于蓝宝石为绝缘体,因此必须将LED的上部削掉一部分以安装n型电极。而采用硅底板,则可取消切削工序,因此预计成品率将得以提高。另外据介绍,由于硅的硬度比蓝宝石以及SiC低,因此容易切割,所以也便于提高成品率。
紫明半导体计划从2007年4月开始样品供货,目前正在进行月产300万枚芯片的准备工作。除了以裸芯片(Bare Chip)方式销售之外,紫明半导体还考虑晶圆供货。
来源:日经BP社
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