A chip a LED központi eleme. Jelenleg számos LED-chip gyártó működik itthon és külföldön, de nincs egységes szabvány a chipek osztályozására. Ha teljesítmény szerint osztályozzák, akkor vannak nagy teljesítményű, közepes és kis teljesítményűek; szín szerint osztályozva, ez elsősorban piros, zöld és kék; Alak szerint osztályozva, általában négyzetre osztva, ostya; ha feszültség alapján osztályozzák, akkor alacsony feszültségű egyenáramú chipekre és nagyfeszültségű egyenáramú chipekre osztják. A chip-technológiák összehasonlításában itthon és külföldön a külföldi chip technológia új, és a hazai chip gyártás nem nehéz.
A hordozóanyag és az ostya növekedési technológiája kulcsfontosságú
Jelenleg a LED-chip technológia fejlődésének kulcsa a szubsztrátumokban és az ostya-növekedési technológiában rejlik. A hagyományos zafír mellett a szilícium (Si), a szilícium-karbid (SiC) szubsztrátumok, a cink-oxid (ZnO) és a gallium-nitrid (GaN) szintén a jelenlegi LED-chip-kutatások középpontjában állnak. Jelenleg a kereskedelemben kapható zafír- vagy szilícium-karbid-szubsztrátok nagy részét széles sávú gázzal rendelkező félvezető gallium-nitrid epitaxiális növesztésére használják. Mindkét anyag nagyon drága, és nagy külföldi társaságok monopolizálják őket, és a szilícium-szubsztrátumok ára magasabb, mint a zafír és a karbonizálás ára. A szilícium-szubsztrátumok sokkal olcsóbbak, nagyobb szubsztrátumokat eredményeznek, és növelik a MOCVD felhasználhatóságát, ezáltal növelik a szerszám hozamát. Ezért a nemzetközi szabadalmi akadályok áttörése érdekében a kínai kutatóintézetek és a LED-ek megkezdték a szilícium szubsztrát anyagok kutatását.
A probléma azonban az, hogy a szilikon és a gallium-nitrid kiváló minőségű kombinációja a LED-chip technikai nehézsége. A nagy hiba sűrűség és repedés technikai problémái, amelyeket a rácsállandó és a kettő hőtágulási együtthatója közötti nagy eltérés okozott, már hosszú ideje akadályozták a forgácsmezőt. fejlesztése.
Kétségtelen, hogy a hordozó szempontjából a fő hordozó még mindig zafír és szilícium-karbid, de a szilícium a forgácsmező jövőbeli fejlődési trendévé vált. Kína esetében, ahol az árháború viszonylag súlyos, a szilícium-szubsztrátnak több költség- és ár-előnye van: a szilícium-szubsztrátum vezetőképes hordozó, amely nem csak csökkenti a szerszám területét, hanem kiküszöböli a gallium-nitrid epitaxiális réteg száraz maratási lépését is. . Ezenkívül a szilícium kevesebb keménységű, mint a zafír és a szilícium-karbid, és ez bizonyos költségeket megtakaríthat a feldolgozás során.
Jelenleg a LED-ipar leginkább 2 vagy 4 hüvelykes zafír hordozókra épül. Szilícium-alapú GaN technológia használata esetén az alapanyagköltségek legalább 75% -át meg lehet takarítani. A japán Sanken Electric Co. becslései szerint a nagyméretű kék-GaN gallium LED-ek gyártásának költségei szilícium szubsztrátumokkal 90% -kal alacsonyabbak, mint a zafír hordozók és a szilícium-karbid hordozók.
Különböző chip technológiák itthon és külföldön
Külföldi országokban, Osram, Puri, Japán és más vezető vállalatok áttörést hoztak a nagyméretű szilícium-alapú GaN-alapú LED-ek kutatásában. A Philips, a dél-koreai Samsung, az LG, a japán Toshiba és más nemzetközi LED-óriások szintén elindítottak egy GaN-alapú LED-ek kutatási fellendülését szilikon hordozón. Közülük a Puri 2011-ben kifejlesztett egy nagy hatékonyságú GaN-alapú LED-et egy 8 hüvelykes szilikon hordozón, és ezzel olyan fényerő-hatékonyságot ért el, amely megegyezik a zafír és szilícium-karbid-hordozók csúcsminőségű LED-készülékeinek 160 lm / W vastagságú fényerejével. 2012-ben az OSRAM sikeresen előállított egy 6 hüvelykes szilikon-szilícium-gallium-alapú LED-et.
Ezzel szemben Kína szárazföldjén a LED-chip-vállalkozási technológia áttörési pontja elsősorban a gyártási kapacitás és a nagy méretű zafírkristály-növekedési technológia fejlesztése, a 2 hüvelykes szilikon szubsztrát GaN nagy teljesítményű LED-chipjeinek sikeres előállítása mellett. A kínai chipgyártók nem hajtottak végre nagy áttörést a GaN-alapú LED-ek kutatásában a szilícium hordozón. Jelenleg a kínai LED-chipekkel foglalkozó vállalatok továbbra is a termelési kapacitásokra, a zafír hordozóanyagokra és a ostya-növekedési technológiára összpontosítanak. Sanan Optoelektronika, Dehao Runda, Tongfang A szárazföldön fekvő chip-óriások többsége szintén áttörést mutatott a termelési kapacitások terén.