先進設備による効率的な生産チップはLEDのコアコンポーネントです。 現在、国内外に多くのLEDチップメーカーがありますが、チップ分類の統一基準はありません。 電力で分類すると、高電力と中電力および小電力があります。 色で分類される場合、主に赤、緑、青です。 形状によって分類され、一般に正方形のピース、ウェーハに分割されます。 電圧で分類すると、低電圧DCチップと高電圧DCチップに分けられます。 国内外のチップ技術の比較という点では、外国のチップ技術は新しく、国内のチップ生産は重くありません。
基板材料とウェーハ成長技術が重要
現在、LEDチップ技術の開発の鍵は、基板材料とウェーハ成長技術にあります。 従来のサファイアに加えて、シリコン（Si）、炭化ケイ素（SiC）基板材料、酸化亜鉛（ZnO）および窒化ガリウム（GaN）も現在のLEDチップ研究の焦点です。 現在、市販のサファイアまたは炭化ケイ素基板のほとんどは、ワイドバンドギャップ半導体窒化ガリウムをエピタキシャル成長させるために使用されています。 どちらの材料も非常に高価であり、大規模な外国企業によって独占されており、シリコン基板の価格はサファイアや炭化よりも高くなっています。 シリコン基板ははるかに安価であり、基板が大きくなり、MOCVDの利用率が向上するため、ダイの歩留まりが向上します。 したがって、国際的な特許障壁を打破するために、中国の研究機関とLED企業はシリコン基板材料の研究を開始しました。
ただし、問題は、シリコンと窒化ガリウムの高品質の組み合わせがLEDチップの技術的困難であることです。 格子定数と2つの熱膨張係数との間の大きな不一致によって引き起こされる高い欠陥密度とクラックの技術的問題は、チップフィールドを長い間妨げてきました。 開発。
間違いなく、基板の観点から、主流の基板は依然としてサファイアと炭化ケイ素ですが、シリコンはチップ分野の将来の開発動向となっています。 価格戦争が比較的深刻な中国の場合、シリコン基板にはコストと価格の利点があります。シリコン基板は導電性基板であり、ダイ面積を削減するだけでなく、窒化ガリウムエピタキシャル層のドライエッチングステップを排除します。 さらに、シリコンはサファイアや炭化ケイ素よりも硬度が低く、加工コストを節約することもできます。
現在、LED産業の大部分は2または4インチのサファイア基板に基づいています。 シリコンベースのGaNテクノロジーを使用できる場合、原料コストの少なくとも75％を節約できます。 日本のサンケン電気の推定によると、シリコン基板を使用した大型青色GaNガリウムLEDの製造コストは、サファイア基板および炭化ケイ素基板のコストよりも90％低くなっています。
国内外のさまざまなチップ技術
外国では、オスラム、プリ、日本、および他の主要企業が、大型シリコンベースのGaNベースのLEDの研究にブレークスルーをもたらしました。 フィリップス、韓国のサムスン、LG、日本の東芝およびその他の国際的なLED大手も、シリコン基板上のGaNベースのLEDの研究ブームを開始しました。 その中でも、2011年、Puriは8インチシリコン基板上に高効率のGaNベースのLEDを開発し、160 lm / Wのサファイアおよび炭化ケイ素基板上のトップレベルLEDデバイスに匹敵する発光効率を達成しました。 2012年、オスラムは6インチのシリコンオンシリコンガリウムベースのLEDの製造に成功しました。
対照的に、中国本土では、LEDチップエンタープライズテクノロジーのブレークスルーポイントは、主に2インチシリコン基板GaNの高出力LEDチップの成功生産に加えて、生産能力と大型サファイア結晶成長技術を改善することです。中国のチップ会社は、シリコン基板上のGaNベースのLEDの研究に大きなブレークスルーをもたらしませんでした。 現在、中国のLEDチップ企業は、生産能力、サファイア基板材料、ウェーハ成長技術に引き続き注力しています。 Sanan Optoelectronics、Dehao Runda、Tongfang本土のチップジャイアントのほとんどは、生産能力にブレークスルーをもたらしました。