欧司朗光电半导体(OSRAM)近日宣布其研究人员已成功研制出高性能的蓝白光LED原型,其在直径150毫米的硅晶圆上形成氮化镓发光层。此硅晶圆以硅基板取代目前普遍使用的蓝宝石(sapphire)基板,质量上并不会有所折损。这款新的LED芯片日前已于试作阶段,随即将进行实际测试,这意味着欧司朗光电半导体首度发表的硅芯片LED可望在两年内上市。
硅在半导体工业中已被广泛使用,且可运用于大直径晶圆片上,再加上其热管理性能,硅可以是未来照明市场的低成本选项。此外欧司朗制造的LED硅芯片,标准Golden Dragon Plus LED封装的蓝光UX:3芯片,以3.15伏特的电源缔造了634 mW的亮度,约等于58%的效能。这些都是 平方毫米大小的芯片在350 mA下所产生的数值。如果再结合标准封装中的传统荧光粉转换,这些白光LED原型在350 mA的操作电流下,亮度可达140 lm,色温为4500K时发光效率可实现127 lm/W。
欧司朗光电半导体德国总部的项目经理Peter Stauss博士表示,LED要能广泛应用在照明上,其前提是组件的价格必须有所调降,但同时质量和性能须保持不变。欧司朗正从芯片技术、生产制程和封装技术的整个技术链中开发新的方法。从数学理论而言,现在已可以从150毫米晶圆(6吋)制造出约1平方毫米大小的LED芯片,研究人员已首度研制出200毫米基板(约 8吋)的规格。
德国联邦教育与研究部将这些活动归类为「氮化镓上硅」(GaNonSi)项目网络进行资助。