歐司朗光電半導體(OSRAM)近日宣佈其研究人員已成功研製出高性能的藍白光LED原型,其在直徑150毫米的矽晶圓上形成氮化鎵發光層。此矽晶圓以矽基板取代目前普遍使用的藍寶石(sapphire)基板,品質上並不會有所折損。這款新的LED晶片日前已於試作階段,隨即將進行實際測試,這意味著歐司朗光電半導體首度發表的矽晶片LED可望在兩年內上市。
矽在半導體工業中已被廣泛使用,且可運用於大直徑晶圓片上,再加上其熱管理性能,矽可以是未來照明市場的低成本選項。此外歐司朗製造的LED矽晶片,標準Golden Dragon Plus LED封裝的藍光UX:3晶片,以3.15伏特的電源締造了634 mW的亮度,約等於58%的效能。這些都是 平方毫米大小的晶片在350 mA下所產生的數值。如果再結合標準封裝中的傳統螢光粉轉換,這些白光LED原型在350 mA的操作電流下,亮度可達140 lm,色溫為4500K時發光效率可實現127 lm/W。
歐司朗光電半導體德國總部的專案經理Peter Stauss博士表示,LED要能廣泛應用在照明上,其前提是元件的價格必須有所調降,但同時品質和性能須保持不變。歐司朗正從晶片技術、生產製程和封裝技術的整個技術鏈中開發新的方法。從數學理論而言,現在已可以從150毫米晶圓(6吋)製造出約1平方毫米大小的LED晶片,研究人員已首度研製出200毫米基板(約 8吋)的規格。
德國聯邦教育與研究部將這些活動歸類為「氮化鎵上矽」(GaNonSi)專案網路進行資助。