De chip is de kerncomponent van de LED. Momenteel zijn er veel LED-chipfabrikanten in binnen- en buitenland, maar er is geen uniforme standaard voor chipclassificatie. Indien geclassificeerd door vermogen, zijn er hoog vermogen en middelgroot en klein vermogen; indien ingedeeld naar kleur, is het hoofdzakelijk rood, groen en blauw; Ingedeeld in vorm, meestal verdeeld in vierkante stukken, wafels; indien geclassificeerd volgens spanning, wordt deze verdeeld in laagspannings-DC-chips en hoogspannings-DC-chips. Wat betreft de vergelijking van chiptechnologieën in binnen- en buitenland, is buitenlandse chiptechnologie nieuw en is de binnenlandse chipproductie niet zwaar.
Substraatmateriaal en wafelgroeitechnologie staan centraal
Momenteel ligt de sleutel tot de ontwikkeling van LED-chiptechnologie in substraatmaterialen en wafelgroeitechnologie. Naast traditionele saffier, zijn silicium (Si), siliciumcarbide (SiC) substraatmaterialen, zinkoxide (ZnO) en gallium nitride (GaN) ook de focus van huidig LED-chiponderzoek. Momenteel worden de meeste in de handel verkrijgbare saffier- of siliciumcarbidesubstraten gebruikt om epitaxiaal breedbandige halfgeleider galliumnitride te laten groeien. Beide materialen zijn erg duur en worden gemonopoliseerd door grote buitenlandse bedrijven, en de prijs van siliciumsubstraten is hoger dan die van saffier en carbonisatie. Siliciumsubstraten zijn veel goedkoper, maken grotere substraten en verhogen het gebruik van MOCVD, waardoor de matrijsopbrengst toeneemt. Daarom begonnen Chinese onderzoeksinstellingen en LED-bedrijven onderzoek naar siliciumsubstraatmaterialen om internationale octrooibarrières te doorbreken.
Het probleem is echter dat de hoogwaardige combinatie van silicium en galliumnitride een technisch probleem is van de LED-chip. De technische problemen van hoge defectdichtheid en barst veroorzaakt door de grote mismatch tussen de roosterconstante en de thermische uitzettingscoëfficiënt van de twee hebben het chipveld lang gehinderd. ontwikkeling van.
Ongetwijfeld is het mainstream-substraat vanuit het perspectief van het substraat nog steeds saffier en siliciumcarbide, maar silicium is de toekomstige ontwikkelingstrend van het chipveld geworden. Voor China, waar de prijzenoorlog relatief ernstig is, heeft het siliciumsubstraat meer kosten- en prijsvoordelen: het siliciumsubstraat is een geleidend substraat, dat niet alleen het matrijsgebied vermindert, maar ook de droge etsstap van de epitaxiale laag galliumnitride elimineert . Bovendien heeft silicium een lagere hardheid dan saffier en siliciumcarbide en kan het ook wat kosten besparen bij de verwerking.
Momenteel is de LED-industrie voornamelijk gebaseerd op 2 of 4 inch saffiersubstraten. Als GaN-technologie op siliconenbasis kan worden gebruikt, kan ten minste 75% van de grondstofkosten worden bespaard. Volgens schattingen van het Japanse Sanken Electric Co. zijn de kosten voor het vervaardigen van grote blauw-GaN gallium-LED's met siliciumsubstraten 90% lager dan die voor saffiersubstraten en siliciumcarbidesubstraten.
Verschillende chiptechnologieën in binnen- en buitenland
In het buitenland hebben Osram, Puri, Japan en andere toonaangevende bedrijven doorbraken gedaan in het onderzoek naar op silicium gebaseerde GaN-LED's op groot formaat. Philips, Samsung, Zuid-Korea, Samsung, Toshiba in Japan en andere internationale LED-reuzen hebben ook de onderzoeksgolf van op GaN gebaseerde LED's op siliciumsubstraten in gang gezet. Onder hen ontwikkelde Puri in 2011 een uiterst efficiënte op GaN gebaseerde LED op een 8-inch siliciumsubstraat, waarmee een lichtrendement werd bereikt dat vergelijkbaar is met dat van een LED-apparaat van topniveau op saffier- en siliciumcarbidesubstraten van 160 lm / W. In 2012 produceerde OSRAM met succes een LED van silicium op silicium op 6 inch.
Op het vasteland van China daarentegen is het doorbraakpunt van LED-chip enterprise-technologie vooral het verbeteren van de productiecapaciteit en grootschalige saffierkristalgroeitechnologie, naast de succesvolle productie van krachtige LED-chips van 2-inch siliciumsubstraat GaN op basis van LED-chips in 2011. Chinese chipbedrijven hebben geen grote doorbraken gemaakt in het onderzoek van op GaN gebaseerde LED's op siliciumsubstraten. Momenteel richten LED-chipbedrijven in China zich nog steeds op productiecapaciteit, saffiersubstraatmaterialen en wafelteelttechnologie. Sanan Optoelectronics, Dehao Runda, Tongfang De meeste chipreuzen van het vasteland hebben ook doorbraken in productiecapaciteit bereikt.