Mikroshēma ir gaismas diodes galvenā sastāvdaļa. Pašlaik mājās un ārzemēs ir daudz LED mikroshēmu ražotāju, taču nav vienota mikroshēmu klasifikācijas standarta. Ja klasificē pēc varas, ir liela jauda un vidēja un maza jauda; ja to klasificē pēc krāsas, tas galvenokārt ir sarkans, zaļš un zils; Klasificēts pēc formas, parasti sadalīts kvadrātveida gabalos, vafeles; ja klasificē pēc sprieguma, tas tiek sadalīts zemsprieguma līdzstrāvas mikroshēmās un augstsprieguma līdzstrāvas mikroshēmās. Runājot par mikroshēmu tehnoloģiju salīdzināšanu mājās un ārzemēs, ārvalstu mikroshēmu tehnoloģija ir jauna, un vietējā mikroshēmu ražošana nav smaga.
Pamatnes materiāls un vafeļu augšanas tehnoloģija ir galvenie
Pašlaik LED mikroshēmu tehnoloģijas attīstības atslēga ir substrātu materiālos un vafeļu augšanas tehnoloģijā. Papildus tradicionālajam safīram, silīcija (Si), silīcija karbīda (SiC) substrātu materiāli, cinka oksīds (ZnO) un gallija nitrīds (GaN) ir arī pašreizējo LED mikroshēmu pētījumu uzmanības centrā. Pašlaik lielāko daļu komerciāli pieejamo safīra vai silīcija karbīda substrātu izmanto, lai epitāzi audzētu platjoslas pusvadītāju gallija nitrīdu. Abi materiāli ir ļoti dārgi, un tos monopolizē lieli ārvalstu uzņēmumi, un silīcija substrātu cena ir augstāka nekā safīra un karbonizācijas. Silīcija substrāti ir daudz lētāki, padarot lielākus substrātus un palielinot MOCVD izmantošanu, tādējādi palielinot presēšanas efektivitāti. Tāpēc, lai izlauztos no starptautiskiem patentu šķēršļiem, Ķīnas pētniecības iestādes un LED uzņēmumi sāka pētījumus par silīcija substrāta materiāliem.
Tomēr problēma ir tā, ka augstas kvalitātes silīcija un gallija nitrīda kombinācija ir LED mikroshēmas tehniskas grūtības. Liela defektu blīvuma un plaisas tehniskās problēmas, ko rada lielā neatbilstība starp režģa konstanti un divu termiskās izplešanās koeficientu, jau sen ir kavējušas mikroshēmas lauku. attīstība.
Neapšaubāmi, no pamatnes viedokļa mainstream substrāts joprojām ir safīrs un silīcija karbīds, bet silīcijs ir kļuvis par skaidu lauka nākotnes attīstības tendenci. Ķīnai, kur cenu karš ir salīdzinoši nopietns, silīcija substrātam ir vairāk izmaksu un cenu priekšrocību: silīcija substrāts ir vadītspējīgs substrāts, kas ne tikai samazina stieples laukumu, bet arī novērš galija nitrīda epitaksiālā slāņa sauso kodināšanas soli. . Turklāt silīcija cietība ir zemāka nekā safīra un silīcija karbīda, un tas var arī ietaupīt dažas apstrādes izmaksas.
Pašlaik LED industrija galvenokārt balstās uz 2 vai 4 collu safīra substrātiem. Ja var izmantot silīcija bāzes GaN tehnoloģiju, var ietaupīt vismaz 75% no izejvielu izmaksām. Saskaņā ar Japānas uzņēmuma Sanken Electric Co. aprēķiniem liela izmēra zilā GaN gallija gaismas diožu izgatavošanas izmaksas, izmantojot silīcija substrātus, ir par 90% zemākas nekā safīra substrāti un silīcija karbīda substrāti.
Dažādas mikroshēmu tehnoloģijas mājās un ārzemēs
Ārvalstīs Osram, Puri, Japāna un citi vadošie uzņēmumi ir veikuši sasniegumus liela izmēra GaN bāzes silīcija diožu gaismas diožu pētniecībā. Philips, Dienvidkorejas Samsung, LG, Japānas Toshiba un citi starptautiski LED giganti arī uzsāka GaN balstītu gaismas diožu izpētes uzplaukumu uz silīcija substrātiem. Starp tiem Puri 2011. gadā izstrādāja augstas efektivitātes GaN bāzes LED uz 8 collu silīcija substrāta, panākot gaismas efektivitāti, kas ir salīdzināma ar augstākā līmeņa LED ierīces safīra un silīcija karbīda substrātiem ar ātrumu 160 lm / W. 2012. gadā OSRAM veiksmīgi ražoja 6 collu silikonu uz silīcija gallija bāzes LED.
Turpretī kontinentālajā Ķīnā LED mikroshēmu uzņēmuma tehnoloģijas sasniegums galvenokārt ir ražošanas jaudu un liela izmēra safīra kristālu augšanas tehnoloģijas uzlabošana, kā arī veiksmīgas 2 collu silīcija substrāta GaN LED mikroshēmu ražošana. bāzes LED mikroshēmas 2011. gadā. Ķīnas mikroshēmu uzņēmumi nav veikuši būtiskus sasniegumus GaN balstītu gaismas diožu izpētē uz silīcija substrātiem. Pašlaik Ķīnā ražotie LED mikroshēmu uzņēmumi joprojām koncentrējas uz ražošanas jaudu, safīra substrātu materiāliem un vafeļu augšanas tehnoloģiju. Sanan Optoelectronics, Dehao Runda, Tongfang Lielākā daļa kontinentālās mikroshēmu gigantu ir arī veikuši sasniegumus ražošanas jaudās.