ElektroPrůmysl.cz, únor 2012

20 ElektroTrh.cz, únor 2012 První LED čipy na bázi nitridu galia na křemíkovém substrátu Vývojáři společnosti OSRAM Opto Semiconduc- tors zhotovili první vysoce výkonné prototypy mod- rých a bílých LED, ve kterých vrstvy nitridu galia vyza- řující světlo vyrostly na křemíkovém substrátu o průměru 150 milimetrů. Křemík nahrazuje dosud běžně užívaný safír, a to beze ztrát na jakosti. Již v pi- lotní fázi projdou tyto nové LED čipy testy v podmín- kách praktického využití, což znamená, že by se první LED na křemíkovém substrátu od OSRAM Opto Semi- conductors mohly objevit na trhu za pouhé dva roky. „Naše dlouholeté investice do výzkumu se začína- jí vyplácet, neboť se nám podařilo optimalizovat kva- litu vrstev nitridu galia na křemíkovém substrátu a dospěli jsme tak do bodu, kdy výkon a jas dosáhly konkurenceschopné úrovně. Zátěžové testy, které jsme dosud provedli, svědčí o vysoké kvalitě a výdrži těchto LED, což jsou dva naše charakteristické rysy“, uvedl Dr. Peter Stauss, projektový manažer OSRAM Opto Semiconductors. Společnost se pyšní hluboký- mi odbornými znalostmi získanými během třicetile- tého výzkumu procesu růstu umělých krystalů (epita- xe), který je základním kamenem ve vývoji nových výrobních technologií. Německé Federální minister- stvo školství a výzkumu tyto aktivity finančně podpo- ruje v rámci projektové sítě „GaNonSi“. Výhody křemíku Z několika důvodů jde o průkopnický vývoj. Díky své- mu širokému využití v odvětví polovodičů a dostupnosti křemíkového substrátu o velkých průměrech a jeho vý- tečným tepelnýmvlastnostempředstavuje křemík atrak- tivní a levné řešení pro trh s osvětlením v budoucnosti. Parametry jakosti a výkonu LED čipů osazených na kře- míkové podložce dosahují hodnot čipů na bázi safíru: modré UX:3 čipy ve standardním Golden Dragon Plus pouzdru dosahují rekordního jasu 634mWpři 3,15V, což představuje 58 procentní účinnost. Jedná se o vynikající hodnoty pro 1 mm² čipy při 350 mA. V kombinaci s kon- venčním luminoforem ve standardním zapouzdření – ji- nými slovy, jako u bílých LED – odpovídají tyto prototypy 140 lm při 350 mA s účinností 127 lm/Wpři 4500 K. „Aby mohly tyto LED čipy dosáhnout širokého rozší- ření v oblasti osvětlení, musí jejich komponenty výrazně zlevnit, ale zároveň musíme udržet stejnou úroveň kva- lity a výkonu,“ zdůraznil Stauss. „Vyvíjíme za tímto úče- lem nové metody, a to v celém technologickém řetězci, od čipové technologie až po výrobní procesy a zapouzd- ření.“ Čistě matematicky vzato lze již dnes vyrobit přes 17 000 LED čipů o velikosti 1 čtvereční milimetr a osadit je na 150 mm (6 palcový) substrát. Větší křemíkové sub- stráty by mohly zvýšit produktivitu ještě mnohem více, přičemž výzkumníci již vytvořili dokonce první struktury na 200 mm (asi 8 palcovém) substrátu. UX:3 čipy na křemíkovém substrátu: 1) Epitaxní vrstva na křemíkovém substrátu 2) Vytváření zrcadlových ploch a kontaktů 3) Přenos na křemíkový substrát a jeho odstranění 4) Dokončení čipu OSVĚTLOVACÍ TECHNIKA