První LED čipy na bázi nitridu galia na křemíkovém substrátu

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Vývojáři společnosti OSRAM Opto Semiconductors zhotovili první vysoce výkonné prototypy modrých a bílých LED, ve kterých vrstvy nitridu galia vyzařující světlo vyrostly na křemíkovém substrátu o průměru 150 milimetrů.

Křemík nahrazuje dosud běžně užívaný safír, a to beze ztrát na jakosti. Již v pilotní fázi projdou tyto nové LED čipy testy v podmínkách praktického využití, což znamená, že by se první LED na křemíkovém substrátu od OSRAM Opto Semiconductors mohly objevit na trhu za pouhé dva roky.

„Naše dlouholeté investice do výzkumu se začínají vyplácet, neboť se nám podařilo optimalizovat kvalitu 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 hlubokými odbornými znalostmi získanými během třicetiletého výzkumu procesu růstu umělých krystalů (epitaxe), který je základním kamenem ve vývoji nových výrobních technologií. Německé Federální ministerstvo školství a výzkumu tyto aktivity finančně podporuje v rámci projektové sítě „GaNonSi“.

osram_led_cip

  1. Epitaxní vrstva na křemíkovém substrátu
  2. Vytváření zrcadlových ploch a kontaktů
  3. Přenos na křemíkový substrát a jeho odstranění
  4. Dokončení čipu

Výhody křemíku

Z několika důvodů jde o průkopnický vývoj. Díky svému širokému využití v odvětví polovodičů a dostupnosti křemíkového substrátu o velkých průměrech a jeho výtečným tepelným vlastnostem představuje křemík atraktivní a levné řešení pro trh s osvětlením v budoucnosti. Parametry jakosti a výkonu LED čipů osazených na křemíkové podložce dosahují hodnot čipů na bázi safíru: modré UX:3 čipy ve standardním Golden Dragon Plus pouzdru dosahují rekordního jasu 634 mW při 3,15 V, což představuje 58 procentní účinnost. Jedná se o vynikající hodnoty pro 1 mm² čipy při 350 mA. V kombinaci s konvenčním luminoforem ve standardním zapouzdření – jinými slovy, jako u bílých LED – odpovídají tyto prototypy 140 lm při 350 mA s účinností 127 lm/W při 4500 K.

„Aby mohly tyto LED čipy dosáhnout širokého rozšíření v oblasti osvětlení, musí jejich komponenty výrazně zlevnit, ale zároveň musíme udržet stejnou úroveň kvality a výkonu,“ zdůraznil Stauss. „Vyvíjíme za tímto účelem nové metody, a to v celém technologickém řetězci, od čipové technologie až po výrobní procesy a zapouzdření.“ 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 substráty by mohly zvýšit produktivitu ještě mnohem více, přičemž výzkumníci již vytvořili dokonce první struktury na 200 mm (asi 8 palcovém) substrátu.

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.

Časopis vychází 1x měsíčně.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl

ElektroPrůmysl.cz, říjen 2024

Číslo je tematicky zaměřené na rozváděče a rozváděčovou techniku, datová centra, měřicí, zkušební a monitorovací techniku.

Nadcházející webináře | kurzy

Zajímavé odkazy

Training services portal: jedna platforma – mnoho možností Využijte přístup ke školením s mnoha tématy, která jsou přizpůsobena Vašim potřebám. Na portálu najdete nabídku jak bezplatných, tak i placených kurzů, online nebo prezenčně, v češtině i v dalších jazycích.
EPLAN Platforma 2025 Objevte výhody aktuální verze - Profesionální konstruktérské nástroje pro navrhování elektroinstalace
RLC můstky ,impedanční analyzátory a testery bezpečnosti Kompletní nabídka přístrojů pro testování zařízení a obvodů výrobních linek, v procesech kontroly kvality, odděleních výzkumu a vývoje a měřicích laboratořích.
Decentralizovaná automatizace, žádná řídicí skříň Přejděte do praxe, decentralizujte, modularizujte, kombinujte technologie, jednejte efektivněji ve spotřebě energií, omezujte a zjednodušujte složitost a nacházejte chytrá řešení.

Najdete nás na Facebooku