Il futuro dell'illuminazione LED a circuito integrato LED viola sarà incentrato sulla ricerca
Alla fine del secolo scorso, l'illuminazione a semiconduttori ha cominciato a svilupparsi e rapidamente lo sviluppo, una delle premesse fondamentali è la crescita dei materiali luminescenti a base di Blu-ray GaN e della struttura dei dispositivi e il futuro livello di tecnologia dei materiali e della struttura del dispositivo determinare l'altezza della tecnologia di illuminazione a semiconduttori. I materiali ei dispositivi basati su GaN derivano dall'apparecchiatura, dai materiali di origine, dal design dei dispositivi, dalla tecnologia dei chip, dalle applicazioni di chip e da altre cinque parti dell'analisi.
attrezzatura
Nel caso in cui non siano attualmente in grado di preparare materiali monocristallini GaN su larga scala, MOCVD è un dispositivo di deposizione di vapori chimici organici metallici che è ancora il dispositivo più critico per la heteroepitaxy di GaN. L'attuale mercato commerciale di MOCVD, principalmente dai due giganti internazionali da padroneggiare, in questa situazione la Cina MOCVD ha ancora fatto un grande sviluppo e l'emergere di 48 macchine.
Ma abbiamo ancora bisogno di riconoscere le carenze del MOCVD domestico. Per MOCVD, in generale, l'obiettivo delle attrezzature basate sulla ricerca è il controllo della temperatura, l'equipaggiamento commerciale è uniforme, la ripetibilità e così via. A bassa temperatura, alta In composizione può crescere elevata InGaN, adatta per materiali di sistema di nitruro in applicazioni arancioni giallo, rosso, infrarosso e altre lunghe lunghezze d'onda, in modo che le applicazioni di nitruro copriscano l'intero campo di luce bianca; e temperature elevate da 1200 ° C-1500 ° C, possono sviluppare composizione High Al di AlGaN, applicazioni nitride estese al campo dei dispositivi elettronici ultravioletti e di potenza, il campo di applicazione per ottenere una maggiore espansione.
Allo stato attuale, i paesi stranieri dispongono già di un'apparecchiatura MOCVD ad alta temperatura di 1600 ° C, in grado di produrre LED ultravioletti e dispositivi di alimentazione. La Cina MOCVD necessita ancora di sviluppo a lungo termine per espandere la gamma di controllo della temperatura MOCVD; per le attrezzature commerciali non solo per migliorare le prestazioni, ma anche per garantire uniformità e scala.
Materiale di origine
Il materiale di origine comprende principalmente vari tipi di materiale a gas, materiale organico metallico, materiale del substrato e così via. Tra questi, il materiale del substrato è il più importante, limitando direttamente la qualità del film epitassiale. Allo stato attuale, il substrato LED a base GaN è sempre più diversificato, SiC, Si e GaN e altre tecnologie del substrato sono aumentate gradualmente, parte del substrato da 2 pollici a 3 pollici, 4 pollici o anche 6 pollici, 8 pollici e altri sviluppi di grandi dimensioni .
Ma il punto di vista generale, l'attuale efficienza economica è ancora il più alto zaffiro; Prestazioni superiori SiC ma costose; I prezzi dei substrati Si, i vantaggi di dimensioni e la convergenza della tradizionale tecnologia a circuito integrato rendono il substrato Si ancora la strada tecnologica più promettente.
I substrati di GaN hanno ancora bisogno di migliorare la dimensione e ridurre i prezzi in termini di sforzi in futuro nei laser a colori di fascia alta e applicazioni LED non polari per mostrare i loro talenti; materiali organici metallici dalla dipendenza dalle importazioni alla produzione indipendente, con grande progresso; altri gas I materiali hanno fatto grandi progressi. In breve, la Cina ha compiuto grandi progressi nel campo dei materiali di base.
Estendere
L'estensione, ossia il processo di ottenimento della struttura del dispositivo, è il processo più tecnicamente necessario per determinare direttamente l'efficienza quantistica interna del LED. Allo stato attuale, la maggior parte del chip di illuminazione semiconduttori che utilizza la struttura a pozzetto multi-quantico, il percorso tecnico specifico è spesso soggetto al materiale del substrato. Il substrato dello zaffiro utilizza la tecnologia grafica di base (PSS) per ridurre il film epitassiale per la densità sbagliata per migliorare l'efficienza quantistica interna ma anche migliorare l'efficienza della luce. La tecnologia futura PSS è ancora una tecnologia di substrato importante e la dimensione grafica gradualmente verso la direzione dello sviluppo nano.
L'utilizzo di substrato omogeneo di GaN può essere una tecnologia di crescita epitassiale della superficie non polare o semipolare, parte dell'eliminazione del campo elettrico polarizzato causata dall'effetto quantico Stark, nel LED a base di GaN verde, giallo-verde, rosso e arancione applicazioni con significato molto importante. Inoltre, l'epitaxy attuale è in genere la preparazione di pozzetti a grandezze d'onda a lunghezza singola, l'uso di una tecnologia epitassiale appropriata, può essere preparata a più lunghezze d'onda di LED, cioè un LED a chip singolo, che è uno dei promettenti percorso tecnico.
Tra questi, rappresentativo del pozzo quantistico InGaN con la separazione, per ottenere una composizione alta di InGaN punto quantico giallo giallo e la combinazione quantistica di luce blu di luce bianca. Inoltre, l'uso di diversi pozzi quantici per ottenere una grande modalità di emissione spettrale della luce, al fine di ottenere la produzione di luce bianca a chip singolo, ma l'indice di rendering bianco è ancora relativamente basso. Il LED bianco a circuito chiuso non a fluorescenza è una direzione di sviluppo molto attraente, se si può ottenere un'alta efficienza e un indice di rendering elevato, cambierà la catena della tecnologia di illuminazione semiconduttori.
Nella struttura del pozzo quantico, l'introduzione dello strato di blocco elettronico per bloccare la perdita elettronica per migliorare l'efficienza luminosa è diventato un metodo convenzionale di struttura epitassiale del LED. Inoltre, l'ottimizzazione della barriera potenziale e del pozzo potenziale del pozzo quantico continuerà ad essere un importante collegamento di processo, come regolare lo stress, per ottenere il taglio delle bande, è possibile preparare diverse lunghezze d'onda di luce a LED. Nello strato di copertura del chip, come migliorare il livello di p-tipo di qualità del materiale, la concentrazione di fori di tipo p, la conduttività e risolvere l'effetto di caduta di corrente elevata è ancora una priorità.
patata fritta
Nella tecnologia del chip, come migliorare l'efficienza dell'estrazione della luce e ottenere una migliore soluzione di raffreddamento per diventare il nucleo del chip design, e lo sviluppo corrispondente della struttura verticale, l'apprensione superficiale, il cristallo fotonico, la struttura a rovescio, la struttura a rotazione del film ( TFFC), nuovi elettrodi trasparenti e altre tecnologie. Tra di loro, la struttura a flip-chip a pellicola usando la stripping laser, la superficie coarsening e altre tecnologie, può migliorare notevolmente l'efficienza della luce.
Applicazione chip
LED bianco per Blu-ray LED emettero Yellow Phosphor Low Technical Solution Efficienza di conversione ridotta RGB, bianco bianco multifrequenza RGB e luce bianca senza chip a singolo chip come la principale tendenza del futuro LED bianco, LED verde a basso rendimento Diventa la principale limitazione fattore di luce bianca multi-chip RGB, il futuro LED verde semipolare o non polare diventerà un'importante tendenza allo sviluppo.
Nella soluzione del colore bianco a LED, è possibile utilizzare l'otturatore viola o UV LED a tre colori, il fosforo a tre colori, la tecnologia LED a colori ad alto colore, ma deve sacrificare parte dell'efficienza. Allo stato attuale, l'efficienza del chip di violetta o ultravioletta ha fatto grandi progressi, Nichia Chemical Company ha prodotto 365nm lunghezza d'onda LED UV l'efficienza quantistica esterna è prossimo al 50%. Il futuro del LED UV sarà più applicazioni, e nessun altro materiale UV del sistema di luce invece, le prospettive di sviluppo sono enormi.
Alcuni paesi sviluppati hanno investito molta manodopera e risorse materiali per effettuare la ricerca UVLED. Le applicazioni a banda luminosa a nitride a infrarossi, oltre all'ambiente, sia il prezzo che le prestazioni sono difficili da competere con l'arsenico, e quindi le prospettive non sono molto chiare.
Secondo quanto sopra, si può vedere che i materiali a monte e le apparecchiature che circondano l'illuminazione a semiconduttori sono stati notevolmente sviluppati, in particolare in termini di efficienza, la fascia blu è vicina all'efficienza ideale, il chip nel rapporto di prezzo dell'illuminazione semiconduttori è anche significativamente ridotto, il futuro dell'illuminazione a semiconduttori dalla luce L'efficienza dello sviluppo della qualità della luce, che richiede che i chip possano attraversare il campo della luce blu, mentre la lunghezza d'onda lunga e la lunghezza d'onda corta e il chip verde LED viola essere al centro della ricerca futura.
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