紫明半导体在硅底板上制作出蓝色LED

日本紫明半导体，在硅底板上开发出了GaN类发光二极管（LED）芯片。其中，蓝色LED的输出功率为最大10mW，与普及型蓝色LED芯片的功率几乎相同，“比起在蓝宝石底板上制作的蓝色LED芯片，制造成本不到一半”（该公司）。据介绍，之所以能够降低制造成本，是因为与蓝宝石底板相比，硅底板的价格仅为约1/10，另外硅底板比蓝宝石底板柔软，更易于加工。新产品的发光波长为450nm。芯片尺寸为0.3mm见方。20mA驱动时的光度为1.5～2cd。除了蓝色LED之外，紫明半导体还在硅底板上制作出了绿色LED。

　　 通常，在硅底板上生成GaN膜时，由于GaN与硅的热膨胀率以及晶格常数差异较大，因此容易产生龟裂等缺陷。此次，通过在硅底板上交互堆叠多层AlInGaN与AlInGaN以外的材料作为缓冲层来抑制缺陷的发生。使用同样的手法，日本三垦电气（Sanken
Electric）与名古屋工业大学正在共同开发在硅底板上制作的GaN类LED。三垦电气通过在硅底板上交互堆叠多层AlN和GaN来作为缓冲层。

　　由于硅比蓝宝石更容易吸收光线，所以在此次的蓝色LED缓冲层上设置了反射结构。与蓝宝石相比，硅具有热传导性高的优点，在硅底板上制作的GaN类LED的散热特性会得到提高。与绝缘的蓝宝石不同，由于硅能够导电，因此还具有可将n型电极安装在LED芯片最下部的优点。通常，用蓝宝石底板制成的LED，由于蓝宝石为绝缘体，因此必须将LED的上部削掉一部分以安装n型电极。而采用硅底板，则可取消切削工序，因此预计成品率将得以提高。另外据介绍，由于硅的硬度比蓝宝石以及SiC低，因此容易切割，所以也便于提高成品率。