普瑞运用氮化镓上矽的LED技术 达成135流明/W里程碑

不同于传统蓝光LED长晶于蓝宝石基板的制程，结合半导体产线的LED矽基具有成本低廉的优势，被视为有助于带动LED照明成本大幅下降，且将威胁现有LED磊晶大厂地位，但矽基LED近年来停留在只闻楼梯响的阶段，美商LED厂普瑞光电(Bridgelux)宣布，运用「氮化镓上矽」(GaN-On-Silicon) 的LED技术达成135流明/W的里程碑，将成为业界第1个达到商品化等级效能的标竿厂商，预计2~3年后将可应用于商业市场上销售。

  目前在LED磊晶生成制程，大部分LED磊晶厂均采用蓝宝石晶圆或碳化矽作为基板材料，但大直径的蓝宝石与碳化矽基板相当昂贵，且加工困难，而且货源不易取得，以蓝宝石基板为例，2010年底2吋基板价格上涨至30~35美元，尽管2011年蓝宝石基板产能逐渐开出，但LED磊晶厂与上游蓝宝石供应商对于价格走势的看法仍然南辕北辙，LED磊晶厂认为，3月底~第2季的2吋蓝宝石基板价格可望降至25~26美元，但蓝宝石基板仍强调上半年将供不应求，看不到价格调降的迹象。

  然而在昂贵的制造成本的压力，将导致LED照明产品无法普及到住宅与商业建筑等领域。因此，另有一派业者著手研发以矽晶圆取代蓝宝石基板制程，也就是若能在直径更大、成本低廉的矽? 僎磥W生成氮化镓，并采用与现代半导体生产线相容的制程，估计其产品成本会比现有制程有效降低达75%，业界认为，转向矽基板的技术突破将为LED产业带来革命性的进展。

  普瑞光电表示，最新发表运用氮化镓上矽(GaN-On-Silicon)LED技术达成每瓦135流明的效能，采用350mA电流的1.5mm LED，其相对色温(CCT)为4730K，由于只需要极低的运作电压，在2.90伏特即可以在350mA环境下运作。若在1安培电流下，更仅需小于3.25伏特的电压。

  普瑞指出，由于这些元件具备极低的顺向电压，及优异的热阻特性，因此适用于各种高效能的照明及应用，而优化的磊晶制程针对8吋矽晶圆，将使LED的制程能相容于现? 涨菾吤b导体生产线。

  根据普瑞的报告指出，氮化镓上矽的效能足以媲美12~24个月前推出最顶尖的蓝宝石基板LED，预估在未来2~3年内，可供商业运用的氮化镓上矽产品就上市销售，目前正和多家著名半导体厂商洽谈，计画运用全球各地已折旧的8吋晶圆厂及其制程来生产LED。由于半导体大厂台积电近年来积极进军LED照明市场，普瑞光电便曾以技术专利获得台积电青睐投资，使得普瑞与台积电的未来合作动向将更受到瞩目。

  Bridgelux公司执行长Bill Watkins表示，由于普瑞在矽材料与磊晶制程技术的领先优势，预期借由矽基LED技术大幅降低成本结构，将持续带动在LED固态照明领域省下大笔的初期投资资金，并在短短的2~3年内，打入对价格最敏感的市场，例如商务与办公室照明、住宅应用以及换新灯具等，都将极快速地转型成固态照明产品。