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垂直结构固态光源技术产业化
发布时间 : 2021-09-22 来源:  点击量:

负责人:云峰

所在学院:电信学部电子科学与工程学院

一、项目简介

本项目是基于垂直结构特种半导体照明芯片核心技术的大功率LED产品。采用更适合大电流密度驱动的独特外延技术,采用先进的晶元键合,激光剥离技术将生长在不导电、不导热的蓝宝石衬底上的外延晶圆转移到导热、导电性优异的金属衬底上,并配以光提取效率达到90%以上的超级出光结构,形成单颗最大14mm2 的大尺寸芯片。

二、产品性能优势

大功率垂直结构芯片工艺,其主要特点是将外延和蓝宝石衬底分离,键合到另外一个导热性更好的衬底上,电极被置于芯片两侧,非出光面的衬底整面都可以当做电极。垂直结构芯片结构克服了水平、倒装结构由于电流拥堵,散热不均匀等一系列问题。在大功率LED芯片制备中,通过纳米空气腔结构,提高了光提取效率。通过芯片键合和激光剥离工艺实现了LED芯片衬底转移,从而解决了大功率LED的散热问题。本系列产品首先探索出大功率LED垂直结构芯片提高出光效率、电光转换效率。研发采用tracepro和DIALUX等光学设计软件,使得光源能够有效利用。结合不同的应用场景,制定出不同LED 照明和消杀灯具,避免了光源浪费,提高了光源利用效率,降低了生产成本。

三、市场前景及应用

根据其高功率点光源的特点,可适用于需要大尺寸强光源的产品中,如车灯等大功率。其高分辨和准直的特性可以应用于Micro-LED投影显示等;其中的深紫外芯片技术能够大幅提高深紫外LED 的出发光效率,适用于医疗行业、家电行业、空气净化等。

未来三年,将围绕垂直结构大功率LED芯片产业化项目的开发建设,从通用照明开始,逐渐开发汽车照明和商务投影使用的大功率蓝、绿以及白光LED芯片。开发适用于工业级3D打印技术和UV固化、杀菌的大功率紫外芯片。立足自身发展规划,做好技术开发 专利池建设,大力开展推广工作。围绕提升芯片亮度、辐射通量和可靠性开展技术攻关。开发出 180lm/W 以上发光效率的垂直结构大功率LED芯片产品,并保持每年20%左右的提升速度。不断采用新技术升级产线,降低生产成本,扩大生产规模。使国产大芯片完全替代进口,满足应用市场需求。在国家政策的扶持下,实现垂直结构大功率LED芯片核心技术国产化应用,占据国内垂直结构大功率LED芯片市场20%以上份额,并参与国际合作与市场竞争,产品进入欧美市场。

四、技术成熟度

□概念验证 □原理样机 □工程样机 □中试 √产业化

五、合作方式

□联合研发 □技术入股 □转让 □授权(许可)√面议

附图