大功率led调研

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1、市场：各种显示屏、装饰性照明灯具、汽车用灯、竹光源以及一些特殊应用。从R前的市场结构上看，推动白光LED市场发展的主要产品将从乎机转移到10英寸以上笔记本电脑的人型液晶屏上。LED应川发展另一个较快的领域就足车川照明。车头灯由于K需要光通置为汽车用途屮用最多，潜在规模相当庞人。但目前还没有商业化的成熟产品。艽主要原因包括单个LED元件的亮度还不够强、前照灯使用的白光LED尚有衰减、价格太高。对于由白炽灯和荧光灯占领的普通照明市场，白光LED还有很长的路要走，除了己经逐步解决的发光效率的问题，另一个关键的因素就是价格，目前的LED由于封装与散热的问题，需要配套的电路与散热系统设

2、计，带来成本的难以降低，以致很难进入市场。技术状况：-：改变芯片外形的技术当发射点处于球的屮心处吋，球形芯片可以获得敁佳的出光效率。改变芯片儿何形状来提升出光效率的想法早在60年代就用于二极管芯片,但由丁成本原因一直无法实用。在实际应用中，往往是制作特殊形状的芯片来提侧向出光的利川效率，也可以在发光区底部（正面出光）或珩外延层材料（背面出光）进行特殊的几何规格设计，并在适当的区域涂褪商防反射层薄脫，來提高芯片的侧向出光利用率。1999年HP公司开发丫倒金字塔形AlInGaP芯片并达到商川的S标，TIP结构减少了光在品体闪传输距离、减少了内反射和吸收（冇源区吸收和ft由截流子吸

3、收等）引起的光损耗、芯什特性人幅度改善，发光效率达100流明/H：（100mA，610nm）,外量子效率更达到55%（650nm），而而朝下的倒装结构使P-N结更接近热沉，改善了敗热特性，提髙了芯片寿命。二：键合技术AIGalnP和AIGalnN基二极管外延片所川的衬底分别为GaAs和蓝宝石，它们的异热性能都较差，为了更冇效的散热和降低结温，可通过减薄衬底或去抑原来用于生长外延层的衬底，然后将外延层键合转移倒禄屯和好热性能良好热导率人的衬底上，如铜、铝、金锡合金、M化铝等。键合可用合金焊料如AuSn、PbSn、In等来完成。Si的热导率比GaAs和蓝宝石都好，而且易于加工，价

4、格便宜，足功率型芯片的首选材料。2001年，Cree推出的新一代XBTM系列背面出光的功率型芯片,其尺寸为0.9mmx0.9mm,顶部引线键合垫处于屮央位置，采用"米"字形电极使注入电流能够较为均匀的扩展，底部采用AuSn合佥将芯片倒装焊接在管壳底盘上，M•有较低的热肌，工作电流400mA吋，波长405和470nm的输出光功率分别为250mW和150mW。三：倒装芯片技术AIGalnN基二极管外延门•一•般是屮长在绝缘的蓝宝石衬底上，欧姆接触的P电极和N电极奴能制备在外延表而的閛一侧，正而射出的光部分将被接触屯极所吸收键合引线遮档。造成光吸收更主耍的因素是P型GaN层电导率较

5、低，为满足屯流扩展的耍求，褪盖于外延层表而人部分的半透明NiAu欧姆接触层的厚度应大于5-10nm，但足要使光吸收最小，则NiAu欧姆接触层的厚度必须非常薄，这样在透光率和扩展电阻率二奍之间则要给以适当的折衷，折衷设计的结果必定使冗功率转换的提商受到了限制。倒装芯什技术可增人输出功率、降低热阻，使发光的pn结靠近热沉，捉高器件可靠性。2001年Lumileds报道了倒装焊技术在人功率AlInGaN难芯片I•.的应用，避免了电极焊点和引线对出光效率的影响，改靑•了屯流扩散性和散热性，背反射膜的制备将传M下方的光反射回出光的蓝宝石一方，进一步提升出光效率，外tt子效率达21%，功

6、率换效率达20%（200mA，435nm）,最大功率达到400mW（跑动电流1A,435nm，芯片尺寸1mmx1mm），其总体发光效率比正装增加1.6倍。四：全方位反射膜除在键合界面制备金属基反射层外，也可以通过外延技术生长具DBR层的AlInGaP和AlInGaN基芯什，但山于DBR反射率随着入射角的增加迅速减少，以全方位平均仍有较卨的光损耗，反射胶效率不高。金屈基全方位反射膜可应用于正装芯八也可应用于倒装芯八。金屈恭全力位反射膜可冇效提升出光效率，们必须解决如何制备低阻欧姆接触，商的余人位反射率，和在后续工艺过程中反射膜不会被损害而失去低阻高反射的特性等。五：金属键合剥离

7、技术尖国惠普公司结介键介技术最早采川人衬底剥离技术将GaAs衬底与外延层剥离，然后将外延层粘接在透明的GaP衬底上制各AlInGaP某芯片，此项技术可以提高近2倍的发光效率。1996年报道了用激光技术将2英寸HVPEGaN与蓝尘石剥离，用Si（或金⑹衬底取代蓝尘石衬底的AIGalnN功率型芯片主要由三个关键工艺步骤完成：①在外延衣面淀积键合金屈层如PdlOOnm,以及在键合欣板上如Si欣板表而淀积一层1000nm的钢；②将外延片低温键合到欣板上；③用KrF脉冲准分子激光器照射蓝宝石底曲使蓝宝石和GaN