纳米技术 向高亮LED技术性问题发起挑战

        高亮LED在朝高质量低成本的大规模量产过程中遇到了一些技术性的挑战，这为突破性的方案创造了良好的机会，特别是对那些具“突破性思维”的初创公司来说，他们正在尝试一些有趣的纳米技术方案。创新的重要方面在于材料，量子点和衬底中的受限晶体结构可能具有获得更高效率、更低成本的潜力。当然，一些较成熟的公司也同样具有一些突破性的方案，例如利用射频波取代可见光波来测试芯片，获得更好的良率控制反馈。

        从高亮LED中获得更多理想暖白光的一种方法是采用量子点取代红色荧光体来进行光转换。QD Vision称其半导体纳米晶体可根据粒子大小和材料来调整至特定的窄带光波，使LED光的每瓦流明数较使用荧光体转换方案时提高30%。灯具制造商使用量子点薄膜覆盖在LED灯上，来微调光的颜色。QD Vision目前已向灯具制造商大规模出货。

        该公司CTO兼联合创始人Seth Coe-Sullivan介绍道，目前公司也对LED背光市场投入兴趣，已计划明年推出相关产品。对于背光产品，涂有纳米晶墨的涂层可以直接用于蓝光LED，替代荧光体，可改善显示性能，也可使更多的光通过，提高电能效率三分之一左右。

        Coe-Sullivan称推出了不含镉的完整量子点系列，产品可以持续发射20-30mW/cm2光强而没有变化。

        初创公司晶能光电在硅衬底上制造出商用高亮蓝光LED

        中国初创公司Lattice Power（中国南昌）正在硅衬底上制造高亮LED，小型蓝光和绿光用于显示的器件已投入量产，液晶背光以及大尺寸芯片的通用照明产品也即将推出。

        其独特的技术来自南昌大学江风益教授及其研究小组的科研成果，将GaN层沉积在硅上而不是蓝宝石或SiC上能更好地控制热失配和晶格失配。近期Lattice获得一些专利，并在一些技术会议上发表研究进展，其中一款产品从1×1mm蓝光芯片中在350mA的电流下获得100流明冷色白光，衬底是在(111)2英寸硅衬底上沉积的InGaN/GaN。研究人员称加速寿命测试结果显示该产品的可靠性与蓝宝石上的LED相近。Lattice Power研究人员也正在更大的硅晶圆上进行研发，可进一步提高成本效益。

        目前的200×200μm蓝光绿光芯片产品主要用于大显示屏上，该公司也正在推进更大芯片用于高亮应用的进程。“我们当前受限于产能，正在大力增加MOCVD的产能。”公司执行副总裁卢波博士说。随着产能扩张，晶能光电计划向封装厂商出售蓝光芯片用于液晶背光和通用照明。

        Inlustra Technologies非极化GaN衬底准备就绪

        UC Santa Barbara的分离公司Inlustra Technologies正采用改良的HVPE化学方法直接生长非极化和半极化GaN衬底，试图从不同途径来影响激光和LED衬底领域。CEO Benjamin Haskell称已试制出2英寸和3英寸产品。现在还在产出样品，预计在2011年早期开始大规模量产。

        最先的应用很可能是绿蓝激光二极管，这在通常的晶向上很难制造，且价格敏感度比照明要低。但随着产量增长这些最初的应用开始降价，Haskell预计该技术也可为固态照明降低成本。尽管该公司通过使用简化的设备及减少材料损耗降低了GaN衬底的制造成本，但Haskell还强调最终器件成本将下降更多，因为在GaN上制造LED使整个制造工艺更为简化，包括外延沉积及器件工艺的简化。由于效率损耗较普通的极化LED有所降低而光输出量提高，LED芯片可以变得更小，而且对于同样的光输出，需要的芯片量也减少了。

        Haskell称，通过非极化GaN器件和衬底使性能得到数量级的改善是可能的，因为改变晶向消除了普通晶向上垂直器件(如目前的LED和LD)固有极化场所带来的影响。在通常晶面上制作的器件必须克服这些内建电场(约在兆伏每厘米的数量级)才能开启器件；效率损失和色彩迁移是这些电场的两个负面影响。但如果器件制作在非极化表面，这种极性仍会留存在生长平面上却不会对性能造成负面影响。

        Op-Test寻找更好的器件性能测试和跟踪方法

        Op-Test已经在高亮LED测试设备上耕耘了十多年，但最近该公司宣布必须寻找更好的测试和跟踪器件性能的方法。Op-Test采用一种能量控制测试，可实现对进入芯片的电能和相对应的输出光能进行直接测量。“我们也不用转换光数据，只需掌握放射波长信息。”总裁Dan Morrow指出，“放射数据可使设计者更好地预测芯片的性能并围绕开展设计。还可提供更好的反馈，以控制生产均一性和良率”。该系统目前正在接受某客户的试用。