1、LED芯片基礎知識,AP0810438 衷海洋,LED芯片的常用分類方法,LED芯片是半導體發(fā)光器件LED的核心部件，它主要由砷(AS)、鋁(AL)、鎵(Ga)、銦(IN)、磷(P)、氮(N)、鍶(i)這幾種元素中的若干種組成。,芯片按發(fā)光亮度分類可分為： 一般亮度：R(紅色GaAsP 655nm)、H ( 高紅GaP 697nm )、 G ( 綠色GaP 565nm )、Y ( 黃色GaAsP/GaP 585nm )、E(桔色GaAsP/ GaP 635nm )等； 高亮度：VG (較亮綠色GaP 565nm )、VY(較亮黃色 GaAsP/ GaP 585nm )、SR( 較亮紅色GaA/

2、AS 660nm )； 超高亮度：UGUYURUYSURFUE等。,芯片按組成元素可分為： 二元晶片(磷鎵)：HG等； 三元晶片(磷鎵 砷)：SR(較亮紅色GaA/AS 660nm)、 HR (超亮紅色GaAlAs 660nm)、UR(最亮紅色GaAlAs 660nm)等； 四元晶片(磷鋁鎵銦)：SRF( 較亮紅色 AlGalnP )、HRF(超亮紅色 AlGalnP)、URF(最亮紅色 AlGalnP 630nm)、VY(較亮黃色GaAsP/GaP 585nm)、HY(超亮黃色 AlGalnP 595nm)、UY(最亮黃色 AlGalnP 595nm)、UYS(最亮黃色 AlGalnP 58

3、7nm)、UE(最亮桔色 AlGalnP 620nm)、HE(超亮桔色 AlGalnP 620nm)、UG (最亮綠色 AIGalnP 574nm) LED等。,芯片晶粒種類表,目前有很多家生產LED芯片的廠商，對于芯片的分類也沒有統(tǒng)一的標準。一般情況下，LED芯片有按芯片功率大小分類的，也有按波長、顏色分類的，還有按材料的不同進行分類的。但無論怎樣分類，對LED芯片供應商和 LED芯片采購商來說，LED芯片應當提供下列技術指標：LED芯片的幾何尺寸、材料組成、襯底材料、pn型電極材料，LED芯片的波長范圍，LED裸晶的亮度光強范圍，LED 芯片的正向電壓、正向電流、反向電壓、反向電流，LED

4、芯片的工作環(huán)境溫度、儲存溫度、極限參數(shù)，等等。,2、LED襯底材料的種類,對于制作LED芯片來說，襯底材料的選用是首要考慮的問題。應該采用哪種合適的襯底，需要根據(jù)設備和LED器件的要求進行選擇。,三種襯底材料：, 藍寶石（Al2O3） 硅（Si） 碳化硅（SiC）,藍寶石襯底有許多的優(yōu)點：,1.生產技術成熟、器件質量較好 ;,3.機械強度高，易于處理和清洗。,藍寶石襯底存在的問題：,1.晶格失配和熱應力失配，會在外延層中產生大量缺陷； 2.藍寶石是一種絕緣體，在上表面制作兩個電極，造成了有效發(fā)光面積減少； 3.增加了光刻、蝕刻工藝過程，制作成本高。,藍寶石的硬度非常高, 在自然材料中其硬度僅次

5、于金剛石, 但是在LED器件的制作過程中卻需要對它進行減薄和切割(從400nm減到100nm左右)。添置完成減薄和切割工藝的設備又要增加一筆較大的投資。,藍寶石襯底導熱性能不是很好(在100約為25W/mK) ，制作大功率LED往往采用倒裝技術(把藍寶石襯底剝離或減薄)。,2.穩(wěn)定性很好，能夠運用在高溫生 長過程中;,藍寶石,硅襯底,硅是熱的良導體，所以器件的導熱性能可以明顯改善，從而延長了器件的壽命。硅襯底芯片電極采用兩種接觸方式:,V接觸(垂直接觸),L接觸(水平接觸),11,2020/8/20,碳化硅襯底,碳化硅襯底（CREE公司專門采用SiC材料作為襯底）的LED芯片，電極是L型電極，

6、電流是縱向流動的。采用這種襯底制作的器件的導電和導熱性能都非常好，有利于做成面積較大的大功率器件。,碳化硅的導熱系數(shù)為490W/mK， 要比藍寶石襯底高出10倍以上。,碳化硅制造成本較高， 實現(xiàn)其商業(yè)化還需要降低相應的成本。,缺點,優(yōu)點,2. LED芯片的供應商,國外LED芯片廠商： CREE，惠普（HP），日亞化學（Nichia），豐田合成，大洋日酸，東芝、昭和電工（SDK），Lumileds，旭明（Smileds），Genelite，歐司朗（Osram），GeLcore，首爾半導體等，普瑞，韓國安螢（Epivalley）等。 臺灣LED芯片廠商： 晶元光電（Epistar）簡稱：ES、（聯(lián)

7、詮、元坤，連勇，國聯(lián)），廣鎵光電（Huga），新世紀（Genesis Photonics），華上（Arima Optoelectronics）簡稱：AOC，泰谷光電（Tekcore），奇力，鉅新，光宏，晶發(fā)，視創(chuàng)，洲磊，聯(lián)勝（HPO），漢光（HL），光磊（ED），鼎元（Tyntek）簡稱：TK，曜富洲技TC，燦圓（Formosa Epitaxy），國通，聯(lián)鼎，全新光電（VPEC），,大陸LED芯片廠商： 三安光電簡稱（S）、上海藍光（Epilight）簡稱（E）、士蘭明芯（SL）、大連路美簡稱（LM）、迪源光電、華燦光電、南昌欣磊、上海金橋大晨、河北立德、河北匯能、深圳奧倫德、深圳世紀晶源、廣州普光、揚州華夏集成、甘肅新天電公司、東莞福地電子材料、清芯光電、晶能光電、中微光電子、乾照光電、晶達光電、深圳方大，山東華光、上海藍寶等。,華興（Ledtech Electronics）、東貝（Unity Opto Technology）、光鼎（Para Light Electronics）、億光（Everlight Electronics）、佰鴻（Bright LED Electronics