Почему мы используем в нашей продукции светодиоды фирмы «Semileds»?

08 февраля 2012

Почему мы используем в нашей продукции светодиоды фирмы «Semileds»?

Престижной награде «лидер в области технологий» компания удостоилась за собственную запатентованную технологию MvpLEDs™ (вертикальный кристалл на металлической подложке). В настоящее время «Semileds» является единственным в мире производителем, который использует данную технологию. Рассмотрим данное ноу-хау в техническом ракурсе.

Большинство GaN-кристаллов выращивается на сапфировых или карбидо-кремниевых подложках.  Основой технологии MvpLEDs™ является выращивание гетероструктрур на сапфировой подложке с последующим переносом на металлическую (медную) основу. Медь, как известно, занимает второе место по электро- и теплопроводности после серебра (рис.1).

В связи с этим, использование подложки из сплава меди позволяет достичь более  эффективного отвода тепла (в отличие от структур, выращенных на сапфире или карбиде кремния), что является одним из важных конкурентных преимуществ для производителей светодиодов и  светодиодных светильников. Фактически, это означает, что низкое значение теплового сопротивления, позволяет снизить издержки на изготовление радиатора, а также способствует более стабильной работе в экстремальных условиях (температурные перепады) и в режимах форсирования тока.  

Следующим шагом компании на пути к инновациям стала технология вертикальной структуры кристалла.

Сравнение обычных чипов с чипами «Semileds»

Сапфировая подложка.

  • Не проводит электричество-
  • Относительно низкая теплопроводность – 35Вт/(м*К)-
  • Низкий коэффициент отражения на границе n-GaN/поверхность сапфировой подложки.

Медная подложка.

  • Проводит электричество-
  • Высокая теплопроводность (~400Вт/м*К)-
  • Высокий коэффициент отражения (?90%) пограничного слоя  (p-GaN/поверхность металлической подложки).

Структура с верхним расположением  полупроводника p-типа.

  • Необходимо наличие прозрачного  контактного слоя-
  • Поглощение (потери) светового излучения в ПКС-
  • Поглощение (потери) светового излучения в слое p-типа.

Структура с нижним расположением полупроводника p-типа.

  • Не требуется прозрачный контактный слой-
  • Отсутствие световых потерь в ПКС.

Структура с поперечным протеканием тока (Рис. 2А).

Структура с вертикальным протеканием тока (Рис. 2Б)

  • Неравномерность растекания тока-
  • Ограничение по размерам чипов.
  • Равномерное растекание тока-
  • Позволяет создавать структуры площадью до 2мм2.

Благодаря пассивации (блокировании) бокового излучения, а также специальной микроструктуре поверхности кристалла, увеличилось значение  светового выхода (прирост до 20%).

Выводы.
Технология MvpLEDs представляет собой новый виток развития процесса  выращивания и проектирования светоизлучающих структур. В «сухом» остатке преимущества данной технологии можно расписать по трем направлениям:
Тепловой менеджмент: технологические решения в области теплового распределения обеспечивают более стабильные параметры работы светодиодов в форсированных и экстремальных режимах. Также стоит отметить, что эффект «посинения» (изменения цветовой температуры светодиода во время наработки) настолько незначителен, что им можно пренебречь.
Световая эффективность: вертикальная структура кристалла с металлической подложкой, позволяет снизить величину прямого напряжения, а также способствует более равномерному распределению тока в структуре, как следствие – более высокая общая эффективность.
Оптические свойства: малая толщина светоизлучающего слоя и пассивация (блокировка) бокового излучения, обеспечивают направленный световой поток, максимально приближенный к Ламбертовской модели (яркость источника света постоянна во всех направлениях и не зависит от угла наблюдения и положения точки на поверхности).

Краткая информация.
Дата основания: 2004 г.
Компания «Semileds» является американской компанией со штаб квартирой, расположенной в городе Бойсе (штат Айдахо, США).
Акции компании размещены на бирже Nasdaq c декабря 2010 года.
Производственные мощности компании в основном сосредоточены в Южно-китайском регионе, а также  на Тайване.
Общее кол-во сотрудников – 480 человек (декабрь 2011).
Награды – лидер в области технологий (Мировой Экономический Форум, 2009 г.)