Pilotstatus der ersten Gallium Nitrid-Led-Chips auf Silizium erreicht

19.Januar 2012 | Thema: LED | Schlagwörter: OSRAM | Vorheriger LED-Beitrag: « Cree LED veröffentlicht Finanzergebnisse für das zweite Quartal | Nächster LED-Beitrag: Können Led Lampen wach halten? »

Haben die Led Chips marktfähige Werte in der Effizienz und Helligkeit? Vor Kurzem ist es gelungen, leistungsfähige Prototypen blauer und weisser Led herzustellen, bei der die lichtemittierenden Gallium-Nitrid-Schichten (GaN) auf Silizium-Scheiben mit einem Durchmesser von 150 mm gewachsen wurden.

Ohne Qualitätsverlust ersetzt Silizium das bisher übliche Saphir-Substrat. Galliumnitrid-Halbleiter sind teuer auf einem Saphirsubstrat herzustellen.

Durch das Silizium lassen sich Led aus kostengünstigeren Grundmaterialien herstellen.

Die Wissenschaftler von Osram Opto Semiconductors testen die neuen Led-Chips bereits unter realen Bedingungen.

Nachdem sich die Leds bereits im Pilotstatus befinden, könnten die ersten Led auf Silizium-Basis von Osram schon in den nächsten zwei Jahren auf den Markt kommen.

Nach jahrelanger Forschungsarbeit ist es gelungen, bei Osram die Qualität der Gallium-Nitrid-Schichten auf den Silizium-Substraten so zu optimieren, dass sie ausreichend effizient und hell sind um marktfähig zu sein.

Die Qualität der Led, wie Belastungstests gezeigt haben, entspricht den Anforderungen von Osram.

Welche Vorteile hat Silizium im Vergleich zu Saphir-Substrat?

Der Vorteil von Silizium ist nicht nur das es billiger ist sondern auch in grösseren Mengen erhältlich als Saphirsubstrat.

Hinzu kommen sehr gute thermische Eigenschaften, die Silizium zu einer attraktiven und kostengünstigen Option für die Led Märkte der Zukunft machen.

Die blauen Led Chips erreichen eine Helligkeit von 634 mW bei einer Spannung von 3,15 V, was einer Leistungseffizienz von 58% entspricht. 

Als weisse Led, im Standard-Gehäuse in Kombination mit einem konventionellen Phosphorkonverter, entsprechen diese Prototypen 140 lm bei 350 mA mit einer Effizienz von 127 lm/W bei 4500 K.

Müssen Led Komponenten günstiger werden?

Led Komponenten müssen für den flächendeckenden Einsatz noch günstiger werden ohne dabei Qualität und Leistung zu vernachlässigen.

In der gesamten Technologiekette werden dazu von Osram Opto Semiconductors neue Verfahren entwickelt, angefangen von der Chiptechnologie, den Produktionsprozessen bis zur Gehäusetechnologie.

Rein rechnerisch ist es schon auf einer Scheibe mit 150 mm möglich, mehr als 17.000 LED-Chips bei einer Chipgröße von 1 mm² herzustellen.

Die Produktion kann durch noch grössere Siliziumwafer gesteigert werden. Erste Strukturen auf Substraten mit 200 mm haben die Forscher bereits demonstriert.