上海硅酸盐所在SiC-LED研究中取得突破性进展

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中国科学院上海硅酸盐研究所与半导体研究所通过联合攻关,在SiC-LED技术路线方面中涉及的核心技术,如SiC单晶底、外延、芯片和灯具封装等方面取得了突破性进展,研制出了多种结构的SiC-LED,并封装成了灯具,完全打通了SiC-LED技术路线,为SiC-LED技术在半导体照明产业领域的推广打下了基础。

半导体照明是一种基于LED的新型光源的固态照明,衬底材料是半导体照明产业技术发展的基础,不同的衬底材料决定了LED外延生长技术、芯片加工技术和器件封装技术。因此,衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线,目前用于LED的衬底材料主要有蓝宝石、碳化硅(SiC)、硅以及金属衬底。以蓝宝石为衬底的LED生产技术最成熟,在整个半导体照明产业中占主导地位,但是由于蓝宝石材料特性限制了其在高光效、大功率LED方面的应用。SiC单晶衬底材料晶格常数和热膨胀系数与GaN材料更为接近,晶格失配率仅为3.5%,加之良好的导电性能和导热性能,能够较好地解决高光效、大功率LED器件的散热问题。当前,中国还没有企业采用SiC-LED技术路线,一方面原因是SiC衬底加工相比于蓝宝石衬底昂贵,另一方面是SiC-LED核心技术主要被国外公司掌握。上海硅酸盐所是国内最早开始研发SiC单晶材料的单位,经过十余年的积累,攻克了大尺寸、高质量SiC单晶衬底材料的一系列关键技术,在上海硅酸盐所中试基地(高新技术企业)形成了批量生产SiC单晶衬底的生产线。依托国内最先进的创新研发平台之一,即半导体所的“中国科学院半导体照明研发中心”,上海硅酸盐所与半导体照明研发中心发挥各自优势,将继续在SiC-LED技术方面进行创新研究,为我国SiC产业发展注入活力。

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