紫外LED國際會議|硅襯底GaN基近紫外LED技術開發及應用
2023年9月12-14日,第三屆紫外LED國際會議暨長治LED發展推進大會在長治隆重召開,國內外專家云集,深入交流紫外LED最新技術進展與發展趨勢。晶能光電外延工藝高級經理周名兵受邀作《硅襯底GaN基近紫外LED技術開發及應用》的報告,介紹了硅襯底GaN基紫外LED的的技術特點以及應用新方向。
紫外LED主要分為:UVA LED(320nm-410nm),UVB(280nm-320nm),UVC(200nm-275nm)。在目前的紫外LED市場中,UVA LED占有高達90%的份額,主要應用領域包括UV膠水、薄膜、油墨等涂料的光固化、生物誘導、空氣凈化等等。和藍光LED一樣,UVA LED也是基于InGaN多量子阱壘有源區。但隨著UVA波長變短,量子阱內的In組分急劇降低,依賴于In富集效應的光電轉換效率會快速遞減,而且還面臨芯片內近紫外光吸收損失、老化光衰大、抗靜電能力差等問題。
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晶能光電充分拓展了硅襯底垂直LED芯片襯底易剝離、出光效率高等優勢,推出了高光效、抗靜電能力強、高可靠性的UVA LED芯片系列。在外延方面,基于原創的硅襯底GaN技術,采用了創新的復合應力調控和位錯湮滅結構,生長高質量、低吸光的 nAlGaN電流擴展層。針對UVA LED對非輻復合中心濃度更敏感的特點,開發了載流子高局域化、低應變狀態的量子阱壘結構。突破了高Al組分材料中空穴濃度低的瓶頸,并導入獨特的Mg原子逆擴展阻擋技術,提升空穴注入效率,降低芯片電壓,進一步改善了光衰。芯片方面,晶能光電利用硅襯底濕法無損剝離的優勢,結合高反射率的ODR結構、選擇性粗化技術、和高可靠性的鈍化工藝,成功實現了高良率、高取光效率的垂直結構硅襯底UVA LED芯片量產。
目前,晶能光電硅襯底UVA LED 產品最大功率可超過1000mW@500mA, 1000小時光衰小于5%,抗靜電能力超過2000V,性能處于行業先進水平。同時,運用自主的封裝技術,晶能光電可向客戶提供不同角度和功率的UVA LED封裝產品,市場出貨量居國內前列。
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近幾年來,晶能光電積極開拓近紫外LED的創新應用場景,開發了UVA LED光催化模組,與白色家電、家居廚柜等客戶定制化開發,進入空氣凈化和殺菌領域。
新能源汽車產業中的固化應用,特別是電動汽車的關鍵組件——電池組,UVA LED固化光源能夠快速、均勻地固化電池粘合劑,提高電池的一致性和穩定性,從而確保新能源汽車的安全性能,晶能光電在這一領域將會定制化開發適配的產品。
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同時,晶能光電還在推進大尺寸硅襯底UVA Micro LED結合量子點QD技術,為實現Micro LED全彩化探索解決路徑。