可輕松提高光輸出功率是因為利用了GaN晶體的“非極性面”,并且抑制了晶體缺陷。此次開(kāi)發(fā)品使用的藍色LED芯片是在三菱化學(xué)制造的GaN基板的非極性面上、生長(cháng)出GaN類(lèi)半導體晶體而成。
普通的藍色LED芯片是使GaN類(lèi)半導體在藍寶石基板上生長(cháng)而成的,此時(shí)利用的是GaN晶體的c面(極性面)。
非極性面是與極性面垂直的面。以極性面為生長(cháng)面時(shí)會(huì )產(chǎn)生壓電電場(chǎng),使注入發(fā)光層的電子與空穴分離,導致促成發(fā)光的再結合概率降低。而以非極面為生長(cháng)面則不易受到壓電電場(chǎng)的影響,因此可輕松提高發(fā)光效率。
此次開(kāi)發(fā)品的晶體缺陷最少時(shí)僅為1×104cm-2。普通的藍色LED芯片由于藍寶石基板與藍寶石基板上的GaN類(lèi)半導體的晶格常數有很大差異,因此晶體缺陷密度達到5×108cm-2。
憑借上述手段,開(kāi)發(fā)品即使在高電流密度下,光輸出功率也不易降低,從而提高了單個(gè)白色LED的光輸出功率。今后的目標是通過(guò)1mm見(jiàn)方的藍色LED芯片與熒光體的組合,實(shí)現1000lm的光通量。
首爾半導體還在展區介紹稱(chēng),該公司正在開(kāi)發(fā)利用GaN晶體非極性面的紫外LED芯片。將紫外LED芯片與紅、綠、藍色熒光材料組合后,便可輕松實(shí)現顯色性高的照明及色彩表現范圍大的液晶面板用背照燈。不過(guò),紫外LED目前還存在發(fā)光效率比藍色LED低的課題。因此,該公司打算利用非極性面來(lái)實(shí)現高發(fā)光效率的紫外LED。