2012年2月8日消息，英國僅存的幾家半導(dǎo)體制造商之一普萊思半導(dǎo)體(Plessey)準(zhǔn)備開始生產(chǎn)高亮度LED，制造中將采用劍橋大學(xué)所研究的一項備受關(guān)注的技術(shù)。

Plessey在英國Plymouth擁有一家6英寸晶圓廠，并在近期收購了劍橋大學(xué)的一家衍生公司CamGaN。通過這項交易，Plessey獲得了CamGaN公司與硅基氮化鎵(GaN-on-silicon)LED磊晶片(epiwafer)制造相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)，且CamGaN的三名員工將開始為Plessey工作。

Plessey市場部經(jīng)理DerekRye表示，在過去18個月，Plessey一直與劍橋團(tuán)隊合作，劍橋大學(xué)從事硅基氮化鎵技術(shù)研究的ColinHumphreys教授將繼續(xù)擔(dān)任顧問。

現(xiàn)階段尚不確定Plessey將在這個極具競爭力的高亮度LED市場推出什么樣的產(chǎn)品，Rye認(rèn)為已加工的硅片、裸片和LED器件都有可能?，F(xiàn)在可以確定的是，Plessey打算購入大量金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)反應(yīng)器，用于在自己的工廠大規(guī)模生產(chǎn)磊晶片。

Plessey計劃在今年底前生產(chǎn)出白光效率為150流明/瓦的硅基氮化鎵LED，其性能將可與傳統(tǒng)的藍(lán)寶石襯底或碳化硅襯底LED相媲美。

Plessey絕不是第一家生產(chǎn)硅基氮化鎵LED的企業(yè)。中國的晶能光電才是第一家實現(xiàn)硅基氮化鎵LED倒樁芯片商業(yè)性生產(chǎn)的公司，而上個月歐司朗光電半導(dǎo)體也表示通過與Azzurro半導(dǎo)體的長期合作，已經(jīng)取得了一些關(guān)鍵性進(jìn)展，將可以在兩年內(nèi)開始出售硅基LED。

硅基LED領(lǐng)域的競爭將會越來越激烈。在近期舉行的PhotonicsWestConference上，德國馬格德堡大學(xué)的AloisKrost表示，飛利浦和三星這兩大行業(yè)巨頭也紛紛通過各自的LED子公司發(fā)展硅基LED業(yè)務(wù)。

DerekRye指出，劍橋大學(xué)研究的這項硅基氮化鎵LED技術(shù)的主要優(yōu)勢在于采用了一種更薄的半導(dǎo)體層，可以解決芯片結(jié)構(gòu)中硅襯底與活性氮化鎵層之間的晶格不匹配問題。

歐司朗和Azzurro通過使用相對較厚的緩沖材料，如多層氮化鋁，已經(jīng)解決了這個晶格不匹配問題，而劍橋研究團(tuán)隊能夠使用一種更薄的半導(dǎo)體層來制造出高品質(zhì)LED，這將降低總的生產(chǎn)成本。

Plessey首席工程師JohnEllis說，迄今為止，大尺寸硅襯底上生長的高亮度LED要實現(xiàn)商業(yè)化所面對的最大技術(shù)挑戰(zhàn)是GaN和硅襯底之間的晶格不匹配問題。Plessey的GaN-on-si新工藝克服了這一挑戰(zhàn)，Plessey的專業(yè)技術(shù)以及通過使用6英寸自動化處理設(shè)備而使成本降低的優(yōu)勢都將確保Plessey的高亮度LED照明產(chǎn)品在業(yè)界中的領(lǐng)先地位。

一些LED業(yè)界人士認(rèn)為，向硅襯底的轉(zhuǎn)移是實現(xiàn)低成本、高產(chǎn)量、高性能照明應(yīng)用器件制造所必須的技術(shù)演變。但并不是所有人都同意這一觀點。

藍(lán)寶石和SiC襯底LED在量產(chǎn)上取得的進(jìn)步已經(jīng)使成本大大降低，而三星、Cree、歐司朗光電半導(dǎo)體和PhilipsLumileds等領(lǐng)先的LED制造商也正紛紛將生產(chǎn)向6英寸晶圓制造轉(zhuǎn)移。

此外，近幾年一些資金充足的韓國和中國制造商也開始進(jìn)軍LED市場，推出白色LED發(fā)光管，導(dǎo)致LED平均售價全面下降。2011年對西方LED制造商而言是異常艱難的一年，其利潤率都大幅下滑。

即使如此，用LED燈替換傳統(tǒng)燈泡仍然具有很高的成本。劍橋大學(xué)Humphreys教授表示：“目前LED燈泡的費用為40英鎊，不過我們希望通過在硅襯底上生長LED而使成本下降五倍。”

事實上，LED替代燈的成本也下降很快，這就表示Plessey將需要面臨一個同樣快速變化的成本目標(biāo)。市場研究公司IMSResearch在2011年10月的報告中指出，一個60W白熾燈的LED替代燈的全球平均零售價為36美元，不過其售價在德國高達(dá)70美元以上，而在臺灣卻低于20美元。

另外，目前的襯底技術(shù)也還有進(jìn)步空間，能進(jìn)一步大幅降低成本。Lumileds研發(fā)經(jīng)理在PhotonicsWestConference上表示，希望白光效率能在未來兩年內(nèi)提高兩倍，而隨著成本的降低，LED替代燈的售價能降至5美元。

藍(lán)寶石材料制造設(shè)備供應(yīng)商GTAdvancedTechnologies認(rèn)為，LED生產(chǎn)中藍(lán)寶石襯底和硅襯底之間的真正較量將發(fā)生在LED行業(yè)向8英寸晶圓制造轉(zhuǎn)移之時，而GT在大尺寸藍(lán)寶石襯底方面正進(jìn)展順利。