大直徑襯底片是降低LED生產(chǎn)成本的關(guān)鍵

ARC Energy今天公布了一份較新出版刊物，對CHES™ c軸藍(lán)寶石生長技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行了詳述。采用CHES技術(shù)之后，大直徑藍(lán)寶石基板的材料利用率達(dá)到75%或以上，而使用傳統(tǒng)技術(shù)沿a軸生長的藍(lán)寶石晶體，材料利用率只有10-20%。CHES大直徑襯底片成本較低，并提高了每運(yùn)行一次金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備的LED芯片產(chǎn)量，且具有降低每流明成本的性能（比如更少、更規(guī)則的彎曲）。名為“Sapphire That Scales”的出版物是ARC Energy的 CHES Foundations系列中的較新出版物，其詳細(xì)闡釋了CHES技術(shù)和熔爐的優(yōu)勢。

ARC Energy的高級副總裁Hap Hewes表示：“本行業(yè)必須轉(zhuǎn)而使用大直徑襯底片以降低成本，但是較早的藍(lán)寶石技術(shù)在朝這一方向轉(zhuǎn)型時(shí)卻有著明顯的制約。這正是我們研發(fā)CHES技術(shù)的原因所在：為了降低大直徑LED藍(lán)寶石襯底片的成本。”

目前，高亮度LED (HB-LED)行業(yè)正在尋求大幅節(jié)約成本的方法，以降低固態(tài)照明的價(jià)格，從而在通用照明市場實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。在降低成本方面被廣泛認(rèn)同的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是轉(zhuǎn)而使用大直徑襯底片，這與20多年前硅產(chǎn)業(yè)做出的轉(zhuǎn)型類似。“Sapphire That Scales”闡釋了基板更換為150毫米（6英寸）和200毫米（8英寸）的明顯優(yōu)勢。使用150毫米襯底片模擬的MOCVD設(shè)備單次運(yùn)行能夠多生產(chǎn)出55%以上的LED芯片。采用200毫米襯底片后，與使用標(biāo)準(zhǔn)的50毫米襯底片相比，能夠多生產(chǎn)出77%以上的LED芯片。

盡管大直徑基板具有顯著的優(yōu)勢，但是在采用較早的藍(lán)寶石生長技術(shù)生長這些基板時(shí)，材料利用率非常低。此外，由于生長時(shí)間標(biāo)記不一致，較早的藍(lán)寶石生長技術(shù)在外延生長期間在MOCVD反應(yīng)腔中出現(xiàn)較多且不平坦的彎曲（變形）。這不僅降低了LED芯片產(chǎn)量，而且需要昂貴的變通方案。

CHES技術(shù)專為克服傳統(tǒng)藍(lán)寶石技術(shù)在生產(chǎn)大直徑襯底片時(shí)的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)。CHES在c軸上生產(chǎn)藍(lán)寶石，利用率高且缺陷水平低。此外，沿c軸生長生產(chǎn)出的襯底片上每一部分都具有相同的受熱歷史，能夠在外延生長期間在MOCVD反應(yīng)腔中出現(xiàn)較少的彎曲和變形。目前，CHES熔爐可以生產(chǎn)150毫米和200毫米的凈成形c軸晶棒。這使CHES熔爐生產(chǎn)的大直徑藍(lán)寶石基板成為未來制作高亮度LED的首選。

“CHES Foundations系列第二部分：Sapphire That Scales”可從www.arc-energy.com查閱。

Advanced RenewableEnergy Company, LLC (ARC Energy)總部位于美國新罕布什爾州的納舒厄(Nashua)，于2007年創(chuàng)立，致力于實(shí)現(xiàn)LED和其他清潔能源市場尖端技術(shù)的商業(yè)化。ARC Energy提供高度自動(dòng)化的高效藍(lán)寶石晶體生長與加工系統(tǒng)，能夠迅速實(shí)現(xiàn)LED的規(guī)模化生產(chǎn)并降低成本。