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硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管
科技部门户网站 www.most.gov.cn 2016年01月07日       

  由南昌大学江风益等完成

  

 

 

  LED照明具有重大节能减排价值,是国内外重点发展的战略性新兴产业。现有的三条LED照明技术路线,分别是蓝宝石、碳化硅和硅衬底GaN基LED技术路线。其中,前两条路线分别是以日本和美国为主发展起来的,主要贡献者分别获得日美两国最高科技奖,第三条路线是由我国发展起来的,即该项目发明成果。该项目经过近10年的技术攻关和生产实践,发明和不断完善了第三条LED照明技术路线,具有完整的自主知识产权,冲破了国外的专利束缚,产品在市场上形成独特的优势,有力地提升了我国LED技术在国际上的地位。

  在硅衬底上制备GaN基LED一直是业界梦寐以求的事情。然而由于硅和GaN这两种材料巨大的晶格失配和热失配导致的外延膜龟裂、晶体质量差,以及衬底不透明导致的出光效率低等问题长期未能解决,致使业界普遍认为,在硅衬底上制备高光效GaN基LED是不可能的。该项目经过三千多次实验,攻克了这一世界难题,发明了在材料生长和芯片制造过程中克服巨大张应力的方法、结构和工艺技术,在国际上率先研制成功高内量子效率硅衬底蓝光LED外延材料和高取光效率高可靠性单面出光蓝光LED芯片,并率先实现了产业化,获授权发明专利68项,其中美国发明专利19项。由该项目成果创建了硅衬底LED芯片制造、器件封装和产品应用企业,推出了30多种产品,形成了硅衬底LED上中下游产业链,产品在国内外通用照明和特种照明中推广应用。

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