10.国外半导体照明芯片技术的发展现状如何？

目前，Cree，Nichia，Lumileds，Osram等少数几家国外公司是国际上主流的照明级LED芯片及器件制造商，他们具有各自独特的外延和芯片技术路线，各家所生产的芯片产品封装白光器件的发光效率普遍超过100lm/W（见表1-1）。下面简要地介绍当前各家公司的工艺技术路线和产品现状。

表1-1 国外大厂照明级功率型LED芯片的技术特点与水平

1）美国Cree公司

美国Cree公司是目前世界上采用SiC作为衬底材料制造蓝光发光二极管用外延片和芯片的专业公司之一，其在不断改善外延品质及提高内量子效率的同时，采用了薄膜（Thin-film）芯片技术大幅度提升产品亮度。薄膜芯片技术即利用衬底转移技术将发光层倒装在Si衬底上的技术，该技术可以有效地解决芯片的散热问题和提高取光效率。Cree公司的功率LED芯片产品EZ系列采用的薄膜芯片技术已经达到业界领先的光效水平。据2009年年底的报道显示，Cree冷白光LED器件研发水平已经达到186lm/W，这是功率型白光LED有报道以来的最好成绩。

2）日本Nichia公司

日本Nichia公司是世界上最早的半导体白光生产厂商，其技术水平始终处于国际领先的地位。在蓝光芯片的技术路线上，Nichia采用图形化蓝宝石衬底外延生长技术结合ITO透明导电层芯片工艺，产品性能优越，特别是小功率芯片，最新的报道显示其甚至达到245lm/W的性能指标。Nichia的功率型芯片也是基于正装结构的，2008年Nichia公司宣布其功率LED产品的光效达到145lm/W，芯片规格为1mm×1mm。

3）德国Osram公司

德国Osram公司早期的产品是以SiC作为衬底材料的。它相继推出了ATON和NOTA系列产品。近期，Osram的产品和研发方向也是基于薄膜芯片技术的，其最新研发的ThinGaN TOPLED采用蓝宝石作为衬底材料，运用键合、激光剥离、表面微结构化和使用全反射镜等技术途径，使得芯片出光效率达到了75%。据最新的报道，目前，Osram的功率型白光LED光效已经达到136lm/W。

4）美国Philips Lumileds公司

美国Philips Lumileds公司的功率型氮化镓蓝光LED芯片采用蓝宝石作为外延衬底材料，芯片结构上则一直沿用了倒装结构。随着薄膜技术的发展，Lumileds创造性地整合了倒装技术和薄膜技术，推出了全新的薄膜倒装芯片（Thin-film Flip-chip，TFFC）技术，集成芯片和封装工艺，最大限度降低了热阻并提高了取光效率。目前，Lumileds功率型白光的研发水平已经突破140lm/W。

5）美国SemiLEDs公司

美国SemiLEDs公司是继Osram和Cree之后采用衬底转移技术商品化生产薄膜GaN垂直结构LED的厂商。他们推出了新型的金属基板垂直电流激发式发光二极管（Metal Vertical Photon Light Emitting Diodes，MVPLEDTM）产品，其封装成白光器件的发光效率目前可以达到120lm/W。

6）韩国和中国台湾地区

目前韩国和中国台湾地区也在积极发展照明级功率型高亮度LED芯片技术，这些地方的LED产业技术正快速赶上世界领先水平，且已具备较高的水准。这些地方的主要芯片供应商有Epistar（晶元）、EpiValley、Forepi（璨圆）、Huga（广镓）等。中国台湾地区、韩国的产品以中高档为主，所生产的功率型LED芯片封装成白光器件的发光效率一般为80～100lm/W，其中台湾晶元光电的技术水平相对领先，其研发水平已达到120lm/W。