日本碍子计划2012年内投放4英寸GaN基板

时间：2012-04-01 06:38:32

关键字：基板 GAN LED芯片输出功率

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[导读]日本碍子公司公布了将于2012年内向市场投放口径为4英寸的GaN基板的业务目标。该公司目前正在样品供货2英寸产品。在2012年3月上旬举行的“第四届日本东京国际照明展（LED Next Stage 2012）”上，该公司展出了GaN基板

日本碍子公司公布了将于2012年内向市场投放口径为4英寸的GaN基板的业务目标。该公司目前正在样品供货2英寸产品。在2012年3月上旬举行的“第四届日本东京国际照明展（LED Next Stage 2012）”上，该公司展出了GaN基板的试制品，并公布了有关业务计划（图1）。日本碍子正面向LED芯片及功率半导体开发GaN基板。在GaN基板市场上，住友电气工业高居份额榜首，而三菱化学在其后紧追不舍。在激烈的竞争下，日本碍子“打算致力于GaN基板业务，逐渐占领该市场”（解说员）。

GaN基板主要用于制造高功率白色LED，原因是能够轻松制造出白色LED不可缺少的、高效率高功率蓝色LED芯片。比如，日本碍子设想将GaN基板用于光输出功率要求比普通照明高的、汽车前照灯使用的LED。

GaN基板尽管容易获得较高的光输出功率，但却存在制造蓝色LED芯片时成本比普通蓝宝石基板高的课题。因此，日本碍子采用了称为“Na Flux法”的结晶生长方法。该方法与制造GaN基板时普遍使用的“HVPE法”相比，有望获得质量提高及成本降低的效果。

Na Flux法是将氮气（N₂）喷射到Ga与Na的混合溶液中，使N溶解制成GaN结晶，这种工艺属于液相法的一种。除日本碍子外，大阪大学等的研究小组也在致力于相关研究。另外，Na Flux法最初是由日本东北大学多元物质科学研究所教授山根久典开发出来的。

展示了3种基板

日本碍子展示的GaN基板大致有3种。第一种是由GaN籽晶制成的“单结晶基板”。特点是结晶缺陷少。位错密度据称不到10^-6cm[!--empirenews.page--]^-2。在这方面，GaN基板的标准是用于蓝紫色半导体激光器时为10^-5cm^-2左右，用于LED时为10^-6cm^-2左右。也就是说，该基板满足LED的使用标准。

第二种是在蓝宝石基板上形成GaN结晶的“模板基板”。与利用GaN籽晶制成的基板相比，尽管结晶缺陷有所增加，但却适于大口径化及低成本化的要求。口径取决于蓝宝石基板的大小。由于蓝宝石基板已有6英寸产品亮相，因此日本碍子还考虑将口径加大至6英寸。位错密度约为10^-6～10^-7m^-2。

第三种是除蓝宝石外还以不同于GaN的材料为基材的“复合基板”。基材有两种，一种以蓝宝石与多结晶硅为基材，另一种是蓝宝石与Si₃N₄粘合而成。前者用于在基板背面形成LED驱动电路等的用途，后者用于要求高导热性的用途。 [!--empirenews.page--]

除了LED用途的基板外，日本碍子还计划开发功率元件使用的基板。目标是口径加大至6英寸，并使位错密度降至10^-4～10^-5m^-2。