科学家开发下一代“完全整合”LED组件

 美国伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)的智能照明工程技术研究中心稍早前宣布，已经成功地在相同的氮化镓(GaN)上整合LED和功率晶体管。研究人员称这项创新将敲开新一代LED技术的大门，因为它的制造成本更低、更有效率，而且新的功能和应用也远超出照明范畴。

附图 :整合GaN LED和HEMT单芯片的组件剖面图

目前LED照明系统的核心是由氮化镓制成的LED芯片，但许多外部组件如电感、电容、硅互连和线路等都有待安装或整合到芯片中。而整合这些必要组件的大尺寸芯片则又会增加照明产品的设计复杂性。此外，这些复杂的LED照明系统组装过程也相当缓慢，不仅需要大量手动操作，而且价格昂贵。

伦斯勒理工学院的电子计算机暨系统工程系教授T. Paul Chow带领的一项研究正试图透过开发一款具备完全采用氮化镓制造之组件的芯片来解决这些挑战。这种完全整合的独立型芯片可简化LED的制造，可减少组装和所需的自动化步骤。此外，由于采用单一芯片，因此零件故障的比率也能降低，并提升能源效率和成本效益，以及照明设计的灵活性。

Chow和研究团队们直接在氮化镓的高电子迁移率晶体管(HEMT)顶部生长氮化镓LED结构。他们使用数种基本技术来互连两个区域，创造出了他们称之为首个在相同氮化镓芯片上整合HEMT和LED的独立组件。该组件在蓝标石基板上成长，展现出的光输出和光密度都能和标准氮化镓LED组件相比。Chow表示，这项研究对于朝开发崭新的发光整合电路(light emitting integrated circuit，LEIC)光电组件而言相当重要。