[00069397]垂直结构大功率白光 LED

　　成果简介
　　对于大电流注入下的高功率 LED 而言，光衰是 LED 普遍存在的问题。主要原因有载流子在多量子阱（MQW）上的溢出（overflow）； LED 芯片的晶体内部的缺陷导致的非辐射复合；在大注入条件下，载流子分布的不均匀；以及 LED 结构 设计合理性等原因；这些因素在 LED 材料生长过程中（采用MOCVD 技术）就已经决定。而大功率LED 在实际应用过程中另外一个瓶颈就是芯片的热输运处理问题。在大注入条件下，过高的 pn 结结温，导致内量子效率迅速降低。因此降低热阻就成为大功率 LED 实际应用过程中关键的技术环节。区别于LED 同侧电极封装、倒装焊 LED 封装等封装结构，垂直结构封装具有更大的优势。首先载流子可以均匀分布，另外剥离蓝宝石衬底后，键合到金属或导热陶瓷热沉上，大大降低热阻，提高了LED 最大输出功率。本项目采用激光剥离技术，完整的把 LED 芯片从蓝宝石衬底上剥离出来，然后通过金属键合工艺，键合到导电、导热的金属或 陶瓷热沉上，易于大规模集成 LED，降低热阻。易于驱动电路的设计。
　　成熟程度和所需建设条件
　　本项目先后成功应用于LED芯片封装企业，结果表明在大电流注入下 （ ≥ 350mA），LED 光衰小于≤4%，最大输出功率比传统封装 LED 提高 23%。热阻降低 显著，经济和社会效益明显。与传统的封装工艺兼容性好。
　　技术指标
　　（1） 发光效率： 138lm/W @350mA，芯片尺寸大于等于 1mm×1mm；
　　（2） 最大输入电流 1500mA；
　　（3） 光衰：<4% @ 350mA， 1000 小时；<5% @ 1500mA， 1000 小时；
　　（4） 色温： 3200~6700K；显色指数：75~91；
　　（5） 采用激光剥离技术，2 英寸完整剥离的成品率>93%；
　　（6） 热阻低于 3K/W，比传统正装热阻低 50%以上；与传统正装 LED 比较，
　　热阻降低，最大输入电流显著增加，提高出光功率一倍以上。而且采用垂直结构 LED 抗静电能力大大增加，反向漏电也显著减少。
　　市场分析和应用前景
　　以 III 族氮化物发光二极管（LED）为基础的节能、绿色、环保照明引起世界各国的广泛重视，特别是 2014 年诺贝尔物理学奖授予了日本三个顶级科学家， 他们所从事的领域即为用于白光照明的蓝光 LED，这一奖项的获得，必将推动世
　　界范围内的各个国家对白光照明领域的发展。对通用照明而言，高的功率密度，发光效率和可靠性，以及智能照明技术无疑是最有前景的。垂直结构大功率白光 LED 在发光效率、降低热阻、易于集成等方面，都有着巨大的优势。而且采用激光剥离技术，可降低生产成本，因此垂直结构 LED 必将是集成封装、智能 LED 控制的必然趋势。
　　社会经济效益分析
　　项目实施以来，由于热阻大大降低，提高了出光功率。采用激光剥离技术， 有效的降低了生产成本，有效的降低了每klm 的价格，而且 LED 易于在各种热沉封装以及集成封装，与传统封装工艺兼容性好，可以应用在各种灯具的设计、开发上面，不仅为企业带来可观的经济效益，同时也产生了良好的社会效益。
　　合作方式
　　合作开发、受托开发、技术转让