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GaN-on-Si必定是LED未来发展的技术之一

导读: 近期LED设备市场中的MOCVD竞争激烈,除了业界两大龙头厂商德商Aixtron、美商Veeco之外,其实还有其他设备厂商的舞台。

  近期LED设备市场中的MOCVD竞争激烈,除了业界两大龙头厂商德商Aixtron、美商Veeco之外,其实还有其他设备厂商的舞台。大阳日酸株式会社(TAIYO NIPPON SANSO)成立于1910年,是日本最大的工业气体和空分设备制造公司,位居全球工业气体行业综合排名前五位。以有机金属化学气相沉积(MOCVD)设备来看,全球前3大MOCVD制造商分别为德商Aixtron、美商Veeco及日商大阳日酸,此3家公司2011年的全球市占率高达98.4%,其中,大阳日酸的全球市占率虽远低于Aixtron及Veeco,仅5.9%,但在日本国内市占率却高达70%~80%,为日本最大的MOCVD制造商。

全球主要的MOCVD设备商市场占有率

2010年时,全球主要的MOCVD设备商市占率比较图

  LEDinside除了邀请到大阳日酸董事长Koh Matsumoto博士(代表取缔役社长松本功)分享LED设备技术提升与LED产业现况与趋势外,也做了专访,请他提供宝贵的业界经验。松本功博士专精于ETL的光敏程序的研究,致力于设计和生产MOVPE工具,并从事CS外延成长的研究以及反应器的开发等。

  LED生产技术提升: 蓝宝石基板尺寸演进

  松本功社长指出,目前台系厂商与日系厂商多使用4吋蓝宝石基板给LED使用,而中国大陆厂商则是使用2吋的蓝宝石基板为主。随着设备效率与LED人才技术日渐提升下,预估在明年4吋的蓝宝石基板也将广泛得受到LED厂商所重视。虽然6吋的蓝宝石基板仍受限于目前的技术,以至于LED芯片生产的良率与破片率仍是目前仍须突破的瓶颈。

  大阳日酸将于2012年发表最新的MOVPE机台UR26K,以6寸基板来说,一次运作生产下从原先的6片产量,增加至10片,不仅使得每片晶圆片以倍数增加的芯片数量,成本也因此大幅下降。透过氮化镓结构的组成,可成功的减少多重量子井的堆叠数层,单次操作时间也大幅降低,单天产出也因此大幅提升约一倍。

  随着设备技术不断的提升下,松本功博士认为,每四年MOVPE的产能就实现一次倍数成长。此外,他认为GaN-on-Si必定是未来发展的技术之一,但由于目前技术上的困难度在于,由于矽基板和GaN的热膨胀系数不同,在制程中会因为两种材质间的晶格错位而产生应力,进而形成曲度(bow)和裂痕(crack),过去一直未能在业界广泛应用,但不否认的是,由于传导性佳,产生的热能少,有助于简化产品上的散热设计。

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