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摘要：  成本一直是一個(gè)主要障礙，妨礙著人們購買高能效LED燈泡。現(xiàn)在，世界上最大的一家LED制造商歐司朗光電半導(dǎo)體公司(Osram Opto Semiconductors)表示，它已經(jīng)完善技術(shù)，能顯著降低LED的生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵字：  半導(dǎo)體，  LED，  

成本一直是一個(gè)主要障礙，妨礙著人們購買高能效LED燈泡。現(xiàn)在，世界上最大的一家LED制造商歐司朗光電半導(dǎo)體公司(Osram Opto Semiconductors)表示，它已經(jīng)完善技術(shù)，能顯著降低LED的生產(chǎn)成本。

白色LED的制備，通常需要給藍(lán)色氮化鎵LED涂上黃色熒光粉。制造商通常會培育薄層氮化鎵，是在昂貴的藍(lán)寶石基質(zhì)上進(jìn)行。相反，歐司朗制備這種設(shè)備是在硅基板上進(jìn)行。硅基板的成本是藍(lán)寶石的三分之一多，甚至可以更便宜，因?yàn)榭梢灾瞥筛蟮钠摹?/P>

這家公司表示，它的硅基白色LED每瓦功率可產(chǎn)生127流明，電源效率為58%，可比藍(lán)寶石上培育的最先進(jìn)的商用LED。彼得·斯塔斯(Peter Stauss)，是歐司朗的項(xiàng)目經(jīng)理，他說，研究人員正在測試和優(yōu)化這種設(shè)備，期望在未來兩到三年開始銷售它們。

歐司朗聯(lián)合其他幾家公司，力爭把更便宜的硅基鎵氮化發(fā)光二極管推向市場。中國晶能光電公司(Lattice Power)聲稱，已經(jīng)開始商業(yè)化生產(chǎn)，使用的是相同的技術(shù)。上個(gè)月，加州(California)新創(chuàng)公司普瑞公司(Bridgelux)宣布，已經(jīng)與東芝合作，制備硅基發(fā)光二極管。與此同時(shí)，英國的普萊塞半導(dǎo)體公司(Plessey Semiconductors)計(jì)劃在年底生產(chǎn)硅基氮化鎵發(fā)光二極管，采用的技術(shù)來自劍橋大學(xué)(Cambridge University)校辦企業(yè)凱姆加恩公司(CamGaN)。飛利浦和三星也表示，要致力于硅工藝。

歐司朗沒有說，它的新型LED會便宜多少，但普瑞公司和普萊塞公司都聲，這種硅工藝可以降低LED生產(chǎn)成本75%以上。普瑞公司還預(yù)測，它的工藝可以降低75瓦的同種LED燈泡的成本，現(xiàn)在賣到40美元，可降低到5美元以下。

與藍(lán)寶石相比，制備大直徑硅片更容易，也更便宜，這就可以削減成本。另一個(gè)吸引人的理由是，轉(zhuǎn)向硅可以利用現(xiàn)有的機(jī)器，這些機(jī)器原先用來制作硅計(jì)算機(jī)芯片。普瑞公司已經(jīng)演示了一些設(shè)備，就是在20厘米寬的硅片上培育的。

硅上培育氮化鎵的挑戰(zhàn)是，這兩種材料擴(kuò)大和收縮的速度不同。發(fā)光二極管是在高溫下制備，材料冷卻時(shí)，發(fā)光的氮化鎵層就會裂開，這是因?yàn)榕c下面的硅的張力。為了解決這個(gè)問題，歐司朗和其他公司就培育另外的材料薄膜，如氮化鋁鎵，就圍繞著氮化鎵，這就可以平衡冷卻過程中產(chǎn)生的張力。

雖然許多LED廠商都選擇硅，但是，加利福尼亞州的新創(chuàng)公司掃拉公司(Soraa)卻在使用氮化鎵基板。這也減輕了兩層晶體結(jié)構(gòu)之間的不匹配，掃拉公司首席技術(shù)官邁克爾·克拉梅斯(Michael Krames)說，產(chǎn)生的材料缺陷減少了1000倍，這是對比硅片上培育的材料而言。產(chǎn)生的LED比采用硅基板更昂貴，但是，它們也增亮10倍，這有助于彌補(bǔ)額外的費(fèi)用。 “真是LED性能驅(qū)動[燈泡的總成本，”克拉梅斯說?！按送猓@種基板是整體生產(chǎn)成本的一小部分。”

現(xiàn)在，雖然斯塔說，硅基板的成本優(yōu)勢更有利于廠商，勝過LED?！暗壔蹇赡苁且粋€(gè)選擇，只要它們便宜得多，但是，今天有沒有真正的機(jī)會使用它們，”他說。

史蒂夫·登巴斯(Steve Denbaars)是加州大學(xué)圣巴巴拉分校(University of California， Santa Barbara)材料和電氣和計(jì)算機(jī)工程教授，也是掃拉公司創(chuàng)始人之一，他認(rèn)為，氮化鎵和硅基板都有一個(gè)公平的機(jī)會，可以取代藍(lán)寶石。而氮化鎵也會有性能優(yōu)勢，他說，“硅有機(jī)會將擊敗藍(lán)寶石，僅僅因?yàn)橛泻芏喙柚圃煸O(shè)施，安裝在世界各地?！?/P>

采用硅片更便宜：歐司朗已在15厘米長的硅晶片上培育氮化鎵，制成高性能白色LED。