韩国开发出利用GaN晶体非极性面的白色LED

韩国首尔半导体(Seoul Semiconductor)开发出了在1mm见方蓝色LED芯片上组合荧光材料，实现了光通量为500lm左右的白色LED，并在“日本第5届新一代照明技术展”上展出。该开发品的特点是比以前的产品更容易提高亮度。目前，三菱化学媒体公司(Mitsubishi Kagaku Media)已决定在LED灯泡产品(品牌名称为“Verbatim”)上采用此次的开发品，预定从2013年3月开始量产。

可轻松提高光输出功率是因为利用了GaN晶体的“非极性面”，并且抑制了晶体缺陷。此次开发品使用的蓝色LED芯片是在三菱化学制造的GaN基板的非极性面上、生长出GaN类半导体晶体而成。

普通的蓝色LED芯片是使GaN类半导体在蓝宝石基板上生长而成的，此时利用的是GaN晶体的c面(极性面)。

非极性面是与极性面垂直的面。以极性面为生长面时会产生压电电场，使注入发光层的电子与空穴分离，导致促成发光的再结合概率降低。而以非极面为生长面则不易受到压电电场的影响，因此可轻松提高发光效率。

此次开发品的晶体缺陷最少时仅为1×104cm-2。普通的蓝色LED芯片由于蓝宝石基板与蓝宝石基板上的GaN类半导体的晶格常数有很大差异，因此晶体缺陷密度达到5×108cm-2。

凭借上述手段，开发品即使在高电流密度下，光输出功率也不易降低，从而提高了单个白色LED的光输出功率。今后的目标是通过1mm见方的蓝色LED芯片与荧光体的组合，实现1000lm的光通量。

首尔半导体还在展区介绍称，该公司正在开发利用GaN晶体非极性面的紫外LED芯片。将紫外LED芯片与红、绿、蓝色荧光材料组合后，便可轻松实现显色性高的照明及色彩表现范围大的液晶面板用背照灯。不过，紫外LED目前还存在发光效率比蓝色LED低的课题。因此，该公司打算利用非极性面来实现高发光效率的紫外LED。