芯片技术发展趋势

芯片技术发展趋势

1）衬底剥离技术（Lift-off）

　　这项技术首先由美国惠普公司在AlGaInP/GaAs LED上实现， GaAs衬底使得LED内部光吸收损失非常大，通过剥离GaAs衬底，然后粘接在透明的GaP衬底上，可以提高近2倍的发光效率。蓝宝石衬底激光剥离技术（LLO）是基于GaN的同质外延发展的一项技术，利用紫外激光照射衬底，熔化缓冲层而实现衬底的剥离。2003年2月，OSRAM用LLO工艺将蓝宝石去除，将LED出光效率提至75%，是传统LED的3倍，目前他们已拥有了第一条LLO生产线。

2）表面粗化技术

　　可以提高出光效率，但直接粗化容易对有源层造成损伤，同时透明电极更难制备。目前通过改变外延片生长条件得到表面粗化是一个较为可行的工艺。

3）制备基于二维光子晶体的微结构

　　这也是提高出光效率的一个途径，2003年9月日本松下电器制备出光子晶体的LED,其直径1.5微米,高0.5微米的凹凸可以增加60%的出光。

4）倒装芯片技术（Flip-Chip）

　　较好地解决电极挡光和蓝宝石不良散热问题，从蓝宝石衬底面出光。根据美国Lumileds公司的结果，倒装芯片约增加出光效率1.6倍。

5）芯片表面处理技术

　　主要技术途径采用了用表面微结构或表面纹理结构(Surface Texture)化提升正面出光效率。紫外光LED表面通过图形转换(Patterning)技术提高光功率,对表面进行加工后，提高了紫外光LED的取光效率。

6）全方位反射膜

7）发展大功率大尺寸芯片

　　大尺寸芯片设计要注意到两个问题，一是大驱动电流下光效下降问题；二是低扩散电阻的P电极设计，尽量降低电功率耗散产生的热效应。

8）提高侧向出光的利用效率

　　需要对发光区底部的衬底（正面出光）或者外延层材料（背面出光）进行特殊的几何规格设计、并在适当的区域涂覆高反层薄膜，从而提高器件的侧向出光利用率，提高输出功率。