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美科学家开发下一代“完全整合”LED元件

2013-07-01 11:29
棒棒书香
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  伦斯勒理工学院的智慧照明工程技术研究中心稍早前宣布,已经成功地在相同的氮化镓(GaN)上整合LED和功率电晶体。研究人员称这项创新将敲开新一代LED技术的大门,因为它的制造成本更低、更有效率,而且新的功能和应用也远超出照明范畴。

  目前LED照明系统的核心是由氮化镓制成的LED晶片,但许多外部元件如电感、电容、矽互连和线路等都有待安装或整合到晶片中。而整合这些必要元件的大尺寸晶片则又会增加照明产品的设计复杂性。此外,这些复杂的LED照明系统组装过程也相当缓慢,不仅需要大量手动操作,而且价格昂贵。

  伦斯勒理工学院的电子电脑暨系统工程系教授T.PaulChow带领的一项研究正试图透过开发一款具备完全采用氮化镓制造之元件的晶片来解决这些挑战。这种完全整合的独立型晶片可简化LED的制造,可减少组装和所需的自动化步骤。此外,由于采用单一晶片,因此零件故障的比率也能降低,并提升能源效率和成本效益,以及照明设计的灵活性。

  Chow和研究团队们直接在氮化镓的高电子迁移率电晶体(HEMT)顶部生长氮化镓LED结构。他们使用数种基本技术来互连两个区域,创造出了他们称之为首个在相同氮化镓晶片上整合HEMT和LED的独立元件。该元件在蓝标石基板上成长,展现出的光输出和光密度都能和标准氮化镓LED元件相比。Chow表示,这项研究对于朝开发崭新的发光整合电路光电元件而言相当重要。

 

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