新型半极性氮化镓材料

第一代氮化镓固体照明材料存在着巨大的内置电场,其固有的极化效应而引发的量子效率下降问题,导致现有的固体照明产品只能在低功率、低电流密度下工作。 因此,LED芯片的单位亮度始终过低,其相应终端产品需要的大量芯片以满足亮度。同时,现有的LED无法满足如医疗器械、户外照明等大功率和超大功率应用的要求。除此之外,长波长范围(520 nm 至 635 nm)的光隙问题导致视觉敏感度最高的器件(如直接绿光激光等)始终无法实现。

半极性氮化镓材料正是解决这些问题的关键。它能够消除由量子斯塔克效应导致的极化场,显著提高InGaN层的厚度,从而极大的减少了量子效率下降,解决蓝移问题,真正实现超大功率单LED芯片。同时,在通用照明应用内,半极性材料可以在保证功率的前提下进一步缩小芯片尺寸,达到降低成本的目的。同时,半极性材料低极化、高In并入效率的特性使其能够解决绿光光隙的问题,在绿光波段有极其优异的表现。

在传统生长方式下,半极性材料只能通过斜切体块式氮化镓(HVPE生长)来实现。这样制备出的半极性氮化镓小片价格非常昂贵且不匹配现有产线,只能应用于科学研究,无法商业化。而Saphlux独有的方向性生长专利技术,可在标准的大尺寸蓝宝石衬底上直接生长半极性氮化镓。不仅如此,通过控制晶体生长的方向和形状,Saphlux能够优化半极性氮化镓材料,将其晶体质量达到最佳。