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發布時間:2021-03-20 14:16  





電子芯片和LED芯片有什么主要區別?
電子芯片和LED芯片有什么主要區別?
1,芯片的裸die尺寸相差不是太大,如cm/mm/0.1mm這個量級,但同樣大小的集成電路里面有非常復雜的電路(常說的7nm/10nm工藝),IC設計和制造一樣為非常復雜高難度的工程,由此衍生既像Intel、三星這樣設計制造一體的公司,也有高通、蘋果這樣的Fabless公司及臺積電這樣的專業代工廠;而分立器件一顆die就是獨立的一個發光源再加上正負電極,里面的制程可能100um/10um級就夠了,制造工藝流程也簡單很多,從頭到尾一百次左右工序就差不多了。更談不上獨立的LED IC設計公司。
2,芯片制造廠對清潔和低缺陷率要求很高,前者可能影響性能,缺陷多了,載流子移動速度上不來,如同一批貨,有的能跑2.8GHz頻率,有的只能跑2G以下;LED芯片對發光層缺陷率的要求比硅器件還要高幾個數量級(印象中數據),否則嚴重影響發光效率,也就是很大部分能量以熱能形式損失掉了。LED技術和產品已有幾十年歷史,但大規模使用(如液晶屏幕背光)是這二十年來的事情,材料不行導致發光效率低是首要原因。
LED芯片原理
LED(Light Emitting Diode),發光二極管,是一種固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發出能量,這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。
LED芯片材料磊晶種類
1.LPE:Liquid Phase Epitaxy(液相磊晶法) GaP/GaP
2.VPE:Vapor Phase Epitaxy(氣相磊晶法) GaAsP/GaAs
3.MOVPE:metal Organic Vapor Phase Epitaxy (有機金屬氣相磊晶法) AlGaInP、GaN
4.SH:GaAlAs/GaAs Single Heterostructure(單異型結構)GaAlAs/GaAs
5.DH:GaAlAs/GaAs Double Heterostructure(雙異型結構) GaAlAs/GaAs
6.DDH:GaAlAs/GaAlAs Double Heterostructure(雙異型結構) GaAlAs/GaAlAs
中國LED芯片行業發展總結
1. 供過于求狀態或將持續
經LED芯片行業大洗牌,海外企業與國內二三線芯片廠商產能逐步收縮,國內大廠將依靠資金、技術、規模優勢繼續大規模擴產高i端產能,LED芯片產能逐步釋放,若無明顯的需求爆發拉動,供過于求狀態或將持續。
2. 優化傳統LED芯片業務
對于傳統通用照明產品毛利率的降低,各家企業將持續優化產品性能、提升可靠性和良率等,以降成本為目標。此外,高附加值、高毛利產品比重將提升。
3. 企業走差異化路線
各大企業將尋找新增長點,走差異化路線:一是加強Mini/Micro LED、UV LED、VCSEL等新興市場產品的開發,提升高i端產品的營收占比;二是或將重芯轉至化合物半導體領域,深化GaAs和GaN材料的研究和應用。
