外延生长的基本原理与应用领域.docVIP

外延生长的基本原理外延生长的基本原理是，在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石和SiC，Si）上，气态物质In,Ga,Al,P有控制的输送到衬底 表面，生长出特定单晶薄膜。目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。 MOCVD金属有机物化学气相淀积（Metal-OrganicChemicalVaporDeposition，简称 MOCVD）， 1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项制 备化合物半导体单品薄膜的新技术。该设备集精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是 一种自动化程度高、价格昂贵、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色 或紫外发光二极管芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。 日亚化工（株）日亚化工是GaN系的开拓者，在LED和激光领域居世界首位。在蓝色、白色LED市场遥遥领先于其他同类企业。它以蓝色LED的开发而闻 名于全球，与此同时，它又是以荧光粉为主要产品的规模最大的精细化工厂商。它的荧光粉生产在日本国内市场占据70％的比例，在 全球则占据36％的市场份额。荧光粉除了灯具专用的以外，还有CRT专用、PDP专用、X光专用等类型，这成为日亚化工扩大LED事业的 坚实基础。除此以外，日亚化工还生产磁性材料、电池材料以及薄膜材料等精细化工制品，广泛地涉足于光的各个领域。 在该公司LED的生产当中，70％是白色LED，主要有单色芯片型和RGB三色型两大类型。此外，该公司是世界上唯一一家可以同时量产蓝 色LED和紫外线LED两种产品的厂商。以此为基础，日亚化工不断开发出新产品，特别是在SMD（表面封装）型的高能LED方面，新品层 出不穷。 2004年10月，日亚化工开发出了发光效率为50lm/W的高能白色LED。该产品成功地将之前量产产品约20lm/W的发光效率提高了2.5倍。 同月底，日亚化工开始向特定客户提供这种产品的样品，并计划在2005年夏季之前使其月产量达到100万个。新LED主要针对车载专用 前灯和照明市场。它的光亮度胜过HID光源，因此对目前占据15％车前灯市场的HID光源（High Intensity Cischarge）构成了很大的 威胁。日亚化工计划于2006年上半年正式批量生产该产品，并计划于2007年，以与HID同样的价格正式销售这种更明亮的产品。 以蓝色、白色LED市场的扩大为起爆剂，日亚化工的总销售额也呈现出逐年上升的势头，由1996年的290亿日元增长到2003年的1810亿 日元。这期间，荧光粉的销售额每年基本稳定在300亿日元左右。到2003年，LED相关产品的销售额已经占了总销售额的85.1％，为 1540亿日元。2003年全球LED市场约为6000亿日元，因此，日亚化工占据了约25％的全球市场份额。目前日亚化学的紫外460nmLED，外部量子效率达到36%，白色发光效率达到60 lm/W。 丰田合成（株）?如果将LED比喻为汽车，那么可以说，日亚化工提出了车轮和发动机的概念，而丰田合成则提出了车体和轮胎的概念。1986年，受名 誉教授赤崎先生的委托，丰田合成利用自身在汽车零部件薄膜技术方面的积累，开始展开LED方面的研发工作。1987年，受科学技术振 兴事业团的开发委托，丰田合成成功地在蓝宝石上形成了LED电极。因此，把丰田合成誉为“蓝色LED的先锋”并不为过。 丰田合成在近年来的发展速度也相当快。1998年，其销售额为63亿日元，但到2002年，已增长至252亿日元。2003年，由于手机白色 光源亮度不足、中国台湾和韩国等地采取低价策略以及欧洲显示屏市场的低迷等诸多原因，致使丰田合成没能完成原计划销售340亿日 元的任务，但是其销售额和利润均达到历史最高水平。 其中增长最多的是手机专用的白色LED。由2002年的27亿日元增长为123亿日元，占总销售额的四成。其余的为蓝色、蓝绿色和3in1型 的白色LED。2003年，国内销售占8成，为237亿日元。海外销售：亚洲47亿日元。 在应用方面，手机占了72％。此外应用较多的还有液晶背光、按键、背面液晶背光（3in1）等。信号设备、大型显示屏等方面的应用 也比较多。2004年，丰田合成原计划销售420亿日元，但由于手机市场低迷，于是不得不将销售计划修正为300亿日元。 为了攻夺日亚化工占据手机背光市场90％的市场份额，丰田合成意图提高白色LED的光亮度，于2004年秋季开发出光亮度为1000mcd级 的白色LED“TG WHITE ”，这比原来的600－700mcd亮了很多。紧接着，丰田化合又开始开发1300mcd的白色LED。 此外，汽车导航系统和电脑专用液晶控制器、TV专用大型液晶的背光等也是丰