日本三肯電氣新近開發(fā)成功一種可大幅度提高發(fā)光二極管（ＬＥＤ）發(fā)光功率的新技術(shù)。
     該公司運用這種新技術(shù)制造出來的產(chǎn)品與之前的產(chǎn)品相比，發(fā)光功率提高近百倍。２００２年１０月開始提供工業(yè)樣品，２００３年春季開始批量生產(chǎn)。在產(chǎn)品運作規(guī)劃中，三肯電氣首先面向信號燈、汽車剎車和方向指示器等方面的需要投產(chǎn)紅色（發(fā)光波長為６２０ｎｍ）和黃色（發(fā)光波長為５９０ｎｍ）兩種產(chǎn)品。在藍(lán)色和綠色ＬＥＤ方面，也將開發(fā)此次新技術(shù)的產(chǎn)品。該公司希望通過開發(fā)由紅、綠、藍(lán)三種ＬＥＤ組合而成的白色ＬＥＤ，進軍液晶面板背照燈和照明產(chǎn)品市場。
     想要大幅度提高發(fā)光功率，必須解決以下的三個難題：首先是將ＬＥＤ元件的發(fā)光效率提高到原來的２．５倍；其次是將流過ＬＥＤ的單位面積上的電流值最大提高到原來的４倍；還有就是將ＬＥＤ的芯片尺寸擴大到原來的１０倍。其中，第一和第二個難題是大幅度提高發(fā)光功率的突破性因素。
    為提高發(fā)光功率，三肯電氣對ＬＥＤ加大了研究力度。第一個難題的解決方法是：該公司采用在芯片內(nèi)部設(shè)置一層鋁質(zhì)金屬層的方法，實現(xiàn)從ＬＥＤ的發(fā)光層發(fā)出的光線毫無損失地照射到芯片外面，從發(fā)光層照射到底板的  光線則利用鋁質(zhì)金屬層反射到芯片的表面。紅色和黃色等使用ＧａＡｓ底板的ＬＥＤ，以前在設(shè)置反射層時使用的都是化合物半導(dǎo)體，因此光線反射不夠充分。在結(jié)構(gòu)方面，通過在ＬＥＤ? 的電極上下功夫，使布線遍布了整個芯片表面。這樣，加到發(fā)光層上的電場在整個芯片表面就變得非常均勻，于是發(fā)光層發(fā)出的光在芯片表面也會變得很均勻。
    第二個難題解決方法是：把硅底板貼到了ＬＥＤ上，設(shè)置鋁質(zhì)金屬層。與ＧａＡｓ底板相比，硅底板的熱傳導(dǎo)率約為其２．４倍，因此光線產(chǎn)生的熱量就很容易釋放到ＬＥＤ外面。而在此前，由于熱量都聚集在ＬＥＤ內(nèi)部，致使元件的壽命變短。因此難以通過增大電流來提高發(fā)光功率。
    在該公司提供工業(yè)樣品的紅色和黃色ＬＥＤ中，硅底板粘貼工藝的原理是這樣的：首先，在ＧａＡｓ底板上形成ＬＥＤ結(jié)構(gòu)，然后利用蝕刻技術(shù)在溶液中將ＧａＡｓ底板清除掉。接著在連接ＧａＡｓ底板的ＬＥＤ結(jié)構(gòu)的表面上按鋁和銅的順序形成金屬層。最后再將帶有金屬層的ＬＥＤ和在表面上形成有銅的ｎ型硅底板的銅表面粘貼在一起。
    這種新技術(shù)還適用于藍(lán)色和綠色ＬＥＤ。運用在這兩種ＬＥＤ時，首先在硅底板上形成ＧａＮ型ＬＥＤ。然后在溶液中將硅底板消除以后，在ＬＥＤ的表面形成一層鋁和銅，將其與表面形成有銅的硅底板粘貼的工藝。而且一般情況下在藍(lán)色和綠色ＬＥＤ采用的藍(lán)寶石底板上形成ＧａＮ型ＬＥＤ時，并不使用這樣的粘貼技術(shù)。
三肯電氣半導(dǎo)體本部半導(dǎo)體研究所所長大?？刀J(rèn)為，在溶液中清除藍(lán)寶石底板是一件非常困難的工作。不過在硅底板上形成ＧａＮ型和ＬＥＤ的技術(shù)，他們已經(jīng)開發(fā)完成。目前所有的準(zhǔn)備工作都已經(jīng)就緒。