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降低成本的三大要素为：第一，底板本身的价格便宜。第二，可以使用比蓝宝石底板及SiC底板口径更大的底板。第三，由于硅的硬度比蓝宝石及SiC低，因此使用LSI加工中使用的通用切割设备可以切出LED芯片,以AlN/GaN缓冲层控制龟裂的发生
在此次的开发过程中，三垦电气和名古屋工业大学分别开发出了在硅底板上生成GaN膜以及构成LED的技术。由于硅与GaN的热膨胀系数差别很大，GaN膜易出现龟裂，三垦电气通过"AlN/GaN缓冲层"的设计缓解了因膨胀系统数不同而产生的热应力。另外，为了提高结晶效果，该公司还对硅底板的表面处理进行了改进。具体而言，首先对硅底板进行热处理，形成SiO2。接着使用化学溶液去除SiO2，使用同样的溶液在硅表面上覆以氢（H）。这样，就得到了不含氧（O）的清洁平坦的硅表面。由此发光层内的结晶缺陷大幅度减少到了109个/cm2。
为了降低GaN LED阀值电压，新技术还在硅底板和AlN/GaN缓冲层间导入了厚度不足1nm的"界面层"。因为如果在硅底板上直接制造GaN LED的话，会由于硅与GaN等的带隙不连续而导致阀值电压高达+12V。虽然此次界面层的材料并未公开，但通过这一界面层的导入，硅与GaN层的带隙的变化已得到缓和，阀值电压可降到+5V左右。同时，此次还通过在AlN/GaN缓冲层的制备条件上加大研发力度，将阀值电压降到了+4.1V以下。今后还将通过进一步改进，使阀值电压降到+3.5V。如果阀值电压能达到这一数值的话，就与目前的量产品不相上下了。
目前这种新型LED的投产日期尚未确定。因为各制造商间围绕GaN LED的专利之争还处于白热化状态。这种新型LED的投产日期将视官司的判决等因素的变化而定。 |
