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之所以能够大幅提高发光功率，其原因主要有如下三种：①将LED元件的发光效率提高到了原来的2.5倍；②将流过LED的单位面积上的电流值最大提高到了原来的4倍；③将LED的芯片尺寸最大扩大到了原来的10倍。其中，①和②是大幅提高发光功率的突破性因素。
为了实现①，三肯电气在两个方面对LED加大了研究力度。第一，为了使从LED的发光层发出的光线毫无损失地照射到芯片外面，在芯片内部设置了一层铝质金属层。从发光层照射到底板的光线利用铝质金属层被反射到芯片的表面。红色和黄色等使用GaAs底板的LED，以前在设置反射层时使用的都是化合物半导体，因此光线反射不够充分。第二是在结构方面，通过在LED的电极上下功夫，使布线遍布了整个芯片表面。由此，加到发光层上的电场在整个芯片表面内就变得非常均匀，这样发光层发出的光在芯片表面就会变得很均匀。
为了设置铝质金属层，三肯电气把硅底板贴到了LED上，通过采用这种方法，实现了②。由于与GaAs底板相比，硅底板的热传导率约为其2.4倍，因此光线产生的热量就很容易释放到LED外面。而在此前，由于热量都聚集在LED内部，致使元件的寿命变短，由于这个问题，就难以通过增大电流来提高发光功率。
在该公司即将提供工业样品的红色和黄色LED中，硅底板粘贴工艺的原理如下：首先，在GaAs底板上形成LED结构。然后利用蚀刻技术在溶液中将GaAs底板清除掉。接着在连接GaAs底板的LED结构的表面上按铝和铜的顺序形成金属层。最后再将带有金属层的LED和在表面上形成有铜的n型硅底板的铜表面粘贴在一起。
此次的新技术还适用于蓝色和绿色LED。在将其用于这两种LED时，首先在硅底板上形成GaN型LED。然后在溶液中将硅底板消除以后，在LED的表面形成一层铝和铜，将其与在表面形成有铜的硅底板粘贴的工艺和红/黄色LED是相同的。而且一般情况下在蓝色和绿色LED采用的蓝宝石底板上形成GaN型LED时，并不使用此次的粘贴技术。这是因为"在溶液中清除蓝宝石底板是一件非常非常困难的工作"（三肯电气 半导体本部 半导体研究所所长大冢康二）。关于在硅底板上形成GaN型LED的技术，大冢康二表示"已经开发完毕"，目前所有的准备工作都已经就绪。
三肯电气将于2002年10月提供工业样品的LED性能如下：发光功率方面，红色LED分为37lm（电流400mA）和74lm（电流800mA）两种，黄色LED则分为21lm（电流400mA）和42lm（电流800mA）两种；芯片尺寸方面，电流为400mA的品种为0.7mm×0.7mm，而电流为800mA的品种则为1mm×1mm。该公司将使用在电源IC等产品中采用的封装技术来提供4～5种封装形式的工业样品。价格为500日元～800日元（约合人民币30元～50元）。 |
