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日立在中国

日立电线开发的氮化镓模板全新上市

  日立电线株式会社宣布成功开发出在蓝宝石基板上生长的高质量氮化镓(GaN)单晶薄膜的GaN模板(图1)全新量产技术,并已开始销售。
  通过将该产品用作“白色LED外延片”的底层基板,可以大幅提高白色LED外延片的生产效率、增强LED特性。因此,对于激烈竞争的白色LED制造商而言,该产品有望成为能显著提升企业竞争优势的解决方案。

  近年来,白色LED因其节能、寿命长的显著优点,在以液晶面板背灯为代表的照明产品市场上的需求正在急剧扩大。白色LED外延片的基本生长方式是,先在蓝宝石基板上生长出一层10μm厚的n型GaN层,接着生长一层1μm厚的超薄活性层和p型GaN层(图2)。在一般的生产工序中,这些晶体层全部采用MOVPE法(注1)实现生长。MOVPE法虽然适用于需要原子级膜厚控制的活性层的生长,但要生长出所需厚度的优质n型GaN层,则需要花费较长时间。所以,白色LED外延片每天最多只能生长1~2次。因此,如何实现高效率的生产一直是业界亟待解决的难题。

  为了解决这一课题,日立电线开发出了采用MOVPE法生长的底层基板所使用的GaN模板。
  GaN模板采用在蓝宝石基板上生长n型GaN层的结构。通过采用GaN模板,LED制造商将不再需要n型GaN缓冲层的生长工艺,生长所需要的时间也将降至原来的一半左右。此外,采用日立电线生产的GaN模板,还可以同时实现低阻化和高结晶性,这也同样适用于需要较大电流的大功率LED。

  此前,日立电线曾开发出用于蓝紫色激光器等设备的单晶GaN自支撑基板,并为了实现该产品的生产,推进了基于HVPE(注2)法的独有结晶生长技术的发展。此次,我们以此项独有的生长技术为依托,全新开发出高质量GaN模板的高效生产技术及设备,构建了完备的量产体制。

  GaN模板主要具有以下特点:(1)基于在GaN自支撑基板的开发过程中积累的生长技术,实现了高结晶性和高表面质量;(2)具备同样适用于大功率晶片键合型LED等的低电阻n型GaN缓冲层(注3);(3)支持表面平坦的蓝宝石基板及各种PSS(注4);(4)支持直径2~6英寸晶片(8英寸晶片的开发正在计划中)。

  除以前开发出的GaN基板和GaN外延片外,日立电线此次又推出了GaN模板产品,今后将进一步强化和扩展GaN产品阵容,以提供可满足客户广泛需求的化合物半导体材料。

  同时,日立电线还将参加于今年5月13~16日在美国新奥尔良市举办的CS Mantech(化合物半导体制造技术国际会议),并在展览会上进行有关GaN模板的展示说明。

图片:图片1 GaN模板的断面结构 图片2 白色LED外延片的断面结构
GaN模板的断面结构和白色LED外延片的断面结构

图片:图片3 通过采用GaN模板来提高白色LED外延片生产效率的示意图
通过采用GaN模板来提高白色LED外延片生产效率的示意图

图片:图片4 GaN模板的图片
GaN模板的图片

(注1)
MOVPE法:Metal Organic Vapor Phase Epitaxy法。金属有机化合物气相外延技术。
(注2)
Hydride Vapor Phase Epitaxy
(注3)
将LED外延片贴在散热效果好的支撑晶片上,剥离蓝宝石层,形成上下两面电极的LED。由于是在剥离面上形成电极,因此剥离面的低电阻正好符合要求。
(注4)
PSS:Patterned Sapphire Substrate。在表面形成图案的蓝宝石基板。

关于日立电线

  日立电线是一家电线电缆企业,总部位于日本东京,员工人数14,142名,2011年度合并销售额为4,325亿日元,业务涵盖产业基础设施、电机・汽车零部件、信息设备、金属材料等广泛领域。
  日立电线自成立以来,一直在“能源”及“信息”领域不断探索和追求能够满足时代需求的“传输”技术。

关于日立集团

  日立作为一家集团企业,业务涉及信息・通信系统、电力系统、电子产品、家电、以及相关主要元件和材料等广泛领域,并致力于发展“社会创新事业”(通过IT实现高度先进化的社会基础设施业务)
  日立集团在全球拥有约32万名员工,2011年度的合并营业额达到9兆6,658亿日元。
  详细信息请参见日立制作所官方网站(http://www.hitachi.com)。

日立在中国

  中国是日立最为重要的市场之一。截至2012年3月底,日立在中国已拥有154家集团企业,正式员工约42,000人。2011年度(2011年4月1日至2012年3月31日),日立集团在中国市场的销售额达到10,734亿日元(约131亿美元),占日立集团全球总销售额的11%。
  日立在中国的事业领域广泛,包括信息・通信系统、电力系统、社会・产业系统等。日立希望通过“社会创新事业”为中国的资源循环和低碳经济建设做出积极的贡献。
  详细信息请参见日立中国的官方网站(http://www.hitachi.com.cn)。

2013年5月7日
日立电线株式会社