成本一直是一個主要障礙，妨礙著人們購買高能效LED燈泡。現(xiàn)在，世界上最大的一家LED制造商歐司朗光電半導(dǎo)體公司（Osram Opto Semiconductors）表示，它已經(jīng)完善技術(shù)，能顯著降低LED的生產(chǎn)成本。
白色LED的制備，通常需要給藍(lán)色氮化鎵LED涂上黃色螢光粉。制造商通常會培育薄層氮化鎵，是在昂貴的藍(lán)寶石基質(zhì)上進(jìn)行。相反，歐司朗制備這種設(shè)備是在矽基板上進(jìn)行。矽基板的成本是藍(lán)寶石的三分之一多，甚至可以更便宜，因為可以制成更大的片材。
這家公司表示，它的矽基白色LED每瓦功率可產(chǎn)生127流明，電源效率為58％，可比藍(lán)寶石上培育的最先進(jìn)的商用LED。彼得·斯塔斯（Peter Stauss），是歐司朗的項目經(jīng)理，他說，研究人員正在測試和優(yōu)化這種設(shè)備，期望在未來兩到三年開始銷售它們。
歐司朗聯(lián)合其他幾家公司，力爭把更便宜的矽基鎵氮化發(fā)光二極管推向市場。中國晶能光電公司（Lattice Power）聲稱，已經(jīng)開始商業(yè)化生產(chǎn)，使用的是相同的技術(shù)。上個月，加州（California）新創(chuàng)公司普瑞公司（BridgELux）宣布，已經(jīng)與東芝合作，制備矽基發(fā)光二極管。與此同時，英國的普萊塞半導(dǎo)體公司（Plessey Semiconductors）計劃在年底生產(chǎn)矽基氮化鎵發(fā)光二極管，采用的技術(shù)來自劍橋大學(xué)（Cambridge University）校辦企業(yè)凱姆加恩公司（CamGaN）。飛利浦和三星也表示，要致力于矽工藝。
歐司朗沒有說，它的新型LED會便宜多少，但普瑞公司和普萊塞公司都聲，這種矽工藝可以降低LED生產(chǎn)成本75％以上。普瑞公司還預(yù)測，它的工藝可以降低75瓦的同種LED燈泡的成本，現(xiàn)在賣到40美元，可降低到5美元以下。
與藍(lán)寶石相比，制備大直徑硅片更容易，也更便宜，這就可以削減成本。另一個吸引人的理由是，轉(zhuǎn)向矽可以利用現(xiàn)有的機器，這些機器原先用來制作矽電腦芯片。普瑞公司已經(jīng)演示了一些設(shè)備，就是在20厘米寬的硅片上培育的。
矽上培育氮化鎵的挑戰(zhàn)是，這兩種材料擴(kuò)大和收縮的速度不同。發(fā)光二極管是在高溫下制備，材料冷卻時，發(fā)光的氮化鎵層就會裂開，這是因為與下面的矽的張力。為了解決這個問題，歐司朗和其他公司就培育另外的材料薄膜，如氮化鋁鎵，就圍繞著氮化鎵，這就可以平衡冷卻過程中產(chǎn)生的張力。
雖然許多LED廠商都選擇矽，但是，加利福尼亞州的新創(chuàng)公司掃拉公司（Soraa）卻在使用氮化鎵基板。這也減輕了兩層晶體結(jié)構(gòu)之間的不匹配，掃拉公司首席技術(shù)官邁克爾?克拉梅斯（Michael Krames）說，產(chǎn)生的材料缺陷減少了1000倍，這是對比硅片上培育的材料而言。產(chǎn)生的LED比采用矽基板更昂貴，但是，它們也增亮10倍，這有助于彌補額外的費用。 “真是LED性能驅(qū)動[燈泡的總成本，”克拉梅斯說?！按送?，這種基板是整體生產(chǎn)成本的一小部分?！?/P>
現(xiàn)在，雖然斯塔說，矽基板的成本優(yōu)勢更有利于廠商，勝過LED?！暗壔蹇赡苁且粋€選擇，只要它們便宜得多，但是，今天有沒有真正的機會使用它們，”他說。
史蒂夫?登巴斯（Steve Denbaars）是加州大學(xué)圣巴巴拉分校（University of California， Santa Barbara）材料和電氣和電腦工程教授，也是掃拉公司創(chuàng)始人之一，他認(rèn)為，氮化鎵和矽基板都有一個公平的機會，可以取代藍(lán)寶石。而氮化鎵也會有性能優(yōu)勢，他說，“矽有機會將擊敗藍(lán)寶石，僅僅因為有很多矽制造設(shè)施，安裝在世界各地?！?/P>
采用硅片更便宜：歐司朗已在15厘米長的矽芯片上培育氮化鎵，制成高性能白色LED。
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