Osram Opto Semiconductors a réussi à fabriquer des puces LED en nitrure de gallium (GaN) sur substrat de silicium, une technologie potentiellement mois onéreuse que celle utilisée pour produire les puces LED GaN actuelles sur substrat de corindon. L’allemand vise une production de volume d’ici deux ans. Les travaux de R&D concernant les puces LED bleues et blanches dont les couches épitaxiées en nitrure de gallium (GaN) croissent sur substrat de silicium, vont bon train depuis quelques années. La raison en est simple : le remplacement du substrat de corindon des LED bleues et blanches actuelles par un substrat de silicium ouvrirait la voie à une production à moindre coût de ce type de composants. Ce qui permettrait d’accélérer l’adoption des LED blanches dans les systèmes d’éclairage.
A ce titre, Osram Opto Semiconductors vient de marquer des points en dévoilant des prototypes de puces LED bleues et de LED blanches sur substrat de silicium réalisées à partir de tranches de 150 mm de diamètre. Qui plus est, les performances affichées par ces prototypes sont équivalentes à celles des modèles commerciaux de l’allemand qui, eux utilisent des substrats de corindon. A savoir les puces bleues UX:3 commercialisées par Osram et qui délivrent une puissance optique de 634 mW à 3,15 V avec un rendement de 58 %, ainsi que les LED blanches qui intègrent les puces UX:3 et qui présentent un rendement lumineux de 140 lm sous 350 mA (à 4500 K) correspondant à un rendement de 127 lm/W.
“Ces prototypes ont été fabriqués sur une ligne pilote que nous avons récemment mise en place et ils sont déjà testés en conditions de fonctionnement normales, ce qui signifie que nous pouvons prétendre commercialiser des LED sur silicium dans deux ans“, précise Peter Stauss, responsable de projet chez Osram Opto Semiconductors.
Osram estime qu’il est d’ores et déjà possible de fabriquer 17 000 puces GaN de 1 mm2 sur une tranche de silicium de 150 mm. Mais l’allemand compte à l’avenir utiliser des tranches de plus grand diamètre. Les chercheurs de la société ont d’ailleurs déjà démontré la faisabilité de ce process sur des tranches de 200 mm.
Notons que l’américain Bridgelux a également obtenu des résultats très prometteurs récemment pour ses prototypes de LED GaN sur silicium.
