Bridgelux a fait la démonstration d’une technologie de LED GaN sur substrat de silicium permettant d’obtenir un rendement de 135 lm/W à 350 mA. Cette technologie pourrait donner naissance d’ici 2 ans à une nouvelle génération de LED très bon marché. Cela fait plusieurs années que les fabricants de LED consacrent une partie de leurs moyens de R&D au développement d’une technologie de LED basée sur la croissance de GaN sur des tranches de silicium en guise de substrat. Par rapport aux substrats actuels utilisés pour la fabrication des LED, à savoir les substrats de saphir et ceux en carbure de silicium (SiC), la technologie sur tranches de silicium offre l’avantage d’un coût beaucoup moins élevé. Toutefois, les obstacles technologiques n’ont pas encore pu être tous franchis. Si bien qu’aujourd’hui, il n’y a pas encore sur le marché la moindre LED à base de substrat de silicium.
La commercialisation de ce type de composants pourrait pourtant intervenir d’ici 2 à 3 ans, selon Bridgelux, un fabricant californien de technologies et de solutions d’éclairage à LED. L’américain étaye son affirmation avec la démonstration qu’il a récemment effectuée dans ce domaine. Il a en effet développé un prototype de LED GaN sur substrat de silicium capable de fournir un rendement lumineux de 135 lm/W sous un courant direct de 350 mA et une tension de service de seulement 2,9 V. Obtenues pour une température de couleur corrélée de 4730 K (ce qui correspond à du blanc neutre), ces performances sont comparables à celles des meilleures LED de puissance du marché.
Selon Bridgelux, la technologie GaN sur silicium est “la promesse d’un coût de production des LED de puissance réduit de 75 % par rapport aux LED actuelles” car les substrats utilisés par ces dernières sont “coûteux, difficiles à traiter et peu courants”.
Mais les avantages en termes de coûts ne s’arrêtent pas là, comme l’explique Bill Watkins, Pdg de Bridgelux. “Avec l’optimisation du processus d’épitaxie sur des tranches de silicium de 200 mm (8 pouces), la fabrication des LED deviendra compatible avec les lignes automatisées de semi-conducteurs existantes. Les investissements de départ requis pour l’éclairage à semi-conducteurs vont en conséquence pouvoir eux aussi être considérablement réduits. En deux à trois ans seulement, même les marchés les plus sensibles aux prix, comme l’éclairage commercial et l’éclairage des bureaux, les applications résidentielles et les lampes rétrofit, intègreront rapidement et aisément l’éclairage à semi-conducteurs“, affirme-t-il.
Actuellement, Bridgelux est en discussion avec plusieurs acteurs majeurs de l’industrie des semi-conducteurs au sujet de l’utilisation de chaînes de production en 200 mm entièrement amorties à travers le monde.
