一颗LED灯珠,看着简单。
亮不亮,却不由灯珠说了算,而是由里面一层薄得看不见的晶体说了算。
这层晶体,行话叫外延层。它是“长”出来的,一层一层,原子摞原子,像在头发丝上盖楼。
而三安光电这次拿下的第二十六届中国专利优秀奖,解决的正是盖楼时最要命的一道工序。
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难题出在哪?出在“砖缝”对不上。
长外延层,得先有一块地基,也就是衬底。
麻烦的是,衬底的原子间距和发光材料的原子间距,天生不一样。
就像两排规格不同的砖,硬要砌在一起。
砌的时候看不出来,砌着砌着,应力就攒下来了。攒到一定程度,晶体内部直接崩出一道道口子,这叫位错缺陷。
这些口子,是光的天敌。
电子和空穴本该在发光区相遇,碰出光子。可路过缺陷时,它们被“截胡”了,不发光,只发热。
行话叫非辐射复合。说白了就是,电用了,光没出,全变成了热。
亮度上不去的根子,就在这。
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三安的解法很巧,不堵,只疏。
这项专利叫“发光二极管及其制备方法”,出自三安全资子公司安徽三安。
研发团队没有去跟缺陷硬磕,而是换了个思路,在整个外延结构里,插进一层专门设计的应力释放层。
这层相当于一个缓冲垫。
晶格失配攒下的应力,走到这就被提前卸掉了,不再往发光区里冲。应力没了去处,位错缺陷自然就少了。
缺陷少了,被截胡的电子就少了。电子空穴乖乖发光,亮度和光电性能,跟着就上去了。
别人想办法消灭缺陷,三安想办法让应力变不成缺陷。
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更难得的是,这方子不挑锅。
很多实验室里的好技术,死在量产线上。不是性能不行,是成本扛不住。
三安这套方案,不加新设备,不加复杂工序,现有的MOCVD产线直接就能用。
性能好,成本不涨,这才有产业价值。
从通用照明、显示背光,到眼下最火的Mini LED、车用光源,都能覆盖。
能落地的技术,才是真技术。
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回头看,LED这行卷了二十年,价格战打到血流成河。
但真正拉开差距的,从来不是谁卖得便宜,而是谁在最底层的材料结构上,多走了一步。
一项专利,一层缓冲,解开的是整个行业卡了多年的死结。
底层功夫下足了,光自然就亮了。
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