“技術無國界，交流無止境”以技術和交流為核心的“阿拉丁神燈獎全國巡回推廣項目之一 — 中昊光電獨家冠名的2013新世紀LED沙龍”，于13年1月正式拉開序幕。

　　1月12日，沙龍開年第一站來到了歷史文化名城 — 蘇州，泛舟江南水鄉，走進姑蘇古城，與歷經千年的文化積淀和如今走在前列的科學技術發展，共敘LED技術!本次沙龍以“LED上游新技術、新材料、新設備探討”為主題，匯集長三角地區LED上游企業相關技術工程師，來自蘇州納維科技、蘇州德龍激光、蘇州新納晶、飛利浦、京東方、晶瑞半導體、璨揚、同方、晶元等企業的技術工程人員參與本次沙龍的分享與討論。

　　作為本次沙龍的技術分享嘉賓，來自中昊光電的童存生外延部長與大家分享了該公司的“ZnO TCL技術提升GaN-LED發光效率”的技術，該技術是中昊光電科技有限公司與中山大學佛山研究院多年聯合開發的成果，于2012年成功實現在COB光源產品的生產和應用。因此，中昊光電也成為全球首家提供高性能ZnO TCL芯片產品的企業。

　　提升GaN-LED發光效率的主要措施

　　Ⅰ、提升IQE和EQE。

　　Ⅱ、EQE集中于電學特性的結構設計：電極引線圖案和器件結構和集中于光學特性的TCL技術。

　　Ⅲ、TCL技術是提升LED發光效率的核心技術之一。

　　為什么GaN LED必需要TCL技術

　　眾所周知，MOCVD同質外延生長TCL是最佳的LED結構，如紅、黃光LED：得益于有匹配的襯底和容易獲得良好電性的P型層，可以在外延完成LED結構后同質外延TCL結構：厚P-型層。

　　目前GaN技術只能在異質襯底，且極難獲得高電導的厚P-型層，因此，GaN-LED無法實現最優的同質外延TCL結構。若無TCL技術，根據LED電光輸運特性，其發光效率將極低，無法應用。

　　為此，日亞化學開發了Ni/Au TCL技術，實現GaN-LED的商業化。臺灣工研院也為避開專利和進一步提升發光效率，開發了ITO TCL技術，是目前GaN-LED的主流技術。

　　中昊光電童存生部長還分享了ITO取代Ni/Au的主要原因，是因為具有更高的透過率，可利用增透膜原理及萃取部分全反射角內的光線，其萃取效率更高。

　　那是否ITO TCL是最優于GaN-LED?答案是否定的!童存生部長為我們解析了原因：

　　1)ITO與GaN不屬于同一體系材料，決定了高功率下器件穩定性不高。

　　2)GaN-LED上獲取方式為PVD，屬物理粘附：非結晶、生長模式不可控，TCL形貌無法優化。

　　3)PVD與MOCVD不兼容：制造工序無法提高LED自動化程度。

　　為了避開現有的TCL技術專利、提升高發光效率和LED制造工序自動化。中昊光電開發了GaN-LED ZnO TCL技術。

　　ZnO TCL技術的主要特點

　　在談到ZnO TCL技術的應用之前，童存生部長解釋了ZnO TCL技術的特點，其屬于TCO材料體系，具備作為TCL材料基礎。其次，與GaN晶格幾乎匹配，是實現同質外延材料基礎。

　　ZnO TCL技術也可采用MOCVD，可獲得高質量薄膜且與GaN系統共用平臺，提高自動化程度。再者，高的薄膜質量具有更高電子遷移率，可獲得更高透光率及可輸送更高能量密度。

　　最后，使用此技術可靈活實現薄膜層狀，混合狀及三維模式生長，控制TCL結構，獲得更高的光萃取效率。另外，Zn屬常規金屬，而In為稀有有毒金屬。

　　ZnO TCL技術開發產品的優勢

　　使用ZnO TCL技術可以簡化制造工藝：MOCVD工序( LED及其 TCL)-chip process工序-packaging工序。將TCL工序一體式集成于MOCVD工序，大幅度簡化LED作業工序利于萃取光效的表面形貌：在外延工藝上很好地獲得了表面粗化結構，且開發的Chip process可無損傷、無過側腐蝕地護該結構。

　　在0.2mA小電流驅動下發光，ZnO TCL芯片發光圖片顯示電流擴展均勻，表面布滿小白亮點，形象地體現ZnO 較ITOTCL具有高更的萃取效率。在350mA電流驅動下頻譜圖，ZnO TCL芯片粗化表面結構無干涉損失，亮度較ITO高13.3%

　　I-V及I-Rs曲線：10*23芯片大電流下，ZnO TCL芯片電壓更穩定，其TCL的導電性穩定，Rs不增加;而I-Iv曲線：在中小電流下，Iv提升10.2%，而大電流下，Iv提升到14.9%。，更說明了ZnO TCL穩定，適合大功率下應用。

　　通過實踐，童存生部長根據COB需要高的正面出光和ZnO TCL結構特點，將其應用于COB獲得較ITO高9.2%的流明光效。

　　針對封裝后產品可靠性測試中，中昊光電比對CREE和晶電的ITO TCL芯片和自產ZnO TCL芯片，在20—180°，通過10—1000mA電流，比較TCL的承載能力，結果顯示ZnO TCL芯片性能非常穩定，僅受LED內部結構影響。

　　因此，從材料、制造方式、結構特點及器件應用、測試清晰提現了ZnO TCL技術可有效提高GaN-LED發光效率，且其高功率下性能更加穩定。

　　目前ZnO TCL技術應用的主要問題是MOCVD系統成本投入

　　童存生部長分析了ZnO TCL對LED成本的影響：

　　1、MOCVD可簡化LED制造工序，提高作業自動化和LED MOCVD利用率。

　　2、MOCVD雖增加裝備成本，但其替代ITO，亦可以抵消部分成本，特別是Sputter，兩者投資額相差。

　　3、原料構成：O2(water)+Zn-Mo源，下降空間大

　　4、目前ZnO TCL直接制造成本高至5元 (ITO為2.5)，但其在LED外延片所占比例確很小，5/600≈8.3‰。

　　5、因性能提升而增加LED的附加值，是以外延片為基礎等比例增加。

　　因此，成本問題是可以理解和解決。

　　通過最終論述，童存生部長認為ZnO TCL技術

　　1)能有效提升LED發光效率、改善電流Droop效應

　　2)突破國外LED專利壁壘

　　3)將取代ITO成為新一代的GaN-LED TCL技術

　　4)應用的成本問題是可以承受和解決

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