Bridgelux Inc., développeur et fabricant de technologies et de solutions d’éclairage à LED de premier plan, annonce avoir réalisé une percée majeure en faisant la démonstration d’une technologie LED à base de GaN sur silicium de 135 lumens par watt. Il s’agit-là de la première performance de classe commerciale de l’industrie pour une LED à base de silicium.
En pratique, la plupart des tranches épitaxiales LED ont pour matière première des substrats de saphir ou des substrats de carbure de silicium. Les substrats de saphir et de carbure de silicium de grand diamètre sont cependant coûteux, difficiles à traiter et peu courants. Les coûts de production ont de ce fait freiné l’adoption de l’éclairage à LED dans les foyers et les bâtiments commerciaux. En revanche, faire croître du GaN sur des tranches de silicium plus grandes et à bas coût, compatibles avec la fabrication moderne des semi-conducteurs, permettrait de réduire les coûts de 75% en comparaison avec les approches actuelles.
La performance de 135 lumens par watt a été atteinte à une température de couleur corrélée de 4730K avec une simple LED d’alimentation de 1,5mm fonctionnant à 350mA. Ces LED présentent des tensions de service extrêmement basses, exigeant seulement 2,90V à 350mA et moins de 3,25V à 1 Amp. Grâce à leur faible tension directe et leur excellente résistance thermique, ces produits sont la solution idéale pour des applications d’éclairage haute performance. Avec l’optimisation du processus d’épitaxie sur des tranches de silicium de 200 mm (8 inch), la fabrication des LED deviendra compatible avec les actuelles lignes automatisées de semi-conducteurs.
La transition vers les substrats de silicium représente une étape révolutionnaire pour le marché des LED et Bridgelux est prêt à profiter pleinement de l’introduction de cette technologie. Au cours des 5 dernières années, Dr. Steve Lester, l’un des pionniers de l’industrie en matière de recherche et de développement des LED, a pris sous son aile une équipe internationale Bridgelux de scientifiques en matériaux et d’ingénieurs-concepteurs de circuits qui s’est concentrée sur la recherche et le développement du GaN sur silicium. Parallèlement à cela, la recherche et le développement dans le domaine de la croissance du GaN sur silicium a connu des avancées rapides au sein de l’industrie. Les niveaux de performance du GaN sur silicium annoncés aujourd’hui par Bridgelux sont ainsi comparables aux très modernes LED basées sur du saphir, disponibles il y a 12/24 mois. L’entreprise prévoit de distribuer ses innovants produits GaN sur silicium dans les deux à trois prochaines années.
Bridgelux, qui gère un modèle de développement “asset-light”, s’appuiera sur ses solides ressources en R&D et sa propriété intellectuelle en matière d’épitaxie des LED pour produire en collaboration des LED basées sur du silicium. L’entreprise est actuellement en cours de discussion avec un certain nombre d’entreprises majeures de l’industrie des semi-conducteurs au sujet de l’utilisation des nombreuses chaînes de production de semi-conducteurs 200 mm entièrement amorties à travers le monde.
« La réalisation de Bridgelux reflète parfaitement la solidité de notre leadership dans le domaine des matériaux de silicium et du processus épitaxial », a déclaré Bill Watkins, CEO de Bridgelux. « Les importantes économies de coûts offertes par la technologie des LED basées sur du silicium ne s’arrêtent pas là. Les investissements de départ requis pour l’éclairage à semi-conducteurs vont eux aussi pouvoir 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, intégreront rapidement et aisément l’éclairage à semi-conducteurs. »