目前,世界范圍內在GaN基高亮度LED及半導體全固態(tài)照明光源的研發(fā)方面居于領先水平的公司主要有:美國的Lumileds、HP/Agilent和Cree,日本的Nichia、ToyodaGosei、Sony、
Toshiba和其他綜合性大公司(如NEC、Matsushita、Mitsubishi及Sumitomo等),德國的Osram等等。這些跨國公司多數有原創(chuàng)性的專利,引領技術發(fā)展的潮流,占有絕大多數的市場份額。臺灣的一些光電企業(yè)(如國聯(lián)光電、光寶電子、光磊科技、億光電子、鼎元光電等)以及韓國的若干研發(fā)單位,在下游工藝和封裝以及上游材料外延方面也具備各自的若干自主知識產權,占有一定的市場份額。
調查顯示,Nichia、Cree、Lumileds、OSRAM、ToyodaGosei、Toshiba和Rohm等占據了絕大多數市場份額的大公司擁有著該領域80%~90%的原創(chuàng)性發(fā)明專利(集中于材料生長、器件制作、后步封裝等方面),而其余大多數公司所擁有的多是實用新型專利(主要針對器件可靠性以及產品應用開發(fā)方面進行研究)。
器件制作
有關GaN基發(fā)光產品的全套器件制作,有8項典型代表技術:
一是美國專利US5631190(Method for producing high efficiency light-emitting diodes and resulting diode structures),即制作高效發(fā)光二極管和實現(xiàn)二極管結構的方法。其專利擁有者為Cree Research。
二是美國專利US5912477(High efficiency light emitting diodes),即高效率發(fā)光二極管,其專利擁有者為CreeResearch。
三是專利WO0141223(Scalable LED with improved current spreading),即具有改進的電流分布層的發(fā)光二極管。其專利擁有者為CreeRe-search。
四是美國專利US6526082(P-contact for GaN-based semiconductors utilizing areverse-biased tunnel junction),即用反偏的隧道二極管制作GaN基半導體的P型接觸層。其專利擁有者為Lumileds。
五是美國專利US2002017652(Semiconductor chip for optoelectronics),即管芯的制作方法。其專利擁有者為Osram。
六是US6538302(Semiconductor chip and method for the production thereof),即半導體芯片及其制作方法。其專利擁有者為Osram。
七是專利DE10064448。其專利擁有者為Osram。
八是美國專利US6078064(Indium gallium nitride light emitting diode),即InGaN發(fā)光二極管。其專利擁有者為EPISTAR。
其他有關GaN基高亮度LED及全固態(tài)照明光源用管芯器件制作的重要專利還有WO03026029、US2003015708、US2003062525和US2002017696等等。
基于產業(yè)化技術需求的GaN基器件制作,既要考慮到工藝可操作性和簡易性,同時也必須以一定的復雜性與冗余性手段來保證器件的可靠性與穩(wěn)定性,這也是亟待挖掘的技術創(chuàng)新點之一。