Светодиодные лампочки скоро станут более дешевыми

Сейчас на рынке осветительных приборов конкурируют обычные лампы накаливания и компактные флуоресцентные (экономичные). Новые светодиодные лампы пока только завоевывают рынок, и не могут тягаться с конкурентами из-за своей высокой цены (10 – 15 $), хотя и намного лучше обоих по энергоэффективности. Однако в скором времени такое положение может кардинально изменится благодаря новым разработкам крупнейшего в мире производителя светодиодов, компании Osram Opto Semiconductors.

Инженеры Osram нашли более дешевый способ производства белых светодиодов, которые используются для создания светодиодных ламп. По старой технологии на дорогостоящей сапфировой подложке выращивается слой нитрида галлия. Получается синий светодиод. Потом на нитрид галлия наносится слой желтого люминофора и в результате такого преобразования излучаемый свет становится белым. Инженеры Osram осваивают технологию изготовления таких светодиодов не на сапфировой, а на кремниевой подложке. В результате себестоимость электронного компонента получается почти в три раза меньше.

Представители компании утверждают, что их прототипы белых светодиодов на кремниевой подложке способны излучать 127 люмен на каждый ватт электрической мощности при энергетической эффективности 58%. Эти показатели сравнимы с самыми современными светодиодами на сапфировой подложке. Они уверены, что уже чрез 2-3 года смогут производить новые светодиодные лампочки в коммерческих масштабах.

Кроме Osram Opto Semiconductors подобные разработки ведут еще несколько крупнейших производителей электроники и осветительной техники. Это американская компания Bridgelux совместно с Toshiba, британская Plessey Semiconductors, Philips и Samsung. Представители этих компаний уверены, что благодаря новой технологии производства светодиодов они смогут снизить себестоимость светодиодных ламп на 70-75%. Затраты можно снизить не только благодаря замене сапфира на кремний, но и благодаря тому, что кремниевые пластины намного больше по размеру, а это позволит одновременно создавать значительно больше компонентов.

Нельзя сказать, что новая технология появилась внезапно, благодаря чей-то светлой мысли. Ученые давно экспериментировали с нитридом галлия и кремнием. Но до сих пор из-за того что при нагреве эти два материала расширяются и сжимаются с разной скоростью, на поверхности нитрида галлия появлялись трещины. Чтобы обойти эту проблему специалисты Osram использовали промежуточный слой в виде очень тонкой металлической пленки. Это немного удорожило технологию, но благодаря исключению возможных дефектов светодиоды получились очень яркими и более энергоэффективными, по сравнению с теми, которые выращены прямо на кремниевой пластине.