Как выращивают светодиоды

Инвестиции в нанотехнологии: как начать производство светодиодов? Высокотехнологичный бизнес с высокой доходностью

Светодиод – слово достаточно новое, ведь эта технология возникла сравнительно недавно. Многие могут подумать, что высокотехнологичное производство светодиодов требует немалых инвестиций в оборудование, в высококвалифицированный персонал, в правильно оборудованный цех и так далее. И многие окажутся правы — выпуск светодиодных ламп не удастся начать с маленьким бюджетом.

Из этого следует, что масштаб производства также должен быть соответствующим. Маленькие объемы будут просто не в состоянии покрыть все фиксированные издержки. К счастью, этот рынок год из года показывает здоровый рост, а конкуренция в этой сфере по-прежнему не перенасыщена. Всё это увеличивает ваши шансы на успех в случае, если вы решите открыть такой бизнес.

Как организовать производство светодиодов

Итак, для того, чтобы открыть предприятие по выпуску светодиодов, потребуется много денег. В среднем вам понадобится сумма в $3.000.000 — $15.000.000. На что именно требуются средства, будет расписано ниже. Конкретная же цифра зависит от таких факторов как:

• Город или регион, где вы планируете начать выпуск продукции (стоимость аренды помещения);
• Цены на материалы в этом регионе;
• Стоимость доставки оборудования для производства светодиодов;
• Масштабы выпуска и др.

Окупаемость такого производства обычно равна 1-2 годам. После этого срока, такое предприятие приносит ощутимый доход в 20-30% с учетом всех налогов и прочих выплат. Если такие цифры вас не отталкивают, рассмотрим, что потребуется для начала производства (кроме упорства и трудолюбия, разумеется).

Оборудование для производства светодиодов

Именно оборудование, пожалуй, является самой большой статьей расхода. Чтоб вы понимали, речь не пойдет о полном цикле производства светодиодов с нуля.

Дело в том, что первый и ключевой этап полного цикла производства – это выращивание кристаллов.

Этот процесс крайне проблематично осуществить в нашей стране, судите сами:

• Оборудование, на котором выращивают кристаллы, стоит 7-20 млн. долларов;
• Для того, чтобы процесс был успешным нужен целый штат высококвалифицированных и высокооплачиваемых инженеров;
• Очень сложно создать достаточно чистые условия, в которых кристаллы растут;
• Кристаллы необходимо выращивать многие годы, прежде чем будут получены приемлемые результаты.

Именно поэтому вариант по сборке светодиодов более приемлемый: нет огромных сроков окупаемости, гораздо ниже издержки.

В типичную линию по производству светодиодов входят следующие элементы:

• Измерительное оборудование для тестирования светодиодов, а также готовой продукции (ламп, трубок и т.д.);
• Оборудование для сборки светодиодных ламп;
• Другое, сопутствующее оборудование.

Одна такая линия может стоить от $400.000 до $2.000.000. В зависимости от объемов выпуска вам может понадобиться до 5-6 линий.

Совет: оборудование для производства светодиодов лучше покупать у одного производителя. Дешевле всего подобные агрегаты будет купить в Китае. Также есть американские, швейцарские и др. производители.

Помещение под цех

Для производства светодиодов подойдет складское помещение, однако, его будет необходимо существенно переоборудовать. Дело в том, что линия по сборке светодиодов должна сохраняться в идеальной чистоте, а добиться этого порой очень непросто. Кроме того, помещение должно быть достаточно просторным, чтобы поместилось всё необходимое оборудование.

Итак, под небольшую фабрику по производству светодиодов потребуется помещения общейплощадью в 300-2000 м2.

Вам вряд ли удастся найти помещение, где уже производили светодиоды, поэтому переоборудование помещений обойдется вам в $20.000-$50.000.

Рабочая сила

Поиск квалифицированного персонала – еще одна существенная трудность. Чтобы выпускать одну-две тысячи лампочек в день, вам потребуется главный технолог и 3-6 инженеров. Также нужны и непроизводственные сотрудники, например, бухгалтер, обслуживающий персонал, работники в отделы закупок, сбыта и маркетинга.

Если же объемы выпуска планируются бóльшие (например, 10.000-20.000 светодиодных ламп в день), то количество работников можно смело умножать на два.

Итак, общие расходы на персонал — $25.000-$50.000 в месяц.

Сырье

Источник: https://vproizvodstvo.ru/idei/proizvodstvo_svetodiodov/

MicroLED – что это за новая технология производства дисплеев

Улучшение качества отображаемой различными электронными устройствами (смартфонами, телевизорами, мониторами, «умными часами» и проч.) информации – процесс постоянный не только потому, что производители жаждут осчастливить потенциальных покупателей отличным изображением.

Дело в том, что экран (его размер, характеристики) современного смартфона или какого другого гаджета – один из наиболее сильных аргументов в борьбе за покупателя. Сегодня речь пойдет об одной перспективной и многообещающей технологии.

Итак, встречайте, MicroLED – что это, что она может, какие у нее перспективы. Разберемся?

Суть технологии

Принцип работы MicroLED во многом сходен с технологией OLED, но есть и различия. Хотя обе технологии обходятся без подсветки, которая обычно присутствует в других вариантах экранов на жидких кристаллах, MicroLED использует неорганические светодиоды на основе нитрида галлия.

Сами эти светодиоды очень малы, их размер не превышает 10 мкм. При этом каждый из них излучает монохроматический цвет, при этом для получения 3-х основных цветов используются обычные светофильтры. Тройка таких светодиодов образует пиксель, оттенок свечения которого зависит от интенсивности свечения каждого светодиода. Управляются они транзисторами, примерно так же, как это сделано в остальных LCD матрицах.

MicroLED экраны могут обеспечить высокую контрастность изображения, высокую яркость, широкий цветовой охват, отличные углы обзора. При этом к уровню черного претензий быть не может, т. к. в этом случае все светодиоды выключены, а никакой подсветки нет. При этом обещается еще и серьезное снижение потребления энергии.

Кто заинтересован в этой технологии

Трудно сейчас дизайнерам проявить себя, если учесть, что используемый в устройстве дисплей упорно стремится занять всю лицевую поверхность, не оставляя почти никакого шанса на индивидуализацию гаджета. Поэтому не сильно удивляет, что одной из наиболее активно работающей над использованием технологии MicroLED является компания Apple.

Представленный буквально на днях новейший iPhone X – первая модель компании, обзаведшаяся OLED-дисплеем. Как и следовало ожидать, этот факт должен обеспечить соответствующее впечатление. Но вот если акцентировать внимание не на слове «OLED-дисплей», а на фразе «первая модель КОМПАНИИ», то окажется, что Apple не первая, кто использовала матрицу такого типа, т. к. конкуренты уже имеют модели с экранами OLED. А это снижает «ВАУ-эффект» уже до просто «вау-эффекта».

Быть лидером сложно, еще сложнее быть им постоянно. Посему надо смотреть дальше и действовать активнее. Впрочем, в этом компанию из Купертино упрекнуть сложно. Apple всегда славилась своей тягой к приобретению различных патентов, вот и что касается предмета сегодняшнего разговора, то крупнейший патентный пакет, связанный с технологией MicroLED, принадлежит вы уже догадываетесь кому.

Много разговоров было и по поводу покупки у компании Maxim в конце 2015-го фабрики по производству чипов. Это довольно старое уже производство, работающее на пластинах диаметром 200 мм и по техпроцессу 90 нм. Для серьезного промышленного производства оно мало подходит, но вот для разработок, прототипирования, выпуска пилотных или мелких партий изделий вполне годится. Связано ли это с изысканиями по теме MicroLED – неизвестно. Apple, как обычно, ничего не говорит.

Еще раньше, в 2014-м, Apple купила стартап Luxvue, занимавшийся разработкой энергоэффективных дисплеев для бытовой электроники на базе технологии MicroLED. Все это порождает множество слухов по поводу того, когда же мы увидим такие экраны в продукции этого гиганта. Ожидается, что в 2018-м году очередное поколение Apple Watch будет именно с таким дисплеем.

Впрочем, калифорнийская компания не едина в своем интересе к перспективной технологии. Так, недавно Google стал совладельцем шведской компании Glo, входящей в состав Лундского университета и занимающейся в том числе разработкой LED-источников света на основе нанотехнологий.

Источник: https://andiriney.ru/microled-chto-eto/

Технология выращивания светодиодов на прозрачных подложках

Современные светодиоды

Светодиоды видимого спектра (А1жОаі_ж)о,5Іпо,5Р, работающие на длинах волн в диапазоне 560-660 нм, обычно выращивают на под­ложках GaAs. При этом параметры решеток материала светодиода и подложки согласованы друг с другом.

Поскольку при комнатной темпе­ратуре ширина запрещенной зоны GaAs Eg = 1,424 эВ (Ag = 870 нм), толстые подложки GaAs поглощают часть света рабочих длин волн, излучаемого в их сторону.

Поэтому светодиоды AlInGaP/GaAs, вы­ращенные на подложках GaAs, обладают низкими коэффициентами оптического вывода света.

Коэффициент оптического вывода в светодиодах AlInGaP может быть существенно повышен удалением подложки GaAs и соедине­нием эпитаксиального слоя AlInGaP с подложкой GaP (Kish et al.,

1994) . GaP — непрямозонный полупроводник с шириной запрещенной зоны Eg = 2,24 эВ (Аэ = 553 нм). Поэтому он не поглощает свет с А > 553 нм, излучаемый активной областью AlInGaP.

На рис. 9.12 схематично показана технология изготовления свето­диода AlInGaP на подложке GaP. Сначала методом эпитаксии метал­лоорганических соединений из газовой фазы на подложке GaAs выра­щивается двойная гетероструктура AlInGaP. После этого на верхней поверхности гетероструктуры методом эпитаксии из газовой фазы с ис­пользованием хлоридов выращивается толстый слой растекания тока GaP (~ 50 мкм).

Такая технология выращивания—недорогой метод формирования толстых эпитаксиальных слоев. Следующий этап заклю­чается в химическом удалении подложки GaAs методом селективного жидкостного травления (Adachi, Ое, 1983; Kish et al., 1994). Во время удаления подложки GaAs толстый слой растекания тока GaP играет роль механической опоры для тонкой двойной гетероструктуры.

После этого гетероструктура со слоем GaP скрепляется с подложкой GaP.

Процесс соединения двух пластин требует высокой степени чистоты поверхностей, отсутствия каких-либо частиц между пластинами и уда­ления с поверхностей окислов. Зазор между двумя пластинами часто заполняется специальным клеем. При вращении пластин с высокой ско-

Соединение двойной гетероструктуры с слоем GaP с подложкой GaP Светодиодный

под давлением при кристалл AlInGaP повышенной на прозрачной

ростью этот клей выдавливается наружу. В работах Киша и др. и Хе — флера и др. (Kish et al., 1995; Hoefler et al., 1996) описана технология соединения пластин AlInGaP и GaP, применяемая для подложек GaP диаметром 50 мм (два дюйма). В этой технологии используется одно­осное давление при повышенных температурах (750-1000 °С) (Hoefler et al., 1996). Показано (Kish et al.

, 1995), что качество проводящей области на границе раздела двух пластин сильно зависит от выравни­вания на кристаллографическом уровне соединяемых пластин, а не от согласования их кристаллических решеток. Отмечено, что при одновре­менном вращении пластин кристаллографические ориентации их по­верхностей должны оставаться согласованными. Описанная технология используется в серийном производстве светодиодов AlInGaP/GaP, ра­ботающих при низких прямых напряжениях (~ 2,2 В).

По надежности такие светодиоды сравнимы со светодиодами AlInGaP/GaAs. Обычно технологии склеивания пластин патентованы и неизвестны широкому кругу.

Прямое напряжение является важной характеристикой светодиодов, изготовленных по технологии соединения пластин. Низкие значения напряжения свидетельствуют об отсутствии промежуточных оксидных слоев и формировании полноценной химической связи между двумя полупроводниковыми пластинами. На рис. 9.

13 показаны вольтампер­ные характеристики двух выпускаемых промышленностью светодиодов AlInGaP — на поглощающей излучение подложке и на прозрачной под­ложке.

Видно, что светодиод на прозрачной подложке обладает более высокими значениями прямого напряжения и последовательного сопро­тивления по сравнению со светодиодом на поглощающей подложке.

Более высокое напряжение у светодиодов на прозрачных подложках можно объяснить омическими потерями либо на границе раздела меж-

Рис. 9.13. Вольтамперные характеристики, значения прямого напряжения и по­следовательного сопротивления светодиодов AlInGaP на подложках GaP и

GaAs

ду пластинами, либо в подложке GaP. Для минимизации поглощения на свободных носителях концентрацию легирующих примесей п-типа в подложке GaP стремятся поддерживать умеренно низкой.

На рис. 9.14 для сравнения приведены микроснимки двух светоди­одов AlInGaP: на прозрачной GaP и поглощающей GaAs подложках. В светодиодах второго типа подложка выглядит более темной, чем в светодиодах первого типа. Внешний квантовый выход светодиодов AlInGaP/GaP в 1,5-3,0 раза выше, чем светодиодов AlInGaP/GaAs.

Украинская компания Лайтпром является профессионалом в сфере разработки и изготовления светодиодного освещения и прожекторов. Команда опытных специалистов, основываясь на передовых энергосберегающих технологиях, обеспечивает потребителю значительную экономию средств и уменьшение затрат 

Выбираем светодиодную фитолампу без ошибок

Ключевым моментом для правильного развития растений остается наличие достаточного количества света. Без него останавливается главный биологический процесс — фотосинтез. Это преобразование энергии света в углерод и воду с участием атмосферного 

Какие бывают уличные светодиодные светильники

Светодиодное освещение считается самыми комфортным, практичным и перспективным. Все благодаря преимуществам, открывающимся перед его пользователями. Приборы на светодиодах долговечны, расходуют мало электроэнергии, легко и быстро устанавливаются, отличаются небольшим весом. Это 

Источник: https://msd.com.ua/sovremennye-svetodiody/texnologiya-vyrashhivaniya-svetodiodov-na-prozrachnyx-podlozhkax/

Фабрика светильников RDM-Led

Мы предлагали клиентам гидропонные системы, удобрения, грунты и другой товар для выращивания растений в закрытых помещениях и теплицах. Прямо в магазине были посажены томаты и перцы. Для освещения растений были установлены две лампы ДНАТ 600 Вт.

Все росло великолепно, но от ламп в магазине было очень жарко, Приходилось постоянно держать включенным кондиционер, хотя на улице было прохладно. Листья растений вблизи ламп засыхали от ожогов. И тогда мы задумалить об альтернотивном освещении растений. На помощь пришли светодиоды. Когда мы увидели превосходство светодиодов над ДНАТами, задумались.

Светодиоды реально способны заменить натриевые лампы, С тех пор, вот уже более восьми лет, мы занимаемся исследованиями, производством и внедрением в теплицах светодиодного освещения.  

Сегодня предприятие предлагает своим клиентам сделанные по ГОСТ Р 57671-2017 мощные светодиодные фитооблучатели для тепличных комплексов, домашних теплиц и зимнего сада в широком ассортименте и отличного качества. Почему качество наших фитосветильников высокое? Мы вложили в светильники весь свой опыт и опыт наших клиентов. Это подтверждено Сертификатом качества и Декларацией соответствия. 

Мы были первыми и остаемся лучшими!

Кто наши клиенты?

• Тепличные комплексы, выращивающие овощи и желающие купить светодиодные фитосветильники от производителя по хорошей цене;
• Тепличные комплексы по выращиванию рассады цветов и цветы на срез;
• Комплексы по выращиванию грибов.
• Садоводы-любители, выращивающие в домашних теплицах овощи;
• Любители зимнего сада и оранжереи, желающие, чтобы их любимые растения цвели и плодоносили круглый год;
• Просто любители выращивать растения у себя дома.

1. Качество

Компания RDM-Led сотрудничает напрямую с заводами-изготовителями, имеющими сертификаты на производство соответствующей продукции.

Алюминиевые профили изготавливает Ижевский завод анодирования, источники питания — Завод Аргос-Электрон. В фитосветильниках используются светодиоды Bridgelux и Cree.

 Это значит, что качество работы предприятия подтверждено объективно, и данный факт закреплен документально. Качество нашей продукции сертифицированно по ГОСТ Р 57671-2017.

2. Индивидуальный подход

Мы долго и придирчиво выбирали поставщиков комплектации для наших изделий — и остановились на тех заводах, руководство которого идет навстречу всем нашим пожеланиям.

Сотрудничая с нами, вы можете оперативно получить светодиодные фитосветильники, конфигурация которых будет точно соответствовать Вашим требованиям.

Прежде чем поставлять светильники в тепличный комплекс, мы отрабатываем со специалистами сельхозпредприятия технологию выращивания для конкретного вида и даже сорта растения. 

3. Цены

Прямые поставки светодиодных фитосветильников с предприятия изготовителя — главное условие наиболее выгодной цены. Мы держим цены на максимально выгодном для наших клиентов уровне. Оптовые цены определяем для каждого клиента индивидуальные. Производим свои фитосветильники только из качественной комплектации. Благодаря росту объемов производства, цены на наши фитосветильники постоянно снижаются.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации по телефону 8-861-292-16-55 или

электронной почте [email protected]

Источник: https://rdm-led.ru/

Сколько служат и почему отказывают сверхъяркие светодиоды

> Учебник светотехники > Светодиодное освещение > Сколько служат и почему отказывают сверхъяркие светодиоды

Источник питания, обеспечивающий свечение сверхъярких светодиодов, должен подавать ток величиной 350–700мА.

Применение сверхъярких светодиодов – явление уже широко распространенное. Световые приборы, созданные на их основе, используются для наружного и внутреннего освещения объектов, указательных знаков, рекламы, в транспортных средствах, табло и т.п.

Принимая во внимание их компактность и экономичность, перед потребителем встает вопрос об убедительных аргументах в пользу заявленной долговечности работы. Наиболее распространенная фраза гласит о том, что срок эксплуатации составляет около 100 000 часов.

Опровергнуть это утверждение или подтвердить его можно, проанализировав несколько сопутствующих направлений знаний.

Стадии завершения эксплуатационного срока

Срок эксплуатации источника света состоит из двух стадий: эффективного использования и использования до полного выхода из строя. Первый период завершается, когда световой поток деградирует до определенного уровня, то есть станет ощутим глазами. Мы станем реально замечать недостаточную освещенность. При этом величина деградации имеет свои ступени: 30 и 50 процентов.

Меньшее значение применительно для средств искусственного света, установленного в светильниках, прожекторах, используемых для помещений, улиц, архитектурной подсветки. Большая величина – допустима для рекламных и указательных конструкций. Из этого следует, что потребителя интересует именно срок эффективного использования. И здесь уже становится интересно, от чего он зависит.

Факторы, влияющие на продолжительность эксплуатации светодиодов

К основным причинам, влияющим на срок службы сверхъярких светодиодов, относят:

• Компонентный состав материалов, примененных при «выращивании» светодиода.
• Конструктивное исполнение корпуса, обеспечивающее надежность теплоотвода, а при использовании в условиях экстремально низких температур и отвода конденсата.
• Непосредственное значение температурных параметров в зоне установки устройства со светодиодом.
• Четкость работы источника питания, позволяющего подавать ток, величина которого оптимальна для конкретного светодиода. Работа сверхъярких светодиодов в средствах освещения осуществляется при значениях порядка 350–700 мА.

Источник: https://svetpro.ru/htm/informations/svetodiodn_info12.html

Научно-исследовательская лаборатория «Технология GAN для светодиодов»

Научно-исследовательская лаборатория «Технология GAN для светодиодов» входит в состав кафедры «Физика полупроводников и наноэлектроника» (Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций).

Научным коллективом лаборатории в 2017 году создано технологическое оборудование для получения подложек GaN (основа всех светодиодов), а также разработаны приборы нового поколения на основе технологии «GaN-on-GaN».

В рамках своей исследовательской и проектной деятельности лаборатория занимается получением GaN подложек HVPE методом (выращивание газофазным методом в хлоридной системе), проводит исследование дислокаций и дефектов упаковки в GaN, а также разрабатывает новые технологии получения дешевых GaN приборов.

GaN-светодиоды на GaN-подложках — это одна из активно развивающихся современных технологий, которая выгодно отличается от технологии с кремниевыми подложками более высоким качеством цветопередачи и интенсивностью светового потока (у GaN-на-GaN изделий он в 5–10 выше, чем у СД GaN-на-Si и GaN-на-SiC). По мнению специалистов, использование «родной» GaN-подложки дает возможность упростить процесс изготовления светодиодов и снизить себестоимость продукции.

Лаборатория в рамках своих компетенций выполняет следующие виды работ:

• Разработка технологии выращивания тонких и толстых пленок материалов AIIIBV;
• Разработка технологий отделения пленок GaN от ростовой подложки с помощью лазерного излучения.
• Моделирование светодиодных структур;
• Выведение света (Light Extraction); 
• Растекание тока (Current spreading);
• Отвод тепла (Thermal management);
• Характеризация светодиодных структур;
• Бесподложечная технология производства светодиодов на платформе GaN-on-GaN (Патент РФ №2469433, Патент РФ № 2459691);
• Изготовление материнских кристаллов GaN для бесподложечной технологии производства светодиодов на платформе GaN-on-GaN.

Ключевые проекты:

Научным коллективом лаборатории были разработаны и оптимизированы для массового выпуска оригинальные светодиодные чипы на основе CART (Charge Asymmetric Resonance Tunneling, Patent GB 2352326a) LED структур. CART LED чипы и структуры послужили основой для массового производства сверхъярких голубых и белых светодиодов.

• «Способ отделения поверхностного слоя полупроводникового кристалла», Патент РФ № 2459691.
• «Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой под-ложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры», Патент РФ №2469433

Источник: https://research.spbstu.ru/labs/gan/