日本三肯电气新近开发成功一种可大幅度提高发光二极管（LED）发光功率的新技术。

该公司运用这种新技术制造出来的产品与之前的产品相比，发光功率提高近百倍。2002年10月开始提供工业样品，2003年春季开始批量生产。在产品运作规划中，三肯电气首先面向信号灯、汽车刹车和方向指示器等方面的需要投产红色（发光波长为620nm）和黄色（发光波长为590nm）两种产品。在蓝色和绿色LED方面，也将开发此次新技术的产品。该公司希望通过开发由红、绿、蓝三种LED组合而成的白色LED，进军液晶面板背照灯和照明产品市场。

想要大幅度提高发光功率，必须解决以下的三个难题：首先是将LED元件的发光效率提高到原来的2.5倍；其次是将流过LED的单位面积上的电流值提高到原来的4倍；还有就是将LED的芯片尺寸扩大到原来的10倍。其中，和第二个难题是大幅度提高发光功率的突破性因素。

为提高发光功率，三肯电气对LED加大了研究力度。个难题的解决方法是：该公司采用在芯片内部设置一层铝质金属层的方法，实现从LED的发光层发出的光线毫无损失地照射到芯片外面，从发光层照射到底板的光线则利用铝质金属层反射到芯片的表面。红色和黄色等使用GaAs底板的LED，以前在设置反射层时使用的都是化合物半导体，因此光线反射不够充分。在结构方面，通过在LED的电极上下功夫，使布线遍布了整个芯片表面。这样，加到发光层上的电场在整个芯片表面就变得非常均匀，于是发光层发出的光在芯片表面也会变得很均匀。

第二个难题解决方法是：把硅底板贴到了LED上，设置铝质金属层。与GaAs底板相比，硅底板的热传导率约为其2.4倍，因此光线产生的热量就很容易释放到LED外面。而在此前，由于热量都聚集在LED内部，致使元件的寿命变短。因此难以通过增大电流来提高发光功率。

在该公司提供工业样品的红色和黄色LED中，硅底板粘贴工艺的原理是这样的：首先，在GaAs底板上形成LED结构，然后利用蚀刻技术在溶液中将GaAs底板清除掉。接着在连接GaAs底板的LED结构的表面上按铝和铜的顺序形成金属层。最后再将带有金属层的LED和在表面上形成有铜的n型硅底板的铜表面粘贴在一起。

这种新技术还适用于蓝色和绿色LED。运用在这两种LED时，首先在硅底板上形成GaN型LED。然后在溶液中将硅底板消除以后，在LED的表面形成一层铝和铜，将其与表面形成有铜的硅底板粘贴的工艺。而且一般情况下在蓝色和绿色LED采用的蓝宝石底板上形成GaN型LED时，并不使用这样的粘贴技术。

三肯电气半导体本部半导体研究所所长大冢康二认为，在溶液中清除蓝宝石底板是一件非常困难的工作。不过在硅底板上形成GaN型和LED的技术，他们已经开发完成。目前所有的准备工作都已经就绪。