Испытана технология выпуска недорогих светодиодов

Из этой кремниевой пластины американские инженеры сумели получить армию светодиодов с хорошей эффективностью (фото Bridgelux).

Технология, апробированная недавно в США, способна снизить себестоимость светодиодов на 75%. Если всё пойдёт по плану, через пару лет бытовые светодиодные лампочки, эквивалентные по яркости 60-ваттной лампе накаливания, будут стоить $9-18 вместо нынешних $40.

Калифорнийский стартап Bridgelux решил радикально снизить издержки на выпуск светодиодов путём замены их подложки. Вместо традиционных сапфира или карбида кремния Bridgelux научилась создавать светодиоды на кремниевой пластине.

Важным моментом тут является не только низкая стоимость самого материала, но и размер кристалла. Чем он крупнее, тем больше светодиодов можно сформировать на одной пластине (этот процесс похож на массовый выпуск микросхем), и тем ниже будет цена единичных светодиодов. А она составляет до 60% от стоимости бытовой светодиодной лампы.

Представители Bridgelux говорят, что в новом процессе производства светодиодов можно задействовать старые заводы по выпуску микросхем (фото Bridgelux).

В настоящее время компании, серийно выпускающие белые светодиоды для целей освещения, как правило, выращивают их на пластинах из сапфира или карбида кремния диаметром 5-10 сантиметров. Промышленники только-только начинают переходить на 15-сантиметровые пластины, и, по-видимому, это будет пределом (получать большие кристаллы очень сложно и дорого).

Между тем для кремния, давно освоенного полупроводниковой промышленностью, 20-сантиметровые пластины — дело самое обычное.

Именно на таких кристаллах Bridgelux сумела вырастить слой нитрида галлия, получив таким образом светодиоды с эффективностью 135 люменов на ватт (для светодиодов это не рекорд, но показатель очень достойный).

Ранее экспериментаторам не удавалось создать качественные светодиоды на подложке из кремния. Дело в том, что кремний и нитрид галлия при нагреве и охлаждении (а они сопутствуют процессу производства) расширяются и сжимаются с существенно разной скоростью, — объясняет Technology Review. Это приводит к возникновению трещин, портящих образец.

Bridgelux сумела обойти это препятствие (однако технических деталей в своём пресс-релизе она не приводит).

Компания полагает, что два или три года потребуется на то, чтобы отладить новый процесс. Зато потом можно будет серьёзно снизить стоимость светодиодных ламп. При этом Bridgelux подчёркивает, что не она одна экспериментирует сейчас с кремниевой светодиодной технологией. Потому через некоторое время на данном рынке стоит ждать перемен.



Британцы взяли на тест подпитывающие сеть уличные фонари

1 марта 2011

Построен крупный экран на основе квантовых точек

21 февраля 2011

Созданы гибкие светодиоды для имплантации под кожу

19 октября 2010

Японцы создали светодиоды рекордной эффективности

31 августа 2010

На рынок выходит новое прочтение заводного фонарика

1 апреля 2010
  • Михаил Пушной  21 марта, 12:24
    В 2009 году прогнозировали снижение себестоимости в четыре раза за два года.:( Может, когда китайцы доберутся, так и будет...
    ОтветитьНравится
  • Собственно, китайцы уже добрались (как и до всего прочего) и цены поползли вниз. Не скачком, но реально поползли. К примеру, думаю из получки поменять осветительные приборы на своем авто — все, кроме головных фар. Габарит на светодидах китайского производста и отечественной сборки (маленькая фирмочка в Харькове) будет стоить около 16 грн (около 2$). Что не намного дороже штатных ламп накаливания, а при долговечности и экономности светодиодов, за весь срок их службы, возможно, уже и дешевле. Там блок из, если не ошибаюсь, шести светодиодов.
    Дорогими пока остаются головные фары — порядка 500 грн (более 60 дол.), так что пусть американцы стараются, китайцы все равно украдут (ну или купят), разберут, подумают и дешевле сделают. :)
    ОтветитьНравится
  • Михаил Пушной  21 марта, 13:06
    Светодиодами предлагал заняться знакомому «буржую» года четыре назад. Прокачав тему я с ужасом узнал, что о производстве не может быть и речи. Максимум — отбракованные «площадки» из Европы или тупо сборка из китайских комплектующих. Остальное экономически нецелесообразно. Оборудование для производства продают старое, Новое, технологичное, с учётом «коррупционной составляющей» — стоит столько, что LED лампочка, аналог 40Вт — 45$ на выходе. А китайцы за 25 оптом предлагали. Вот и вся математика.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  21 марта, 13:41
    Узнавал про лампы основного света (ближний/дальний) японского производства, слабоваты пока. На габариты, стопы и повороты, согласен, самое то. Может сутки светить и не посадит аккумулятор.
    ОтветитьНравится
  • Если позволите линк... www.svetodiod.ltd.ua/
    Человек покупает сами светодиоды непосредственно у китайского производителя и на их основе сам собирает осветительные приборы для транспортных средств. По его заверениям, габариты выходят настолько яркими, что люди их путают с ближним светом. Собственно же, с головными фарами (ближний/дальний) он видит проблему техническую только с юстировкой, что, как Вы понимаете, решаемо более чем. Но пока не заморачивается на это в силу дороговизны головных ламп на основе светодиодов.
    Хотя, скажу от себя, если я таки упрусь в изготовление электромобиля, я его уговорю по крайней мере в единичном экземпляре — для меня — сделать ближний/дальний на светодиодах. Так как ресурс аккумуляторной батареи придется экономить практически любой ценой (ну и при стоимости АКБ в 8-10 тыс дол, экономить 12-150 дол на фарах уже просто глупо).
    ОтветитьНравится
  • Ну да, у нас рентабельна только сборка. И, думаю, за четыре года мало что изменилось. Разве что китайская продукция стала еще дешевле...
    Но кто говорит что-то о производстве у нас? Забудьте. Лет на пятьдесят. Основывать высокотехнологичное инновационное производство у нас... Это надо быть просто неистребимым оптимистом. :(
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  21 марта, 14:48
    На центральной ближний включен?
    ОтветитьНравится
  • Нет, там только габариты. О чем, собственно, и речь.
    ОтветитьНравится
  • Сказал, и сам засомневался. Я у него уточню — отпишу.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  21 марта, 16:39
    Да уж, а то странно они как то светят, больше на ближний похож.
    ОтветитьНравится
  • Не заморачивайся со сборкой. Подожди чуток:
    АВТОВАЗ выпустил электромобиль на базе LADA Kalina
    Максимальная скорость автомобиля составляет 140 километров в час, запас хода – 170 километров, разгон до 100 километров занимает около 12 секунд. Ориентировочная цена будущей серийной модели, которой присвоят имя Ellada (производное от electric Lada) – 20-25 тысяч долларов. ... испытания опытного образца начнутся уже в апреле-мае и продлятся до конца года. В массовое производство электромобиль может поступить в ближайшие !!!! несколько лет. ))))))))))))))))))
    Либо Ё-биль от олигарха скоро подойдет, уже в следующем году обещают.
    ОтветитьНравится
  • В ВАЗ не верю. Ни на грош. Ни в качество конечного продукта, ни в реальные сроки выходя в серию (чесно говоря, про выход в серию вообще не верю). Отечественный автопром на это просто не способен. Иначе вполне жизнеспособные Эмобиль и гибрид москвичей от 1993 года не гнили бы на задворках предприятия, информация про Таврии-электро и ланосы-электро присутствовала бы не только в древней новости про автошоу, но и на сайте ЗАЗа с возможностью заказа модели; волги и ГАЗели туда же. Про «успехи» прочих представителей отечественного автопрома я не в курсе, но уверен — ничем не лучше этих.
    140/170? Не верю, пруфлинк, пожалуйста. Что за АКБ они ставят? Дико подозреваю, что свинец, заня-то наших... Почему у Ниссана, при УЖЕ запущенном массовом производстве, при всех преимуществах их инновационной базы, производственных мощностей, рыночных позиций, капитала, Лиф в полтора раза дороже детища ВАЗовского гения и запас хода имеет меньший! Не верю! ©
    ОтветитьНравится
  • Уточнил. Это таки габариты. Вот так вот.
    ОтветитьНравится
  • Сам не верю. На оф.сайте ваза не нашел.
    Да и я думаю ,это они чтобы в ногу со временем и миром идти ,в новости дезу пустили ))))).
    Тем более что они с рено дружат, у рено уже есть концепты, и скорее всего они вместе с ними что-то будут выпускать.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  22 марта, 16:02
    Ни фига себе в ланосе габариты. Но светодиоду зачет конечно.

    ВАЗ? Чур меня... (говорю как водитель 2108)

    ОтветитьНравится
  • Ну, там могут быть не родные...
    ОтветитьНравится
  • Михаил Пушной  22 марта, 16:43
    Повторюсь — Tesla model S от Teslamotors, Ford Focus 2012, Nissan Leaf, Volt от Chevrolet
    ОтветитьНравится
  • интересно, в ответ на что это Вы...

    Еще Митцу — i MiEV — в список! :)

    ОтветитьНравится
  • Михаил Пушной  22 марта, 16:51
    Это Мембрана мой ответ не по адресу вставила:). Я насчёт выпуска Ё и других русско-ненародных сказок.
    ОтветитьНравится
  • А... Ну, Тесла для меня мягко говоря дороговат (тем более, что ресурс жизни батарей у него катастрофически неокупаемо мал, даже в сравнении с самоделкой). Про вольт и форд чесно говоря мало что знаю, а вот иМиЕВ и Лиф по сути только на подходе. И еще неизвесно насколько этот подход катаклизмами оттянется...
    ОтветитьНравится
  • Олег Апарцев  21 марта, 12:39
    Весьма достойная новационная технология, но для нее нужны хотя бы «старые заводы по выпуску микросхем».
    К сожалению управлять можно только только машиной, которая едет. Наша микроэлектроника — машина без колес, двигателя и, самое печальное, без «водителей в голове».
    ОтветитьНравится
  • Михаил Пушной  21 марта, 14:00
    Очень точное определение.
    ОтветитьНравится
  • Евгений Самченко  21 марта, 16:34
    А с чего вы взяли, что американцы и дальше продолжат практику выноса производства за рубеж? ФАБ42 они у себя строят. Думаю, высока вероятность того, что они в нынешних раскладах предпочтут и производство этих диодов у себя развернуть. К тому же, у кого, как не у них, имеется реальная технологическая возможность довести до воплощения любую придумку учёных? Китайцы известные передиральщики и юзальщики технологического сэкондхэнда. Всё, что от них исходит высококачественного и хайтекового — суть продукт привнесённых американцами, европейцами и японцами некитайских производств и технологий. Перекрой этот крантик и «китайское чудо» недолго ещё по инерции прокатится
    ОтветитьНравится
  • Михаил Пушной  22 марта, 16:34
    Так зайдите на Алибабу и посмотрите. Даже если им краник перекрыть прямо сейчас — и них уже столько всего в производстве. Не сосчитать.. И по сравнению с нашими технологиями(которых нет) у них давно наступило будущее.
    ОтветитьНравится
  • Олег Апарцев  22 марта, 12:03
    Слой «плодородной» производственной почвы в Китае уже велик. При этом налажен выпуск исходных компонентов для микроэлектроники — пластин, реактивов, станков и проч. Это в отличии от России. Мы, конечно, блоху можем подковать, но купим ее (одну штуку) в Америке, подковы — из Европы, станок — из Китая. И будем манкировать — возить по выставкам.
    А наши феодальные олигархи толстеют на неуплате наших подоходных налогов и ведут постоянные рейдерско — корпоративные игрища с «пин-понгом» средств за границу.
    ОтветитьНравится