硅基板适于大尺寸发展

　　硅(Si-111)基板亦是全球LED供应商积极投入研发的基板材料之一，最大特色在于可与硅电子元件整合、高散热、低成本及适合大型化发展，而硅本身为导电材料(蓝宝石基板为非导电材料)，芯片的正、负电极可做在晶片两边，缩小芯片尺寸。

　　虽硅基板在成本上具优势，但是晶格匹配常数为17%、热膨胀系数54%与氮化镓有很大差异(表1)，导致薄膜在成长时或室温下，易出现破裂、缺陷或晶圆弯曲变形。

　　另外，硅与镓之间易产生反应，造成氮化镓与硅基板的介面出现孔洞，须要加入一层氮化铝做为缓冲层(Buffer Layer)。东芝与Bridgelux合作的8英寸硅基板技术，便采用Bridgelux独家缓冲层技术，成功产出在室温状态依然平滑的无裂痕晶圆，拉近与蓝宝石基板相近的良率。

　　LED大厂相继投入硅基板研发

　　与其他基板相较，蓝宝石基板从2英寸开始发展至今，技术相对成熟，已为市场主流尺寸。不过为追求低成本量产效益，自2011年起厂商陆续转入4英寸基板开发，目前逐渐商品化;6英寸基板因面积大型化，易出现破裂等问题，仍以实验室阶段为主，尚无商品化经验值。

　　碳化硅基板因Cree积极投入研发多年，目前商品化尺寸为4英寸，自2011年起，该公司也开始朝基板大型化发展;至于硅基板，因看好基板大型化后，硅基板成本较蓝宝石和碳化硅基板具低价优势，目前多数厂商都已投入研发(图1)。

　　若以Bridgelux的8英寸晶片计算，目前可产出一千颗大尺寸的合格LED，不过要真正商品化，在同样大小晶片上，至少要多出一倍产出，达两千颗左右，所以如何提升硅基板良率是目前开发上的突破关键。

　　另一方面，欧司朗(Osram)也已于2012年初，成功研制在直径150毫米(6英寸)硅晶圆上长成氮化镓发光层，这个名为Golden Dragon Plus LED的蓝光UX:3晶片，在尺寸大小1平方毫米(mm2)，色温4500K，电流350毫安培(mA)(电压3.5伏特)操作下，亮度可达634毫瓦(mW)。

　　若将UX:3 LED晶片，加上标准封装中的传统萤光粉转换，在350mA操作电流下，发光效率可达127流明/瓦(lm/W)佳绩。以一片6英寸晶圆计算，已可制造出一万七千颗约1平方毫米大小的LED晶片。此外，欧司朗研究人员也已研发出200毫米(约8英寸)的基板。

　　Bridgelux继2011年8月宣布，以硅基板LED技术在实验室中，冷白光LED(色温4350K)，效率可达到160lm/W，暖白光LED(色温2940K)，效率可达到125lm/W后;在2012年美国拉斯维加斯「LightFair International」照明展中，也宣布可实现量产8英寸硅基氮化镓的GaN型LED。该公司目前效率最好的LED晶片，在尺寸大小1mm2，电流350mA(电压小于3.5V)的操作下，亮度可达614mW。

　　法国研究单位Yole D?veloppement资料显示，以平均1mm2大小的LED芯片为比较基准，硅基板产出的LED，与现有蓝宝石及碳化硅基板产品的LED效率发展比较，至2015年LED商品化效率相距无几，同时也较高压纳灯效率为高。