Fabricante japonés de equipos MOCVD Koh Matsumoto: GaN-on-Si es definitivamente una de las tecnologías para el futuro desarrollo de los LED

Recientemente, la competencia en el mercado de equipos MOCVD para LED ha sido intensa. Además de los dos fabricantes líderes de la industria, la empresa alemana Aixtron y la empresa estadounidense Veeco, en realidad hay espacio para otros fabricantes de equipos. Taiyo Nippon Sanso Corporation (TAIYO NIPPON SANSO) fue establecida en 1910 y es el mayor fabricante de gases industriales y equipos de separación de aire en Japón, clasificándose entre los cinco primeros en la industria global de gases industriales. En cuanto a los equipos de deposición química de vapor metalorgánica (MOCVD), los tres principales fabricantes mundiales de MOCVD son la empresa alemana Aixtron, la empresa estadounidense Veeco y la empresa japonesa Taiyo Nippon Sanso. En 2011, estas tres empresas tenían una cuota de mercado global combinada del 98,4%. Entre ellas, aunque la cuota de mercado global de Taiyo Nippon Sanso es muy inferior a la de Aixtron y Veeco, con solo el 5,9%, su cuota de mercado interna en Japón alcanza el 70%-80%, lo que la convierte en el mayor fabricante de MOCVD en Japón.

Además de invitar al Dr. Koh Matsumoto, Presidente de Taiyo Nippon Sanso (Representante Legal y Presidente Matsumoto Koh), a compartir ideas sobre las mejoras tecnológicas de los equipos LED y la situación actual y tendencias de la industria LED, nuestra periodista también realizó una entrevista exclusiva con él, pidiéndole que proporcionara valiosas experiencias de la industria. El Dr. Matsumoto Koh se especializa en investigación sobre procesos fotosensibles para ETL, se dedica al diseño y producción de herramientas MOVPE, y también participa en investigación sobre crecimiento epitaxial CS y desarrollo de reactores.

El Dr. Koh Matsumoto (Matsumoto Koh), Representante Legal y Presidente de Taiyo Nippon Sanso Corporation, pronunció un discurso en el LEDforum 2011 de Taipéi titulado «Uso de herramientas MOCVD innovadoras: nitruro de galio en sustratos de zafiro y silicio para aumentar la capacidad de producción de LED».

　　Mejora de la tecnología de producción LED: evolución de los tamaños del sustrato de zafiro

　　El presidente Matsumoto Isao señaló que actualmente los fabricantes taiwaneses y japoneses utilizan principalmente sustratos de zafiro de 4 pulgadas para aplicaciones LED, mientras que los fabricantes de China continental utilizan principalmente sustratos de zafiro de 2 pulgadas. Con la mejora continua de la eficiencia de los equipos y la experiencia técnica en LED, se estima que el próximo año los sustratos de zafiro de 4 pulgadas también recibirán una amplia atención por parte de los fabricantes de LED. Aunque los sustratos de zafiro de 6 pulgadas siguen estando limitados por la tecnología actual, lo que resulta en tasas de rendimiento y tasas de rotura en la producción de chips LED que siguen siendo cuellos de botella que deben superarse.

　　Taiyo Nippon Sanso anunciará su último equipo MOVPE UR26K en 2012. Para sustratos de 6 pulgadas, una sola operación de producción aumentará de las 6 obleas originales a 10 obleas, no solo multiplicando el número de chips por oblea, sino también reduciendo significativamente los costos. A través de la composición de la estructura de nitruro de galio, se puede reducir con éxito el número de pozos cuánticos múltiples apilados, el tiempo de operación individual también se reduce significativamente y la producción diaria se incrementa aproximadamente al doble.

　　Con las continuas mejoras en la tecnología de los equipos, el Dr. Matsumoto Isao cree que la capacidad de producción de MOVPE se duplica aproximadamente cada cuatro años. Además, cree que GaN-on-Si es sin duda una de las tecnologías para el desarrollo futuro. Sin embargo, debido a las dificultades técnicas actuales — ya que los coeficientes de expansión térmica de los sustratos de silicio y el GaN son diferentes — se generará tensión durante el proceso debido al desajuste de red entre los dos materiales, lo que resulta en curvatura (bow) y grietas (crack). En el pasado no se ha aplicado ampliamente en la industria, pero no se puede negar que, gracias a su buena conductividad y menor generación de calor, ayuda a simplificar el diseño térmico de los productos.

　　Desarrollo del mercado LED japonés en 2012

　　En cuanto al desarrollo del mercado japonés, señaló que en 2011 el mercado del LED se vio afectado tanto por la débil demanda final como por la política de restricción eléctrica derivada del terremoto de Japón. La cuota del LED en el mercado japonés de iluminación ya ha superado el 50 %. Actualmente, bajo la presión de la competencia entre marcas, el precio de las bombillas japonesas ronda los 2.500–3.000 yenes, mientras que las bombillas LED con un ángulo de haz amplio se mantienen en torno a los 4.000 yenes, y la aceptación del mercado ha mejorado en comparación con antes.

　　Además de las consideraciones de precio, dado que los consumidores japoneses prefieren colores de luz blanco cálido, el color de la luz sigue siendo un factor bastante importante para los consumidores; por ello, la mejora de la reproducción cromática y la uniformidad de la calidad de la luz también son puntos que se valoran. Sin embargo, el desarrollo del mercado de la retroiluminación LED resulta preocupante. En un principio, bajo unas expectativas muy optimistas, la demanda global del mercado quedó por debajo de las previsiones, lo que ha llevado a los fabricantes de paneles a reducir sucesivamente sus volúmenes de envío, o incluso a cerrar y vender sus negocios. Por lo tanto, la mayoría de los fabricantes también esperan que el sistema Eco-Point pueda reactivarse en invierno; además de responder al consumo eléctrico invernal, esperan mantener la demanda en los mercados de aplicaciones finales del LED mediante subsidios.