Le fabricant japonais d'équipements MOCVD Koh Matsumoto : le GaN-on-Si est certainement l'une des technologies pour le développement futur des LED

Récemment, la concurrence sur le marché des équipements MOCVD pour LED a été intense. Outre les deux principaux fabricants du secteur, l'entreprise allemande Aixtron et l'entreprise américaine Veeco, il y a en réalité aussi une place pour d'autres fabricants d'équipements. Taiyo Nippon Sanso Corporation (TAIYO NIPPON SANSO) a été fondée en 1910 et est le plus grand fabricant de gaz industriels et d'équipements de séparation d'air au Japon, se classant parmi les cinq premiers de l'industrie mondiale des gaz industriels. En ce qui concerne les équipements de dépôt chimique en phase vapeur métallo-organique (MOCVD), les trois plus grands fabricants mondiaux de MOCVD sont l'entreprise allemande Aixtron, l'entreprise américaine Veeco et l'entreprise japonaise Taiyo Nippon Sanso. En 2011, ces trois entreprises détenaient ensemble une part de marché mondiale de 98,4%. Parmi elles, bien que la part de marché mondiale de Taiyo Nippon Sanso soit bien inférieure à celle d'Aixtron et de Veeco, avec seulement 5,9%, sa part de marché intérieure au Japon atteint 70%-80%, ce qui en fait le plus grand fabricant de MOCVD au Japon.

En plus d'avoir invité le Dr Koh Matsumoto, Président de Taiyo Nippon Sanso (Représentant Légal et Président Matsumoto Koh), à partager ses idées sur les améliorations technologiques des équipements LED et l'état actuel ainsi que les tendances de l'industrie LED, notre journaliste a également réalisé une interview exclusive avec lui, lui demandant de fournir de précieuses expériences du secteur. Le Dr Matsumoto Koh est spécialisé dans la recherche sur les processus photosensibles pour ETL, se consacre à la conception et à la production d'outils MOVPE, et est également engagé dans la recherche sur la croissance épitaxiale CS et le développement de réacteurs.

Le Dr Koh Matsumoto (Matsumoto Koh), Représentant Légal et Président de la Taiyo Nippon Sanso Corporation, a prononcé un discours au LEDforum 2011 de Taipei intitulé «Utilisation d'outils MOCVD innovants : nitrure de gallium sur substrats de saphir et de silicium pour augmenter la capacité de production des LED».

　　Amélioration de la technologie de production LED : évolution des tailles de substrat saphir

　　Le président Matsumoto Isao a souligné qu'actuellement les fabricants taïwanais et japonais utilisent principalement des substrats saphir de 4 pouces pour les applications LED, tandis que les fabricants de Chine continentale utilisent principalement des substrats saphir de 2 pouces. Avec l'amélioration continue de l'efficacité des équipements et de l'expertise technique en matière de LED, on estime que l'année prochaine, les substrats saphir de 4 pouces recevront également une attention généralisée de la part des fabricants de LED. Bien que les substrats saphir de 6 pouces soient encore limités par la technologie actuelle, entraînant des taux de rendement et des taux de casse dans la production de puces LED qui restent des goulets d'étranglement à surmonter.

　　Taiyo Nippon Sanso annoncera son dernier équipement MOVPE UR26K en 2012. Pour les substrats de 6 pouces, une seule opération de production passera de 6 plaquettes à l'origine à 10 plaquettes, multipliant non seulement le nombre de puces par plaquette, mais réduisant également considérablement les coûts. Grâce à la composition de la structure en nitrure de gallium, le nombre de puits quantiques multiples empilés peut être réduit avec succès, le temps d'opération unique est également considérablement réduit, et la production quotidienne est donc augmentée d'environ le double.

　　Avec les améliorations continues de la technologie des équipements, le Dr Matsumoto Isao estime que la capacité de production MOVPE double environ tous les quatre ans. De plus, il pense que le GaN-sur-Si est certainement l'une des technologies de développement futur. Cependant, en raison des difficultés techniques actuelles — étant donné que les coefficients de dilatation thermique des substrats de silicium et du GaN sont différents — des contraintes seront générées pendant le processus en raison du désaccord de réseau entre les deux matériaux, entraînant une courbure (bow) et des fissures (crack). Dans le passé, il n'a pas été largement appliqué dans l'industrie, mais on ne peut nier qu'en raison de sa bonne conductivité et de sa moindre génération de chaleur, il aide à simplifier la conception thermique des produits.

　　Développement du marché LED japonais en 2012

　　Concernant le développement du marché japonais, il a indiqué qu'en 2011, le marché des LED avait été affecté à la fois par la faiblesse de la demande finale et par la politique de restriction d'électricité induite par le séisme au Japon. La part des LED sur le marché japonais de l'éclairage a déjà dépassé 50 %. Actuellement, sous la pression de la concurrence entre marques, le prix des ampoules japonaises se situe aux alentours de 2 500 à 3 000 yens, tandis que les ampoules LED à angle de diffusion large restent maintenues autour de 4 000 yens, et l'acceptation du marché s'est améliorée par rapport à avant.

　　Outre les considérations de prix, comme les consommateurs japonais préfèrent les couleurs de lumière blanc chaud, la couleur de la lumière reste un facteur assez important pour les consommateurs ; c'est pourquoi l'amélioration de l'indice de rendu des couleurs et l'uniformité de la qualité de la lumière sont également des points mis en avant. Cependant, le développement du marché du rétroéclairage LED est préoccupant. À l'origine, malgré des attentes très optimistes, la demande globale du marché est restée inférieure aux prévisions, ce qui a conduit les fabricants de panneaux à réduire successivement leurs volumes d'expédition, voire à fermer et céder leurs activités. C'est pourquoi la plupart des fabricants espèrent également que le système Eco-Point puisse être relancé en hiver : outre la réponse à la consommation électrique hivernale, ils espèrent maintenir la demande sur les marchés des applications finales LED grâce à des subventions.