La LED passe au silicium

Toshiba donne le coup d’envoi de la fabrication de LED sur des plaquettes de silicium. Un procédé qui promet de réduire considérablement les coûts et de favoriser le décollage du marché de l’éclairage à diodes.

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La LED passe au silicium

Une nouvelle page s’ouvre dans l’histoire des LED. Elle est due à un changement en production. Dans son usine de Kaga, au Japon, Toshiba vient de lancer la fabrication de LED bleues sur des plaquettes de silicium. Un procédé inédit développé conjointement avec Bridgelux, une société californienne spécialisée dans les LED pour l’éclairage.

Jusqu’ici, les LED bleues (dont la lumière est convertie en blanc par un phosphore jaune) étaient réalisées avec des semi-conducteurs exotiques comme le nitrure de gallium que l’on fait croître par épitaxie sur des plaquettes de saphir ou de carbure de silicium. Des substrats onéreux et disponibles pour des diamètres ne dépassant pas 4 pouces.

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En passant à un substrat de silicium, il devient possible, non seulement de bénéficier de procédés de fabrication banalisés dans la production de puces électroniques, mais aussi de booster la productivité en utilisant des plaquettes de taille plus grande. Ainsi, Toshiba démarre avec des plaquettes de 8 pouces. De quoi, selon Bridgelux, baisser potentiellement les coûts des LED de 75% par rapport aux procédés traditionnels.

D’autres fabricants de LED comme l’allemand Osram Opto Semiconductors ou le coréen Seoul Semiconductor préparent cette évolution technologique, mais ils en sont encore au stade de prototype. Quant au japonais Nichia, l’inventeur de la LED bleue et aujourd’hui leader mondial avec près de 25% du marché selon le cabinet iHS iSuppli, il campe sur le saphir qu’il considère comme le substrat garantissant les meilleurs performances optoélectroniques des diodes.

Selon Toshiba, les nouvelles LED qui sortent de son usine au rythme de 10 millions d’unités par mois offrent des performances similaires à celles des diodes sur saphir avec un rendement lumineux de 112 lumens par watt pour un courant typique de 350 mA. Le japonais, présent aujourd’hui sur le marché de l’éclairage mais pas sur celui des puces LED, veut s’accaparer 10% du marché en 2016, estimé à 15,2 milliards de dollars, contre 8,5 milliards de dollars en 2011.

Ridha Loukil

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