Anstatt auf teuren Saphirsubstarten, Gallium-Nitrid-LED-Chips herzustellen, ist den Forschern von der Siemens-Tochter Osram Opto Semiconductors gelungen, diese auf Siliziumträgern zu produzieren. Eine kostbare Alternative das außerdem ausreichend zur Verfügung steht, ist Silizium, das in der Halbleiterindustrie als Standardmaterial verwendet wird. Um LED-Komponenten bei gleichbleibender Qualität und Leistung kostengünstiger in der Zukunft herzustellen, leistet Osram einen wesentlichen Beitrag durch diese Entwicklungsarbeit.

Zur herkömmlichen Raumbeleuchtung sind LEDs effiziente und vor allem energiesparende Alternativen. Doch in der Alltagsbeleuchtung haben sich diese noch nicht in der breiten Masse durchsetzen können, da sie in der Herstellung noch teurer sind als herkömmlichen Beleuchtungen.
Der Herstellungsprozess kann deutlich effizienter werden, denn es ist aufgrund des neuen Verfahrens möglich, für die LED-Herstellung großflächige Siliziumscheiben zu verwenden. Die Hochleistungs- LED-Chips auf einer 150-Millimeter-Scheibezu produzieren, das sechs Zoll entspricht, ist mittlerweile Osram gelungen.

Hergestellt werden können mit einer Chipgröße von einem Quadratmillimeter aus dieser Scheibe theoretisch 17.000 LED-Chips. Um die Herstellungskosten weiter zu senken und die Anzahl der Chips pro Substrat zu erhöhen, wird für die Forscher eine weitere Arbeit sein, den Herstellungsprozess für acht Zoll große Scheiben umzusetzen. Erwartet werden in etwa zwei Jahren die ersten kommerziellen LED-Produkte mit Chips auf Silizium-Basis zu erhalten.

Getestet werden unter realen Bedingungen die neuen LED-Chips auf basiertem Dünnfilm, die sich im Pilotstatus befinden. Leistungswerte, die den heute verfügbaren LED ebenbürtig sind, zeigen die Prototypen weißer und blauer LED auf Silizium-Basis. Bei einer Spannung von 3,15 Volt, das einer Leistungseffizienz von 58 Prozent entspricht, liefert der blaue, einen Quadratmillimeter großen Chip, im Standardgehäuse, eine Rekordhelligkeit von 634 Milliwatt. Bei einem Strom von 350 Milliampere sind das für Chips dieser Größe herausragende Werte. Die Spezialkenntnisse bei Osram Opto Semiconductors zum künstlichen Kristallwachstum sind für die Entwicklung der neuen Fertigungstechnologien die Grundlage. Durch ein besonderes Epitaxieverfahren ist es möglich, ohne dass die bei Silizium häufig auftretenden Risse entstehen, besonders stabile Schichten abzuscheiden. Mit Saphir in Bezug auf Helligkeit und Stabilität vergleichbar sind diese Schichten gleichzeitig.