"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""Rod a écrit : ↑02 févr. 2022, 08:28Ben si, il y a photo. Les lampes Leds nécessitent plus de matériaux que les filaments. Si on prends tout en compte, pas sur du tout que ce soit si évident.energy_isere a écrit : ↑02 févr. 2022, 08:24l'eclairage à Led est tellement plus efficace énergétiquement que le filament à incandescence qu'il y a pas photo, même avec plus de quantité d'eclairage à LED (plus de points lumineux) le bilan est très largement favorable.
4.1 Substrats et matériau actif
L'élément de base du composant est le « substrat » sur lequel la jonction va être construite. Les matériaux le plus souvent utilisés sont l'arséniure de gallium pour les longueurs d'onde entre 570 et 760 nm et majoritairement le saphir pour les longueurs d'onde entre 400 et 500 nm.
En effet, le saphir (Al2O3 monocristallin) est le substrat le plus utilisé dans la fabrication de LED blanches sur un substrat de 4′′, on peut réaliser jusqu'à 5 000 LED. Ce saphir est obtenu par méthode de croissance Czochralski (technique utilisée pour le silicium et l'arséniure de gallium monocristallin). Cette méthode s'avère coûteuse, car la température de fusion du saphir est supérieure à 2 000 oC et oblige à utiliser des creusets en iridium (famille du platine) ; autre inconvénient, les diamètres maxima des wafers sont de l'ordre de 6′′. D'autres techniques sont en passe de s'imposer, car elles permettent l'obtention de cristaux de plus grands diamètres.
Aujourd'hui, d'autres matériaux sont à l'essai. Ainsi, pour des raisons d'accord de paramètre de maille entre le substrat et la couche épitaxiale, le nitrure de Gallium (GaN) massif est le candidat parfait. Malheureusement, son coût de fabrication et des diamètres inferieurs à 4′′ le pénalise fortement. Le défi est cependant relevé par l'industrie. Il est obtenu généralement par Hydrid Vapour Phase Epitaxy (HVPE).
La tentation d'utiliser des substrats silicium pur (Si) est grande : c'est un substrat bon marché qui existe dans des diamètres de 300 mm et plus ; de plus, les équipements de fabrication existent déjà, mais les tentatives de fabrication des LED basées sur ce substrat sont encore aux balbutiements.
Le carbure de silicium (SiC) fut le premier matériau utilisé pour obtenir l'électroluminescence (cf. encadré « Un peu d'histoire »). Aujourd'hui, il sert aux semi-conducteurs de puissance et les lasers et il est peu utilisé pour les LED. Ce substrat est 6 fois plus cher que le saphir et 40 fois plus cher que le silicium.
Des tentatives sont faites pour utiliser des substrats en verre, en germanium...
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L'élément jamais pris en compte est, outre la rareté, la complexité de fabrication ....qui induisent une dépendance technologique. Le "saut" technologique est difficilement réversible (revenir à la lampe à incandescence)...tout comme une horloge ancienne peut se réparer par un bricoleur, et non une montre moderne.