LED產(chǎn)業(yè)終迎來(lái)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 硅襯底技術(shù)構(gòu)建第三條路線

　　自主研發(fā)硅襯底技術(shù)構(gòu)建第三條路線 LED產(chǎn)業(yè)迎來(lái)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

　　⊙記者 李興彩 ○編輯 全澤源

　　中國(guó)制造要升級(jí)到中國(guó)創(chuàng)造，并走向國(guó)際市場(chǎng)，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)須先行。經(jīng)過(guò)近十年潛心研發(fā)培育，LED產(chǎn)業(yè)終于迎來(lái)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。

　　上證報(bào)最近獲悉， 2015年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)擬于2016年1月份在人民大會(huì)堂舉辦頒獎(jiǎng)典禮。據(jù)分析，備受矚目的技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)有望花落“硅襯底高光效GaN基藍(lán)色發(fā)光二極管”項(xiàng)目(下稱“硅襯底項(xiàng)目”)。硅襯底項(xiàng)目的主要參與人員孫錢昨日對(duì)上證報(bào)記者表示，從國(guó)家戰(zhàn)略層面講，硅襯底技術(shù)是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線，可以構(gòu)建中國(guó)完全自主的LED產(chǎn)業(yè)。

　　與硅襯底技術(shù)并列LED三大技術(shù)路線的藍(lán)寶石襯底技術(shù)曾獲2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。有產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家表示，在成本持續(xù)下降的背景下，硅襯底技術(shù)如若能獲得資本大力追捧，LED產(chǎn)業(yè)格局有望被重塑。

　　有望獲國(guó)家大獎(jiǎng)“加持”

　　16日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議通過(guò)2015年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)選結(jié)果，上證報(bào)根據(jù)此前的初評(píng)公示及歷史經(jīng)驗(yàn)判斷，2015年國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)有望被 “硅襯底高光效GaN基藍(lán)色發(fā)光二極管”奪取，因?yàn)檫@是本年度唯一一個(gè)入選該獎(jiǎng)項(xiàng)初評(píng)一等獎(jiǎng)的項(xiàng)目。

　　“硅襯底高光效GaN基藍(lán)色發(fā)光二極管”由江西省申報(bào)，項(xiàng)目主要參與人員包括南昌大學(xué)的江風(fēng)益教授、晶能光電(江西)有限公司的孫錢等人。

　　項(xiàng)目資料顯示，該項(xiàng)目率先攻克硅基相關(guān)難題，所生產(chǎn)的硅襯底LED各項(xiàng)指標(biāo)在同類研究中均處于國(guó)際領(lǐng)先地位，并與碳化硅、藍(lán)寶石兩條技術(shù)路線水平持平;并從襯底加工、外延生長(zhǎng)、芯片制造、器件封裝四大環(huán)節(jié)均發(fā)明了適合硅襯底高光效藍(lán)光LED生產(chǎn)的關(guān)鍵核心技術(shù)，自成體系;該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)或擁有國(guó)際國(guó)內(nèi)專利232項(xiàng)，其中已授權(quán)發(fā)明專利127項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了外延芯片核心部件每一層都有專利保護(hù)。

　　據(jù)介紹，國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)判定標(biāo)準(zhǔn)為：屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)的重大技術(shù)發(fā)明或創(chuàng)新，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了同類技術(shù)領(lǐng)先水平，且推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步且已產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)或者社會(huì)效益。

　　“硅襯底技術(shù)確實(shí)應(yīng)該獲得這個(gè)大獎(jiǎng)，他打破了日美國(guó)家在這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，這是國(guó)家大力支持科技發(fā)明的體現(xiàn)?！币晃唤咏鼑?guó)務(wù)院高層的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家如此評(píng)價(jià)。

　　LED芯片襯底主要有三條技術(shù)路線：碳化硅襯底、藍(lán)寶石襯底、硅襯底。其中，前者走的是“貴族路線”，成本高昂，其襯底及LED制備技術(shù)被美國(guó)公司壟斷。藍(lán)寶石襯底技術(shù)則主要掌握在日本公司手中，成本較低，這是目前市場(chǎng)上的主流路線;但藍(lán)寶石晶圓散熱較差，晶體垂直生長(zhǎng)困難很難做到大尺寸、無(wú)法制作垂直結(jié)構(gòu)的器件，襯底也較難剝離。而第三條路線就是中國(guó)自主發(fā)展起來(lái)的硅襯底技術(shù)，它彌補(bǔ)了前兩大技術(shù)路線之不足。

　　“藍(lán)寶石技術(shù)發(fā)明者曾獲2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，從這個(gè)角度而言，硅襯底技術(shù)獲得中國(guó)國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)的可能性很大。”有LED產(chǎn)業(yè)人士如此表示。

　　中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)將重塑產(chǎn)業(yè)鏈

　　上述業(yè)內(nèi)人士表示，硅襯底項(xiàng)目的重大創(chuàng)新意義在于：硅基氮化鎵技術(shù)是中國(guó)自主研發(fā)、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線，將構(gòu)建中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，凸顯產(chǎn)業(yè)后發(fā)優(yōu)勢(shì);這一技術(shù)也將獲得國(guó)家的大力支持與推廣，對(duì)我國(guó)的LED產(chǎn)業(yè)格局有望產(chǎn)生革命性的影響。

　　硅基襯底具有良好的穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性，且具有原材料成本低廉，晶圓尺寸大等優(yōu)點(diǎn)。某業(yè)內(nèi)資深人士表示，集成電路6吋和8吋生產(chǎn)線產(chǎn)能很多，如果硅基襯底技術(shù)成熟，LED產(chǎn)品價(jià)格降低一半是可期的。

　　孫錢在前人研究的基礎(chǔ)上，大膽創(chuàng)新并利用多層AlGaN(氮化鎵異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管) 緩沖層技術(shù)，利用高溫外延生長(zhǎng)時(shí)建立起來(lái)的壓應(yīng)力抵消降溫過(guò)程中應(yīng)熱膨脹系數(shù)的差異而引起的張應(yīng)力，從而避免了氮化鎵薄膜中龜裂的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量無(wú)裂紋的氮化鎵。這也為進(jìn)一步研發(fā)出適合硅基氮化鎵的多量子阱發(fā)光有源區(qū)和PN結(jié)摻雜等提供了優(yōu)異的材料基礎(chǔ)，真正實(shí)現(xiàn)了硅襯底氮化鎵基LED的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)路線。

　　“中國(guó)已經(jīng)超越美國(guó)成為全世界最大的LED應(yīng)用市場(chǎng)，如果硅基氮化鎵技術(shù)獲得中國(guó)政府大力推廣，中國(guó)市場(chǎng)的變化最終也會(huì)牽引全球產(chǎn)業(yè)變遷?！庇蠰ED行業(yè)人士如此分析。

　　孫錢表示，從國(guó)家戰(zhàn)略層面講，硅基氮化鎵技術(shù)是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線，可以構(gòu)建中國(guó)完全自主的LED產(chǎn)業(yè);從產(chǎn)業(yè)層面講，基于硅材料的價(jià)格低廉和易于獲取、硅基氮化鎵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，利用成熟的集成電路產(chǎn)能，可以推動(dòng)從設(shè)備到芯片、封裝等全產(chǎn)業(yè)鏈成本大為下降。“硅基氮化鎵技術(shù)接下來(lái)應(yīng)該會(huì)得到國(guó)家相關(guān)政策的進(jìn)一步扶持和支持，這對(duì)LED整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都將會(huì)有巨大的影響，我們非常期待這些政策的落地。”孫錢如此說(shuō)。

　　多家LED公司率先布局

　　盡管目前市場(chǎng)上主流技術(shù)還是藍(lán)寶石襯底技術(shù)，但在江西省“十三五”規(guī)劃里，依托硅襯底技術(shù)大力發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)群是重頭戲之一。江西省當(dāng)?shù)豅ED企業(yè)已經(jīng)率先布局。

　　晶能光電是襯底技術(shù)的“扛旗”者。該公司不僅受讓了該項(xiàng)成果，而且在2008年5月實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。目前已成為全球第一家量產(chǎn)高功率、高性能的硅襯底LED芯片公司。據(jù)公開(kāi)資料顯示，晶能光電曾獲金沙江創(chuàng)投大力投資，在其推動(dòng)下，港股順風(fēng)清潔能源于2015年5月收購(gòu)了晶能光電59%股權(quán)。根據(jù)雙方約定，晶能光電將在市值30億美元時(shí)獨(dú)立上市。“順風(fēng)清潔能源也是看中了公司的技術(shù)路線，看好其產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。”孫錢表示，“晶能光電后續(xù)與順風(fēng)清潔能源還會(huì)有更多的產(chǎn)業(yè)、資本層面的合作。”

　　總部位于江西的A股上市公司聯(lián)創(chuàng)光電(22.68, 1.52, 7.18%)亦值得關(guān)注。據(jù)公司此前年報(bào)披露，早在2007年該公司開(kāi)展的“基于硅襯底的光電子器件封裝及應(yīng)用”項(xiàng)目即獲重大突破，2008年公司與南昌大學(xué)合作的“半導(dǎo)體照明高亮度功率白光二極管芯片開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目驗(yàn)收。

　　聯(lián)創(chuàng)光電還在2014年年報(bào)中表示，公司積極參與江西省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)——半導(dǎo)體照明封裝與應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，成為首批江西省5家協(xié)同創(chuàng)新體之一 ，申請(qǐng)到政府產(chǎn)業(yè)發(fā)展科研政策扶持約2000萬(wàn)元配套資金，為推動(dòng)公司LED產(chǎn)業(yè)的持續(xù)升級(jí)和跨越發(fā)展創(chuàng)造了條件。

　　除此之外，A股真正涉及硅襯底技術(shù)的公司目前尚未發(fā)現(xiàn)有公開(kāi)披露。不過(guò)有LED行業(yè)人士指出，硅襯底技術(shù)打破了發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)壁壘，打開(kāi)了LED行業(yè)自主發(fā)展空間。江西省工信委主任曾提出建議，將硅襯底LED產(chǎn)業(yè)化上升為國(guó)家戰(zhàn)略。若技術(shù)路線得以逆襲，乾照光電(10.290, 0.94, 10.05%)、聚飛光電(11.810, 1.07, 9.96%)、雪萊特(18.45, 1.68, 10.02%)等小市值LED公司有望發(fā)揮“船小好掉頭”優(yōu)勢(shì)，向新技術(shù)轉(zhuǎn)型。

　　除LED照明領(lǐng)域外，接受采訪的業(yè)內(nèi)人士均看好硅基氮化鎵在集成電路(IC)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。某LED上市公司研發(fā)人員表示，雖然公司暫未涉及硅基發(fā)光領(lǐng)域的研究，但非常看好硅基氮化鎵與IC制程的結(jié)合，這可能將使得計(jì)算機(jī)CPU實(shí)現(xiàn)光子傳輸。某業(yè)內(nèi)致力于該領(lǐng)域的人士則表示硅基氮化鎵在硅光子、傳感器、功率器件、RF射頻等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用需求。

　　“硅襯底技術(shù)如獲國(guó)家大獎(jiǎng)，從側(cè)面說(shuō)明其技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到國(guó)際一流水平，但能否在產(chǎn)業(yè)上實(shí)現(xiàn)格局重構(gòu)，還需看其成本優(yōu)勢(shì)有多大，因?yàn)檫@個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)很市場(chǎng)化，除了國(guó)家政策扶持外，資本力量的推動(dòng)也非常重要。如果該技術(shù)獲得包括風(fēng)投、A股市場(chǎng)資本的持續(xù)追捧，則有望闖出新天地。這還需要時(shí)間觀察?！鄙衔慕咏鼑?guó)務(wù)院高層專家如此表示。