中村修二：看好LD激光照明與GAN基板發(fā)展

　　中村修二博士與他在圣塔芭芭拉大學(xué)的同事Steven博士等人，近日拜訪了臺(tái)灣地區(qū)。這位新科諾貝爾物理獎(jiǎng)得主素來以快人快語風(fēng)格聞名，在他這次于春季拜訪亞洲的行程中，在臺(tái)灣地區(qū)除了拜訪晶電等LED臺(tái)廠外，也在4月9日于交通大學(xué)進(jìn)行專題演講。

　　中村修二此行分享了他在研發(fā)藍(lán)光LED與后續(xù)在LED方面的心路歷程與成果，以及提供他對(duì)未來LED產(chǎn)業(yè)、LD產(chǎn)業(yè)發(fā)展的分析洞見。

　　藍(lán)光LED溯源 - 偉大的發(fā)明

　　針對(duì)這次因?yàn)樗{(lán)光LED的研究成果獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)的殊榮，中村修二表示，他的發(fā)明是高效率LED的重大突破，之前花了20年去實(shí)現(xiàn)這個(gè)工程發(fā)展，而這次的諾貝爾獎(jiǎng)雖然頒給他們?nèi)?，但都沒有在得獎(jiǎng)的理由中提到氮化銦鎵層(InGaN Layer)，他為了這個(gè)有一點(diǎn)不開心。他認(rèn)為少了這個(gè)就不能夠做成藍(lán)光LED，因此認(rèn)為諾貝爾獎(jiǎng)的委員會(huì)給的得獎(jiǎng)理由寫錯(cuò)了。

　　而他得獎(jiǎng)之后，有一大堆不同研討會(huì)、演講場(chǎng)合的邀約，中村和圣塔芭芭拉大學(xué)的同事討論時(shí)，對(duì)方就說，你得的是諾貝爾獎(jiǎng)耶，應(yīng)該要婉拒全部和你研究成果不相關(guān)的邀約，中村遵從了他的建議，開始了一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)得主的新生活。

　　研究要保持熱情，設(shè)法獲得研究上的自由

　　面對(duì)工程師、科學(xué)家面臨的研究持續(xù)力問題，與中村同樣屬于圣塔芭芭拉大學(xué)且是研究伙伴的Steven Denbaars博士指出，做研究要保持熱情，當(dāng)新技術(shù)產(chǎn)生沖擊時(shí)，要想一些自己創(chuàng)造的新東西能否在不同的應(yīng)用上出現(xiàn)。他強(qiáng)調(diào)，獲得研究上的自由很重要，就能夠去做自己想做的研究。他的老師是著名的黃光LED發(fā)明人George Craford，有和他討論過這個(gè)議題，Steven Denbaars后來決定去大學(xué)做更自由的研究，這和在產(chǎn)業(yè)界做研究確實(shí)是有不同。

　　中村修二則表示，做研究確實(shí)需要熱情，要有好的概念，也需要新的設(shè)備、新的技術(shù)思維。當(dāng)初他自己就在藍(lán)光LED的開發(fā)過程中，連產(chǎn)制LED的機(jī)器設(shè)備都親手去開發(fā)，用自己的力量和技術(shù)，以及找到適當(dāng)?shù)牟牧?，才有辦法完成藍(lán)光LED的重大突破。他認(rèn)為，即便是在大公司工作，只要能夠設(shè)法獲得研究上的自由，也是可以做出很好的研究成果。

　　中村給工程師們一個(gè)重要的建議，“想十倍的不同，實(shí)際上就可以有一小步的不同，對(duì)業(yè)界是正面的成果?！?/p>

　　對(duì)此，晶電董事長李秉杰也有感而發(fā)，晶電過去以來花了超過300億元新臺(tái)幣(折合人民幣約59.82億元)的資金去做LED研發(fā)，盡管是商業(yè)化的研究成果為主，也符合許多客戶的期待，但這些好的成果，有的時(shí)候也會(huì)碰到剽竊產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的競爭對(duì)手，這也是一種問題。

　　LED與LD進(jìn)入次世代的技術(shù)趨勢(shì)發(fā)展，押注GaN on GaN與LD

　　中村修二指出，近十年他都是專住在氮化鎵(GaN)基板的長晶技術(shù)，專住在這個(gè)領(lǐng)域的能量，未來會(huì)開花結(jié)果。他認(rèn)為GaN on (X)的各種組合中，預(yù)期未來GaN on GaN(氮化鎵基板生長氮化鎵)會(huì)是有重大突破的地方，在上面長的LD、LED，都會(huì)有比以往更好的效率和成果。只是，目前的GaN基板成本還是很高，遠(yuǎn)高出藍(lán)寶石基板不少，期望未來的研究能夠更降低成本。目前藍(lán)寶石基板生長氮化鎵這個(gè)領(lǐng)域的LED發(fā)展，在效率上已經(jīng)逐漸來到了成長瓶頸，實(shí)際應(yīng)用上還有一些需要克服的問題，比方說藍(lán)寶石LED一個(gè)概略的理論比喻是產(chǎn)生 70%%u5149，30% %u70ED，但是激光LD卻可以產(chǎn)生 70% %u5149，而沒有太多的熱產(chǎn)生。因此，他預(yù)期GaN on GaN在各方合作的情況下，很快地會(huì)有重大突破發(fā)生。

　　他和Steven Denbaars博士都不看好GaN on Si (硅基板生長氮化鎵)在照明LED方面的發(fā)展，認(rèn)為不應(yīng)該浪費(fèi)時(shí)間在上面。但對(duì)于透過GaN on Si產(chǎn)生的垂直電源裝置之前景，也表達(dá)看好的態(tài)度，預(yù)期給智能型手機(jī)充電、其他電力相關(guān)的應(yīng)用，這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展會(huì)很光明。

　　至于LD方面，中村認(rèn)為，LD激光照明的效率與質(zhì)量會(huì)比較好，目前成本還很高，但中村的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在努力降低成本。在指向性高的需求如車用頭燈，已經(jīng)有市場(chǎng)上的實(shí)際成果可以見到。他也指出，像是大陸廠商三安等等，也有很多廠商的技術(shù)已經(jīng)追上來，因此要繼續(xù)前進(jìn)的話，關(guān)注未來的技術(shù)是相當(dāng)重要的，GaN on GaN、LD等等都是可以選擇的研發(fā)路線。他笑稱，也許這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展到最后，有可能得到下一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，而這個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品要能夠商業(yè)化普及，可能還要三年到五年左右的時(shí)間。

　　至于紫外線LED，已經(jīng)在市場(chǎng)上有了很多應(yīng)用發(fā)展，但是目前倍受業(yè)界關(guān)注UV-C部份，這方面的的效率是5mW-10mW，需要有更高的效率才能夠在未來有成功商業(yè)化的量產(chǎn)。

　　最后，中村先生本人也提到，nPola 為全球第一主要使用GaN on GaN 技術(shù)量產(chǎn)的產(chǎn)品，透過此產(chǎn)品可將發(fā)光效率提升，大幅度降低缺陷，使得LED芯片的電流密度比傳統(tǒng)芯片高5到10倍。并且，在相同的芯片尺寸可以實(shí)現(xiàn)高于5?10倍的亮度輸出。 同時(shí)對(duì)于光質(zhì)量的追求，演色性可達(dá)到95以上。

　　現(xiàn)階段，晶電與中村修二的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有一些合作上的共識(shí)，以及技術(shù)上的交流，期待未來有開花結(jié)果的一天。

　　另外，中村修二本人目前在臺(tái)灣4月9日也在新竹的交通大學(xué)有演講，受到業(yè)界矚目與重視。