硅衬底LED照明暂未发现物理瓶颈

硅衬底LED照明暂未发现物理瓶颈

【核心提示】未来5年，只有下大力气支持拥有自主知识产权的LED技术发展，同时突破上游核心装备和材料瓶颈，推动大功率白光LED的应用，才能掌握发展主动权……

目前，在硅衬底LED技术和产业两方面，我国领先世界。如果要继续保持领先水平，“十二五”期间就一定要加大支持力度，让中国在未来LED照明领域成为引领者而不是追随者，支持硅衬底LED技术发展不应犹豫和徘徊。

按照LED上游材料制备所用的衬底划分，目前已实现产业化的有三种技术路线，即蓝宝石衬底半导体照明、碳化硅衬底半导体照明和硅衬底半导体照明。其中前两条技术路线的核心专利主要掌握在日亚、丰田合成、科锐、欧司朗、飞利浦等日美欧几大巨头企业手中，而硅衬底上GaN基LED专利技术为我国拥有，是实现LED产业突破国际专利封锁的重要技术路线。

江风益---南昌大学副校长、教授

无论是蓝绿光LED还是红黄光LED，无论是镓氮体系还是铝镓铟磷体系，无论是蓝宝石、碳化硅、硅衬底还是砷化镓衬底，超高亮度LED芯片制造技术，均发展到剥离衬底制备薄膜LED路线上来。究其原因：一是外延膜转移到新基板后，有利于散热，降低结温，提高发光效率，延长器件寿命；二是通过制作P面反光镜和N面粗化，显著提高出光效率；三是有利于提高芯片工作电流密度。与其它衬底相比，硅衬底半导体照明外延材料，非常适合走剥离衬底薄膜转移技术路线，而且硅材料比碳化硅和蓝宝石要便宜很多，也容易得到大尺寸的衬底，这将显着降低外延材料的生长成本。

当然GaN与Si 衬底之间存在热失配、晶格失配等问题，很容易出现龟裂现象，要在硅衬底上生长高质量的氮化镓基LED确实是一个严峻的挑战。在这方面处于世界前列的某个企业认为，硅衬底LED照明暂未发现物理上的瓶颈，裂纹问题可以通过图形和平面衬底等方式解决，位错密度可以达到3-10×108cm2，且高电流密度下性能稳定。

GaN/Si LED已走向市场，前景看好。但是目前bonding用金价格偏高，有待寻找替代方案。其实，SSL还有大量科学技术问题没有解决，所以无论是设备还是外延芯片，都是机遇与挑战并存。而且SSL技术进步过快，这也给投资者带来了难题，投资需要慎之又慎。

通过多方调查，记者建议应从以下三个方面给予重点支持：第一，完善和发展硅衬底LED技术；第二，支持核心装备MOCVD国产化；第三，进一步推进大功率白光LED技术进步。未来5年，只有下大力气支持拥有自主知识产权的LED技术发展，同时突破上游核心装备和材料瓶颈，推动大功率白光LED的应用，才能掌握发展主动权，也才能闯出一条区别于发达国家的具有鲜明国际特色的LED照明技术发展之路，形成我国自成体系的具有国际竞争力的LED照明产业，为我国节能减排作出贡献。