隨著經(jīng)濟全球化不斷深入，標準已經(jīng)成為世界各國推動技術進步的重要手段，成為諸多高新產(chǎn)業(yè)競爭與發(fā)展的制高點。中國制造要升級到中國創(chuàng)造，并走向國際市場，中國標準須先行。經(jīng)過近十年潛心研發(fā)培育，LED產(chǎn)業(yè)終于迎來中國標準。
今日傳來喜訊，2015年度國家科學技術獎1月8日在人民大會堂舉辦頒獎典禮，備受矚目的技術發(fā)明一等獎花落“硅襯底高光效GaN基藍色發(fā)光二極管” 項目，可謂行業(yè)之大喜事?！爸袊呀?jīng)超越美國成為全世界最大的LED應用市場，硅襯底LED技術獲得中國政府大力推廣，中國市場的變化最終也會牽引全球產(chǎn)業(yè)變遷?！庇蠰ED行業(yè)人士談到。
攬獲國家大獎構建中國自主LED產(chǎn)業(yè)
硅襯底項目的主要參與人員孫錢表示，“從國家戰(zhàn)略層面講，硅襯底技術是我國擁有自主知識產(chǎn)權的技術路線，可以構建中國完全自主的LED產(chǎn)業(yè)”。
據(jù)介紹，國家技術發(fā)明一等獎判定標準為：屬國內(nèi)外首創(chuàng)的重大技術發(fā)明或創(chuàng)新，技術經(jīng)濟指標達到了同類技術領先水平，且推動相關領域技術進步且已產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟或者社會效益。
自LED發(fā)明以來，在照明應用領域存在三條LED照明技術路線，分別是藍寶石襯底(AI2O3)、碳化硅(Sic)襯底和硅襯底(Sic)LED技術路線。其中，前兩條技術路線分別是以日本和美國為主發(fā)展起來的，主要貢獻者分別獲得日美兩國最高科技獎，藍寶石襯底技術路線的一位主要發(fā)明人中村修二(Suji Nakamura)還獲得了2014年度諾貝爾物理學獎。
而硅襯底LED技術是我國自主創(chuàng)新發(fā)展起來的，它彌補了前兩大技術路線之不足，具有自主創(chuàng)新專利。此次評獎，硅襯底LED技術項目在50個申報國家技術發(fā)明獎的項目中脫穎而出，成為唯一一個一等獎。
“硅襯底技術確實應該獲得這個大獎，他打破了日美國家在這個領域的技術壟斷，這是國家大力支持科技發(fā)明的體現(xiàn)?！币晃唤咏鼑鴦赵焊邔拥漠a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學家如此評價。
硅基襯底具有良好的穩(wěn)定性和導熱性，且具有原材料成本低廉，晶圓尺寸大等優(yōu)點。當前，集成電路6吋和8吋生產(chǎn)線產(chǎn)能很多，如果硅基襯底技術成熟，LED產(chǎn)品價格降低一半是可期的。
硅襯底項目的重大創(chuàng)新意義在于：硅基氮化鎵技術是中國自主研發(fā)、擁有完全自主知識產(chǎn)權的技術路線，將構建中國LED產(chǎn)業(yè)標準，凸顯產(chǎn)業(yè)后發(fā)優(yōu)勢;這一技術也獲得國家的大力支持與推廣，對我國的LED產(chǎn)業(yè)格局有望產(chǎn)生革命性的影響。
率先布局 中國標準先行
自主創(chuàng)新的全球視野，決定了中國LED產(chǎn)業(yè)的使命不是對國際標準的仰望，而是要把中國的標準變成世界的標準。
盡管目前市場上主流技術還是藍寶石襯底技術，但在江西省“十三五”規(guī)劃里，依托硅襯底技術大力發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)群是重頭戲之一。江西省當?shù)豅ED企業(yè)已經(jīng)率先布局。“硅襯底高光效GaN基藍色發(fā)光二極管”由江西省申報，項目主要參與人員包括南昌大學的江風益教授、晶能光電(江西)有限公司的孫錢等人。
孫錢在前人研究的基礎上，大膽創(chuàng)新并利用多層AlGaN(氮化鎵異質(zhì)結場效應晶體管)緩沖層技術，利用高溫外延生長時建立起來的壓應力抵消降溫過程中應熱膨脹系數(shù)的差異而引起的張應力，從而避免了氮化鎵薄膜中龜裂的產(chǎn)生，實現(xiàn)了高質(zhì)量無裂紋的氮化鎵。這也為進一步研發(fā)出適合硅基氮化鎵的多量子阱發(fā)光有源區(qū)和PN結摻雜等提供了優(yōu)異的材料基礎，真正實現(xiàn)了硅襯底氮化鎵基LED的產(chǎn)業(yè)化技術路線。
作為目前為止全球唯一一家量產(chǎn)硅襯底LED芯片的廠家，晶能光電所生產(chǎn)的硅襯底 LED 各項指標在同類研究中均處于國際領先地位，并與前兩條技術路線水平持平。而且，硅襯底LED芯片憑借高性價比、方向光、高品質(zhì)出光的特點，不斷延伸至性能更高、附加值更高的白光LED芯片、LED手機閃光燈模組、LED汽車大燈模組、LED路燈模組、LED背光模組等需要方向光、照明級LED領域。
在某些細分高端領域市場，硅襯底LED產(chǎn)品已經(jīng)超越國際大廠，占據(jù)市場份額第一的位置，成為我國LED產(chǎn)業(yè)與國際大廠同臺競爭的核心優(yōu)勢。晶能光電是我國LED產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的典型代表，用十年時間將一項實驗室技術發(fā)展成為全球第三條藍光LED技術路線，形成全球硅襯底LED專利布局，改變了全球半導體照明技術格局。
除LED照明領域外，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)領域的廣泛應用?！肮枰r底技術獲國家大獎，從側面說明其技術上已經(jīng)達到國際一流水平，但能否在產(chǎn)業(yè)上實現(xiàn)格局重構，還需看其成本優(yōu)勢有多大，因為這個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)很市場化，除了國家政策扶持外，資本力量的推動也非常重要。如果該技術獲得包括風投、A股市場資本的持續(xù)追捧，則有望闖出新天地。這還需要時間觀察。”有接近國務院高層專家如此表示。
硅襯底LED產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值2012年5億元，2013年超過10億元，2015年超50億元。未來三年，預計可形成百億產(chǎn)值規(guī)模。硅襯底LED技術榮獲國家技術發(fā)明一等獎，是國家對硅襯底LED技術及其應用的最高肯定，更是我國LED產(chǎn)業(yè)以科技創(chuàng)新實現(xiàn)騰飛的重要節(jié)點。
