與傳統(tǒng)襯底材料相比，氮化鎵具有禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導(dǎo)率大、電子飽和漂移速度高、抗輻射能力強(qiáng)和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)越特性，是迄今理論上電光、光電轉(zhuǎn)換效率最高的材料體系。時(shí)至今日，氮化鎵襯底相對(duì)于藍(lán)寶石襯底的性能優(yōu)勢(shì)顯而易見，最大難題在于價(jià)格過(guò)高。“除了價(jià)格高，其它都是優(yōu)點(diǎn)。” 蘇州納維總經(jīng)理徐科自信而又略顯無(wú)奈的對(duì)記者說(shuō)到。

　　帶著對(duì)氮化鎵發(fā)展現(xiàn)狀、價(jià)格走勢(shì)及未來(lái)誰(shuí)將主導(dǎo)LED襯底市場(chǎng)的一系列疑問(wèn)，中國(guó)LED網(wǎng)記者專訪了蘇州納維總經(jīng)理徐科，與徐博士就LED襯底市場(chǎng)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了深入探討。

蘇州納維總經(jīng)理徐科博士

　　目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)氮化鎵襯底產(chǎn)業(yè)化

　　相對(duì)LED藍(lán)寶石或碳化硅襯底市場(chǎng)老牌選手，納維氮化鎵于2007年才進(jìn)軍LED襯底市場(chǎng)，但優(yōu)勢(shì)明顯。目前，納維產(chǎn)品包括氮化鎵厚膜晶片、氮化鎵半絕緣晶片以及氮化鎵自支撐晶片三個(gè)系列，近期針對(duì)紫外LED推出氮化鋁襯底。各個(gè)系列又以技術(shù)參數(shù)不同而進(jìn)行了細(xì)分。

　　厚膜的襯底產(chǎn)品方面：產(chǎn)品有10-50微米的不同規(guī)格，常用的是20-30微米。位錯(cuò)密度在107cm-3量級(jí)，根據(jù)不同的技術(shù)參數(shù)可分為兩種即n型摻雜與半絕緣。n型摻雜主要運(yùn)用于LED等光電器件，半絕緣主要運(yùn)用于電力電子、微波器件上。

　　自支撐氮化鎵(GaN)襯底方面：位錯(cuò)密度在105cm-3量級(jí)，根據(jù)不同的技術(shù)參數(shù)分為三種，即n型摻雜、半絕緣與非摻雜。n型氮化鎵，主要運(yùn)用于LED、激光器方面；半絕緣則運(yùn)用于高功率微波器件或大電流高電壓的開關(guān)上。非摻雜即高純度氮化鎵，在探測(cè)器上的應(yīng)用較為廣泛，要求材料的電子濃度越低越好。納維非摻雜氮化鎵產(chǎn)品，X射線(002)半峰寬為50秒、(102)半峰寬為80秒左右，塊體材料的電子遷移率超過(guò)1500cmV-1s-1，處于國(guó)際前列水平。納維是國(guó)際上能夠生產(chǎn)銷售氮化鎵自支撐晶片的少數(shù)幾個(gè)單位之一。[NT:PAGE]保持競(jìng)爭(zhēng)力 技術(shù)創(chuàng)新不停息

　　目前能提供高質(zhì)量氮化鎵(GaN)襯底的主要是國(guó)外的廠家，對(duì)于納維產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，徐總說(shuō)到，目前納維的主要客戶也是在國(guó)外，首先，納維產(chǎn)品質(zhì)量比國(guó)外好一點(diǎn)，產(chǎn)品缺陷密度相對(duì)更低。在價(jià)格上，納維有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，徐總笑言：簡(jiǎn)單說(shuō)就是質(zhì)量稍微好一點(diǎn)，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯。由于高性價(jià)比，納維產(chǎn)品，用戶認(rèn)可度很高。

　　對(duì)于公司近期研發(fā)動(dòng)向，徐總表示，納維目前能提供的自支撐氮化鎵(GaN)襯底主要是2英寸的，2012年年底在研發(fā)上會(huì)做到4英寸。公司最近三年都集中在氮化鎵產(chǎn)品上，公司做產(chǎn)品的過(guò)程中也發(fā)展了一些技術(shù)，公司運(yùn)用于生長(zhǎng)氮化鎵的HVPE技術(shù)，現(xiàn)在也運(yùn)用到生產(chǎn)其它技術(shù)產(chǎn)品，如納維的新產(chǎn)品：氮化鋁，將來(lái)會(huì)在紫外LED器件和探測(cè)器上大顯身手。

　　HVPE法生長(zhǎng)GaN自支撐襯底

　　生長(zhǎng)氮化鎵的HVPE技術(shù)，徐總也向記者做了簡(jiǎn)單介紹。HVPE技術(shù)本身已發(fā)展多年，基本原理與MOCVD類似，只是原材料不同。

　　HVPE主要是金屬鎵、氯化氫、氨氣，金屬鎵和氯化氫發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鎵，氯化鎵在200℃后變成氣體，以這個(gè)為原材料，進(jìn)而通過(guò)在襯底表面上與氨氣反應(yīng)變成氮化鎵。HVPE這種生成方法 ，在表面的化學(xué)飽和度非常高，因此，其生長(zhǎng)速度非?？欤萂OCVD的生長(zhǎng)速度快50-100倍，它一個(gè)小時(shí)能夠生長(zhǎng)200-300個(gè)微米，可以在短時(shí)間內(nèi)把這個(gè)材料變成高質(zhì)量的氮化鎵，這是它的一個(gè)特點(diǎn)。

　　未來(lái)5年，氮化鎵的價(jià)格將下降10-20倍，4～6寸進(jìn)入市場(chǎng)

　　現(xiàn)在LED盛行的風(fēng)潮下，氮化鎵作為半導(dǎo)體發(fā)光二極管應(yīng)用于LED照明也已經(jīng)在中國(guó)發(fā)展得風(fēng)起云涌。

　　氮化鎵襯底上的同質(zhì)外延與藍(lán)寶石襯底上的異質(zhì)外延，單從技術(shù)角度上講，異質(zhì)外延缺陷密度比同質(zhì)外延的氮化鎵高出2-3個(gè)數(shù)量級(jí)；氮化鎵具有導(dǎo)電的特點(diǎn)，可以做成垂直結(jié)構(gòu)的芯片，這樣，外延片的利用面積比藍(lán)寶石的提高1.5倍；做成垂直結(jié)構(gòu)之后，氮化鎵上電流密度可以很高，期望一個(gè)氮化鎵襯底上的芯片可以抵十個(gè)藍(lán)寶石襯底上的芯片。美國(guó)的Sorra和日本的NGK已經(jīng)開始大力開發(fā)這類芯片，并取得重要突破，達(dá)到同樣亮度，氮化鎵襯底上制作的LED能耗比傳統(tǒng)芯片低一半以上。

　　隨著氮化鎵的規(guī)模量產(chǎn)和價(jià)格的下降， 以及LED外延技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)將芯片電流密度提高到5-10倍時(shí)，氮化鎵在LED上運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)會(huì)比藍(lán)寶石明顯很多，這是大家看好的未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。預(yù)計(jì)未來(lái)5年，用于LED的氮化鎵襯底價(jià)格能夠降10-20倍，氮化鎵襯底在單位流明價(jià)格上會(huì)取得顯著優(yōu)勢(shì)。我們對(duì)未來(lái)非常有信心。

　　未來(lái)氮化鎵襯底不完全取代藍(lán)寶石襯底

　　藍(lán)寶石襯底根據(jù)它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，以及通過(guò)規(guī)模生產(chǎn)在未來(lái)大幅降低成本的可能性，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間里將成為L(zhǎng)ED襯底市場(chǎng)主流。對(duì)此，徐總表示認(rèn)同，在數(shù)量規(guī)模上，藍(lán)寶石一定是未來(lái)一段時(shí)期的主流?，F(xiàn)在不同襯底技術(shù)在細(xì)分領(lǐng)域上發(fā)展還不是很充分。將來(lái)氮化鎵大規(guī)模發(fā)展之后也不會(huì)完全取代藍(lán)寶石。

　　藍(lán)寶石襯底在對(duì)亮度等各方面要求不高時(shí)有它的優(yōu)勢(shì)。未來(lái)通用照明及對(duì)發(fā)光強(qiáng)度要求光效，光的穩(wěn)定性等要求非常高的情況下，氮化鎵的產(chǎn)品有它的優(yōu)勢(shì)。尤其是將LED作為新的光源，不是說(shuō)簡(jiǎn)單的紅綠藍(lán)景觀燈，而用在投影儀上，投射燈、汽車燈、閃光燈等方面，氮化鎵襯底有它的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

　　藍(lán)寶石襯底產(chǎn)能過(guò)剩 LED照明持續(xù)升溫

　　對(duì)當(dāng)前藍(lán)寶石襯底市場(chǎng)態(tài)勢(shì)，徐總表示，藍(lán)寶石襯底技術(shù)比較成熟，出現(xiàn)了短期產(chǎn)能過(guò)?！，F(xiàn)在就是拼成本，拼管理，拼規(guī)模的階段。這主要是由于我國(guó)企業(yè)上馬太快，加大投入而實(shí)際需求量未跟上，2011年，我們國(guó)內(nèi)產(chǎn)能如果完全釋放，實(shí)際上已經(jīng)超出全球藍(lán)寶石襯底需求的3-4倍。

　　韓國(guó)當(dāng)初預(yù)計(jì)，LED液晶電視的需求量非常大，每臺(tái)LED TV需要900顆LED，算起來(lái)這個(gè)需求非常大，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在做LED電視實(shí)際只需要100顆不到，而不是當(dāng)初的900顆，這樣，需求量差不多縮小了十倍。

　　隨著LED技術(shù)的發(fā)展，將來(lái)用氮化鎵襯底做的LED，做一個(gè)LED電視可能只需要20，甚至10顆即可。這樣，藍(lán)寶石的需求量可能會(huì)進(jìn)一步下降。

　　在采訪的最后，對(duì)于目前的LED照明發(fā)展現(xiàn)狀，徐總也表達(dá)了自己的觀點(diǎn)，他表示，目前LED技術(shù)還未達(dá)到通用照明的要求，缺乏良好的市場(chǎng)接受度與認(rèn)可度，因此市場(chǎng)無(wú)法很快起來(lái)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)資本炒作成分較多，行業(yè)是發(fā)展的，但需進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)的研發(fā)，只有那些擁有核心競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)，才能在產(chǎn)業(yè)的大浪淘沙中發(fā)展壯大，持續(xù)成長(zhǎng)。