隨著經(jīng)濟全球化不斷深入,標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為世界各國推動技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。
今日傳來喜訊,2015年度國家科學(xué)技術(shù)獎1月8日在人民大會堂舉辦頒獎典禮,備受矚目的技術(shù)發(fā)明一等獎花落“硅襯底高光效GaN基藍(lán)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(yīng)用市場,硅襯底LED技術(shù)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。”有LED行業(yè)人士談到。
攬獲國家大獎構(gòu)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(shù)是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線,可以構(gòu)建中國完全自主的LED產(chǎn)業(yè)”。
據(jù)介紹,國家技術(shù)發(fā)明一等獎判定標(biāo)準(zhǔn)為:屬國內(nèi)外首創(chuàng)的重大技術(shù)發(fā)明或創(chuàng)新,技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)達到了同類技術(shù)領(lǐng)先水平,且推動相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)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(yīng)用領(lǐng)域存在三條LED照明技術(shù)路線,分別是藍(lán)寶石襯底(AI2O3)、碳化硅(Sic)襯底和硅襯底(Sic)LED技術(shù)路線。其中,前兩條技術(shù)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(lán)寶石襯底技術(shù)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(xué)獎。
而硅襯底LED技術(shù)是我國自主創(chuàng)新發(fā)展起來的,它彌補了前兩大技術(shù)路線之不足,具有自主創(chuàng)新專利。此次評獎,硅襯底LED技術(shù)項目在50個申報國家技術(shù)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(shù)確實應(yīng)該獲得這個大獎,他打破了日美國家在這個領(lǐng)域的技術(shù)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?wù)院高層的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)家如此評價。
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。當(dāng)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(shù)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(shù)是中國自主研發(fā)、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線,將構(gòu)建中國LED產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),凸顯產(chǎn)業(yè)后發(fā)優(yōu)勢;這一技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的仰望,而是要把中國的標(biāo)準(zhǔn)變成世界的標(biāo)準(zhǔn)。
盡管目前市場上主流技術(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?!肮枰r底高光效GaN基藍(lán)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(xué)的江風(fēng)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(chǔ)上,大膽創(chuàng)新并利用多層AlGaN(氮化鎵異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管)緩沖層技術(shù),利用高溫外延生長時建立起來的壓應(yīng)力抵消降溫過程中應(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(jié)摻雜等提供了優(yōu)異的材料基礎(chǔ),真正實現(xiàn)了硅襯底氮化鎵基LED的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)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(biāo)在同類研究中均處于國際領(lǐng)先地位,并與前兩條技術(shù)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(lǐng)域。
在某些細(xì)分高端領(lǐng)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(shù)發(fā)展成為全球第三條藍(lán)光LED技術(shù)路線,形成全球硅襯底LED專利布局,改變了全球半導(dǎo)體照明技術(shù)格局。
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?!肮枰r底技術(shù)獲國家大獎,從側(cè)面說明其技術(shù)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(gòu),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(shù)獲得包括風(fēng)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?!庇薪咏鼑鴦?wù)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(yù)計可形成百億產(chǎn)值規(guī)模。硅襯底LED技術(shù)榮獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎,是國家對硅襯底LED技術(shù)及其應(yīng)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。