中科優(yōu)唯

　　2015年10月 繼圓融光電高調(diào)宣布入主青島杰生之后，中科優(yōu)唯完成了金額6000萬(wàn)元的A輪融資。據(jù)報(bào)道，中科優(yōu)唯將從深紫外氮化物外延生長(zhǎng)MOCVD設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)來(lái)切入，從根本上解決制約深紫外LED應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。中科優(yōu)唯科技有限公司作為一家高科技初創(chuàng)公司，通過(guò)與中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所進(jìn)行深入合作，專(zhuān)注于深紫外光電材料專(zhuān)用高溫設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，致力于成為國(guó)際一流的高溫專(zhuān)用設(shè)備供應(yīng)商。

　　其時(shí)，廣闊市場(chǎng)前景和巨大附加值的深紫外領(lǐng)域被行業(yè)公認(rèn)為藍(lán)海，然而生產(chǎn)裝備的缺失、制造工藝的復(fù)雜讓垂涎深紫外這一領(lǐng)域的眾多廠商望而卻步，器件價(jià)格的居高不下嚴(yán)重制約了深紫外LED市場(chǎng)的爆發(fā)。深紫外2mw芯片市場(chǎng)主流報(bào)價(jià)高居不下，是藍(lán)光芯片幾百倍，主要原因是可商用化的高溫MOCVD的缺位，僅靠目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的小型機(jī)臺(tái)設(shè)備，很難將芯片成本降下來(lái)。因此，中科優(yōu)唯表示，將從深紫外氮化物外延生長(zhǎng)MOCVD設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)來(lái)切入，從根本上解決制約深紫外LED應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。

　　從紫外LED光源來(lái)看，目前主要用于紫外光固化、防偽檢測(cè)、醫(yī)學(xué)光照、熒光分析、藥物研發(fā)、空氣和水凈化等領(lǐng)域。據(jù)法國(guó)市場(chǎng)研究公司Yole Développement的調(diào)研報(bào)告顯示，到2017年UV LED市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)2.7億美元，超過(guò)整個(gè)紫外光源市場(chǎng)的1/3，五年內(nèi)的復(fù)合年增長(zhǎng)率可高達(dá)43%，從而形成和紫外汞蒸氣燈分庭抗禮的局面。隨著紫外LED生產(chǎn)成本的不斷降低，應(yīng)用產(chǎn)品價(jià)格的不斷下降，紫外LED會(huì)有越來(lái)越多的應(yīng)用方向出現(xiàn)，中科優(yōu)唯表示，其使命就是突破國(guó)際上高Al組分高溫MOCVD設(shè)備的缺失，推動(dòng)AlGaN材料和器件價(jià)格的大幅度降低，繼而實(shí)現(xiàn)深紫外LED產(chǎn)品的普及應(yīng)用。

　　2016年6月，中科優(yōu)唯宣布在深紫外UV設(shè)備和工藝方面取得突破性進(jìn)展。目前紫外LED光源主要用于紫外光固化、防偽檢測(cè)、醫(yī)學(xué)光照、熒光分析、藥物研發(fā)、空氣和水凈化等領(lǐng)域。北京中科優(yōu)唯科技有限公司是在與中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所合作基礎(chǔ)上于2015年2月組建的高新技術(shù)企業(yè)，專(zhuān)注于深紫外(300nm以下)LED的產(chǎn)業(yè)化。針對(duì)深紫外氮化物外延生長(zhǎng)設(shè)備、深紫外LED的外延工藝和器件工藝，為客戶(hù)提供能夠充分發(fā)揮深紫外LED性能的材料和器件。

　　據(jù)悉，中科優(yōu)唯研發(fā)出的專(zhuān)門(mén)用于深紫外LED的7片機(jī)和48片機(jī)型，生長(zhǎng)溫度高達(dá)1400℃以上，加熱絲具有很好的壽命;生長(zhǎng)壓力30torr到常壓連續(xù)可調(diào);頂盤(pán)實(shí)現(xiàn)水冷噴淋式均勻進(jìn)氣，均勻性?xún)?yōu)于1%，有限元仿真模擬熱場(chǎng)、流場(chǎng)可滿(mǎn)足客戶(hù)需求。其開(kāi)發(fā)出的深紫外LED基礎(chǔ)材料AlN緩沖層的基礎(chǔ)工藝生長(zhǎng)速率為1um/h時(shí)，在7片機(jī)和48片機(jī)上獲得滿(mǎn)足深紫外LED生長(zhǎng)的XRD搖擺曲線半高寬，(002)最低達(dá)到30弧秒，(102)已小于500弧秒。其初步制作的280nm附近深紫外LED已實(shí)現(xiàn)電注入發(fā)光，發(fā)光功率大于1mw。

　　據(jù)介紹，從目前進(jìn)展來(lái)看，我們有望實(shí)現(xiàn)批量設(shè)備上280nm以下深紫外LED的材料生長(zhǎng)，并結(jié)合器件工藝實(shí)現(xiàn)規(guī)?；钭贤釲ED的技術(shù)突破，為深紫外LED降低成本，規(guī)模應(yīng)用解決生產(chǎn)設(shè)備和成套工藝的技術(shù)瓶頸。未來(lái)白色家電將是使用深紫外LED消毒應(yīng)用的一大新領(lǐng)域，電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)、空氣凈化器、飲水機(jī)等產(chǎn)品都有使用小型消毒器的需求，各大廠家都在尋找適合的產(chǎn)品，紫外LED具有體積小、設(shè)計(jì)方便、沒(méi)有污染等特點(diǎn)，十分適合在白色家電中應(yīng)用。

　　2016年11月，臺(tái)灣LED廠光鋐與研晶預(yù)計(jì)共組品牌，宣布進(jìn)軍殺菌UVC LED市場(chǎng)，雙方已開(kāi)始利用新合資品牌擴(kuò)大行銷(xiāo)，預(yù)計(jì)于2017年產(chǎn)生營(yíng)收貢獻(xiàn)。另外有消息指，臺(tái)灣隆達(dá)電子、大陸地區(qū)鴻利智匯、國(guó)星光電等企業(yè)也在深紫外領(lǐng)域展開(kāi)布局。

　　日本

　　日本立命館大學(xué)

　　2014年3月24日，日本立命館大學(xué)發(fā)表一份公報(bào)稱(chēng)，其研究人員開(kāi)發(fā)出了一種能夠以很低的成本高效制作深紫外線發(fā)光二極管(LED)的技術(shù)，有望成為聯(lián)合國(guó)限制水銀使用后被廣泛采用的深紫外線光源。過(guò)去，很多深紫外線光源采用水銀燈，但聯(lián)合國(guó)去年組織各方簽訂的《水俁公約》規(guī)定要大幅限制水銀的使用，所以有必要開(kāi)發(fā)替代光源。其中，深紫外線LED就可以用來(lái)替代水銀燈，但是過(guò)去制作深紫外線LED時(shí)要用昂貴的藍(lán)寶石做基板，其高昂成本限制了普及程度。立命館大學(xué)高級(jí)研究員青柳克信等人報(bào)告說(shuō)，可以利用廉價(jià)的硅酮取代藍(lán)寶石作為基板，從而能大幅削減成本。

　　此外，過(guò)去的工藝中為了讓電流通過(guò)，需要?jiǎng)冸x基板上的一部分絕緣層。而新方法是在硅酮基板上附著一層氮化鋁作為絕緣體，然后在上面開(kāi)出多個(gè)微孔讓電流通過(guò)。這樣做無(wú)需剝離絕緣層，大幅縮短了工序，以前需要5天的制作工作可以縮短到1天，而且避免了剝離絕緣層時(shí)對(duì)LED的損傷，發(fā)光效率也得到提高。研究小組認(rèn)為，新方法可大幅削減深紫外線LED的制造成本，有望促進(jìn)這種深紫外線光源的大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用。

　　日機(jī)裝

　　2014年，赤崎勇和天野浩因開(kāi)發(fā)出藍(lán)色LED而榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。大型工業(yè)泵企業(yè)日機(jī)裝從2006年起，開(kāi)始在兩人的指導(dǎo)下開(kāi)展實(shí)用化研究。在10年后的2015年3月，實(shí)現(xiàn)了深紫外LED的量產(chǎn)供貨。同年10月24日，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主天野浩在一次答記者問(wèn)的時(shí)候提到，其正在研究波長(zhǎng)僅為250nm～350nm左右的深紫外LED。這種LED除了殺菌用途外，預(yù)計(jì)還可應(yīng)用于印刷領(lǐng)域。印刷領(lǐng)域過(guò)去使用的紫外光源的發(fā)光波長(zhǎng)有限。因此，印刷墨水等使用的高分子材料需要配合波長(zhǎng)來(lái)開(kāi)發(fā)，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。而LED容易調(diào)節(jié)波長(zhǎng)，能按照高分子的特性選擇紫外LED的波長(zhǎng)，從而可使開(kāi)發(fā)變得更簡(jiǎn)單。

　　在過(guò)去，汞燈是人們熟知的深紫外線發(fā)生設(shè)備。主要應(yīng)用于商用殺菌和檢查用途，例如醫(yī)療器械、工廠和研究機(jī)構(gòu)、食品領(lǐng)域等。但汞燈在其他領(lǐng)域，普及卻存在困難。首先是性能受限。汞燈的工作電壓為100V以上，尺寸為幾cm～幾m。耗電量大，單是充分發(fā)光之前的預(yù)熱，就需要10～30分鐘。而且壽命僅為3000～5000個(gè)小時(shí)。這樣的尺寸、耗電量和耐久性，無(wú)法應(yīng)用于家電和汽車(chē)。最重要的問(wèn)題是汞對(duì)人體有毒。2013年，日本等92個(gè)國(guó)家簽署了《關(guān)于汞的水俁公約》。強(qiáng)化限制汞燈的做法正在全球不斷擴(kuò)大。

　　而深紫外LED可以輕松地在機(jī)器上安裝，還具有良好的安全性。工作電壓約為5～7V，尺寸只有幾mm，預(yù)熱時(shí)間為0秒。壽命長(zhǎng)達(dá)1萬(wàn)個(gè)小時(shí)以上，并且沖擊耐久性強(qiáng)，不使用汞。深紫外LED打破了汞燈的諸多限制。這項(xiàng)新技術(shù)如果得到普及，在生活的方方面面，“殺菌日常化”將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。為奪取成長(zhǎng)市場(chǎng)，以通過(guò)提高發(fā)光效率、建立量產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)成本化為目標(biāo)，全球掀起了白熱化的技術(shù)開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)中，一馬當(dāng)先的是3家日本企業(yè)：日機(jī)裝、旭化成和德山。

　　德山及豐田合成

　　2017年2月，日本化學(xué)大廠德山與日本電氣設(shè)備大廠斯坦利電氣決定，在深紫外線LED領(lǐng)域擴(kuò)大合作，德山維持深紫外線LED材料研發(fā)，而晶圓生產(chǎn)、封裝、與產(chǎn)品制造銷(xiāo)售等業(yè)務(wù)，由Stanley Electric負(fù)責(zé)。德山的深紫外線LED晶圓生產(chǎn)線及專(zhuān)利，均轉(zhuǎn)讓給Stanley Electric。

　　另外，日本豐田合成為了打造更新的藍(lán)光與紫外線LED，從德國(guó)大廠AIXTRON采購(gòu)了新的MOCVD相關(guān)模組設(shè)備。此設(shè)備是強(qiáng)化過(guò)的5x4寸CRIUS Close Coupled Showerhead(CCS) 系統(tǒng)，可打造藍(lán)光LED以及深紫外光LED，預(yù)計(jì)在2017上半年交貨給豐田合成運(yùn)用。AIXTRON新的CCS設(shè)備能更有效地幫助豐田合成的LED磊晶事業(yè)與產(chǎn)品，包括針對(duì)東南亞與其他區(qū)域市場(chǎng)的LED照明。