一、引言

對是否繼續(xù)支持InGaAlP紅（橙、黃）光LED的問題一直有著成贊成和不贊成兩種意見，不贊成者的主要理由是已經(jīng)在“九五”期間（1998－2000 年）支持過了，已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用化要求,所以沒有必要再支持了。于是“十五期間”把用于景觀照明和形成白光的三基色I(xiàn)nGaAlP紅光排除在外。

2005年在制定半導(dǎo)體照明的“十一五”規(guī)劃時，對是否繼續(xù)支持InGaAlP紅（橙、黃）光LED的問題，再次形成贊成和不贊成兩種意意見。最終 InGaAlP紅（橙、黃）光LED仍未列入“十一五計(jì)劃”，僅有信息產(chǎn)業(yè)部在2004年功率LED芯片招標(biāo)的項(xiàng)目中列入了InGaAlP紅（橙、黃）光 LED。本文從從縮小國際水平差距和節(jié)省電能兩方面再談?wù)撘幌掳l(fā)展我國InGaAlP紅光LED的問題。

二、我國InGaAlP紅光LED技術(shù)現(xiàn)狀

InGaAlP超高亮度紅（橙、黃）光LED問世于1991年，經(jīng)過改進(jìn)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。我國起步于1996年，南昌欣磊公司首先用進(jìn)口的 InGaAlP外延片制成芯片，1998年國內(nèi)第一臺生產(chǎn)型（AXT2400）MOCVD在河北匯能公司投產(chǎn)，從此結(jié)束了我國超高亮度LED外延片全部依賴進(jìn)口的局面，1999年國內(nèi)第一條InGaAlP超高亮度紅（橙、黃）光LED芯片生產(chǎn)線在河北立德公司建成投產(chǎn)。1998年－2000年 InGaAlP超高亮度紅（橙、黃）光LED外延片和芯片的產(chǎn)業(yè)化列入“863”課題，得到了“863”的大力支持，并將其科研成果轉(zhuǎn)移至廈門三安公司，該公司從外延片到芯片的產(chǎn)業(yè)規(guī)模目前居國內(nèi)之首。其次是山東華光公司產(chǎn)品包括外延片和芯片，還有專門生產(chǎn)芯片的廠家還有上海大晨公司、廣東奧侖德公司、廣東福地公司等。

自2006年以來由于市場對InGaAlP超高亮度紅（橙、黃）光LED需求的驅(qū)動，國內(nèi)一些專門生產(chǎn)InGaN藍(lán)綠光LED廠家也開始投入到 InGaAlP超高亮度紅（橙、黃）光LED外延片和芯片的生產(chǎn)的行列，加上原有廠家的擴(kuò)產(chǎn)，估計(jì)2007年國內(nèi)新購置的InGaAlP超高亮度紅（橙、黃）光LED生產(chǎn)型MOCVD外延爐超過10臺，在國內(nèi)將形成一股新的InGaAlP超高亮度紅（橙、黃）光LED投資熱潮，但其產(chǎn)品仍屬重復(fù)中低檔水平。

但到目前為止，國內(nèi)廠家生產(chǎn)的外延片和芯片的技術(shù)性能大多為中低檔，一直停留在上一世紀(jì)90年代初期（1994年）的帶有布拉格反射器的GaAs襯底結(jié)構(gòu)，如圖1所示,這種結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率一般僅為10Lm/w左右。

圖1.InGaAlP超高亮度LED的1994年結(jié)構(gòu)

三、我國InGaAlP紅光LED與國外的技術(shù)差距

提高發(fā)光效率，進(jìn)一步節(jié)省電能一直是LED發(fā)展的主題，在InGaAlP超高亮度LED問世不久，國外的許多廠家如美國惠普公司等就提出了高光效的新型結(jié)構(gòu)，如圖2所示，惠普公司1994年研制的這種透明襯底結(jié)構(gòu)在技術(shù)含量和性能水平上均居世界之冠，功率型的倒梯形結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率達(dá)到了50流明／瓦,與其它結(jié)構(gòu)的比較如圖3所示。臺灣地區(qū)緊隨其后，最近幾年發(fā)展很快，圖4給出了InGaAlP超高亮度LED的幾種新型結(jié)構(gòu)。除外延片的內(nèi)量子效率在不斷提高外，主要體現(xiàn)在：隨著芯片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，紅光的發(fā)光效率在不斷的提高，不到十年已從10Lm/W提高到30Lm/W, 目前國際市場大量銷售的結(jié)構(gòu)是用Si襯底取代GaAs襯底帶有金屬反射器的結(jié)構(gòu),流明效率一般為20－30 Lm/W，這種新型結(jié)構(gòu)在國內(nèi)尚無產(chǎn)品，處于空白狀況，目前國內(nèi)所用的高流明效率的InGaAlP功率型硅襯底LED芯片全部從海外進(jìn)口。

圖2. 美國惠普公司高光效的新型結(jié)構(gòu)的發(fā)展

盡管僅有信息產(chǎn)業(yè)部在2004年功率LED芯片招標(biāo)的項(xiàng)目中列入了InGaAlP紅（橙、黃）光LED，在多家的中標(biāo)單位中，僅有廈門三安電子公司承擔(dān)了研制高光效紅光LED產(chǎn)品的任務(wù)，但至今仍未見到有產(chǎn)品在市場銷售。
此外，InGaAlP黃綠色LED在儀表指示和顯示中用量很大，但制造芯片所需的InGaAlP黃綠色LED外延片國內(nèi)尚無產(chǎn)品，全部依賴進(jìn)口。

綜上所述，整個“十五”期間，我國的InGaAlP超高亮度LED由于沒有得到有關(guān)部門的應(yīng)有支持，處于停滯不前的狀態(tài)，特別是在當(dāng)今已進(jìn)入廣泛應(yīng)用功率型LED光源的年代，我國的InGaAlP超高亮度LED與國際水平的差距不是在縮小，而是在增大。