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十年磨一剑:中国LED硅衬底技术取得突破性进展

2014-06-13 作者: 来源:阿拉丁照明网 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 好!硅衬底LED技术路线是LED业界几十年梦寐以求的技术路线。好在哪儿?如果能突破硅衬底LED技术难题,实现大尺寸大规模生产,可以大幅降低成本,加速LED照明时代的到来!

  专利有保障,未来抵御国际巨头专利诉讼的“护身符”

  如果说蓝光DVD受制于他国的教训没有警醒我们,那么重蹈覆辙的光伏之殇应该使我们醍醐灌顶。国外LED大厂放水养鱼的功夫已炉火纯青,随着国内LED规模的日益壮大,想要避免国外LED巨头的专利围剿,凭借现有的技术、人才和团队恐怕是“难于上青天”。

  技术创新是LED企业市场竞争的筹码,那么专利就是技术创新的“护身符”。从技术取得突破开始,晶能光电就以硅衬底LED技术为核心,覆盖外延生长、芯片制造、封装及应用的专利网在欧、美、韩、日等LED发达国家及地区铺开。拥有自身核心专利是LED上游企业长驱海内外市场的利器,也是未来抵御国际巨头专利诉讼的护身符。

  搭建支撑平台,硅衬底LED技术创新的加速器

  尽管国内的LED企业都深谙技术创新的重要性,但技术创新需要研发平台、孵化平台、资金平台、人才平台等系统性支撑。

  显然,硅衬底LED技术的魅力已吸引了众多优秀的海内外人才集聚晶能光电,产业集群已经拥有了科技部批准的国家硅基LED工程技术研究中心和国家发改委批复固态光源国家地方联合工程技术中心这两大实力雄厚的技术平台,形成了外延材料、芯片、封装和应用研发的垂直一体化,加之,硅衬底LED产业链企业联合国内多家著名的高校和科研院所,为硅衬底LED技术的创新打造了强有力的产学研平台和技术孵化平台。

  同时,吸引了金沙江、淡马锡等一批著名的国际风险投资基金和国内资金平台,特别是专注投资南昌企业的洪城资本的成立,搭建了一个坚实的立体的融资平台。

  LED产业大发展,期待大尺寸硅衬底LED技术的成熟

  在没有出现其他颠覆性技术之前,硅衬底LED技术是降低LED成本最有效途径之一。其中最重要的手段就是用6吋及以上的大尺寸衬底生长外延材料。

  首先硅衬底材料便宜,尤其是随着尺寸的增大,单位面积的价格不断降低;其次,由于外圈效应,单位面积的有效芯片颗数大大增加。再次,集成电路中的大尺寸晶圆制造技术已非常成熟,大尺寸硅衬底LED芯片技术可借鉴集成电路的工艺技术和成熟产线,实现自动化大规模生产,6吋的生产效率和目前的2吋相比可提升11-12倍,有效降低芯片生产成本。成本的大幅下降将会促使LED照明更快地普及。

  图:LED通用照明的HAITZE定律

  目前,除了晶能光电,Cree、Osram、Samsung、Lumileds、Toshiba、Epistar及美国Micron等国际一线厂商都在大手笔投入硅衬底LED技术的研发,以期在硅衬底上实现技术突破。其释放出的讯号也许可以减少很多人对硅衬底LED技术的质疑。当然,这也使领先者晶能光电感受到巨大的压力。可以预见的是,继晶能光电量产并不断扩产之后,硅衬底LED技术路线的阵营将会越来越大。

  十年来,全球LED技术遵循着“HAITZE”定律,发生了翻天覆地的变化,LED光效由100lm/W提升到260lm/W(实验值),越来越接近LED的光效极限。当光效不再是LED芯片厂商追求的唯一目标时,不管是蓝宝石LED技术、碳化硅LED技术还是硅衬底LED技术,它们之间的成本竞争才是真正亮剑时。

  阿拉丁神灯奖评委、华南师范大学教授、著名的光电专家文尚胜说:‘晶能光电公司是继日本CREE公司的蓝宝石衬底LED技术、美国CREE公司的SIC LED技术以后,全球LED技术领域的第三极——硅衬底LED技术的领军企业,也是中国在LED技术领域最有话语权的企业。该公司最新开发的新一代硅衬底GaN基LED芯片,除了采用传统垂直结构芯片的技术之外,创新性地在芯片中均匀开挖多个“通孔Via”,可以使N型金属均匀嵌入LED芯片内部。这种新技术的好处体现在两个方面:其一,由于“通孔Via”均匀地分布在芯片内部,注入芯片的电流也就均一地分布在N-GaN中,有效地消除了电流拥堵现象,缓解Droop效应,提高光效。其二,克服了传统LED量子阱发光区(MQW)向芯片外部的发光受到N电极的阻挡的痼疾,可以显著地提高芯片对光的提取效率。通过该项新技术的应用,晶能公司的硅衬底LED芯片的光效达到150lm/W,成为全球唯一一款可以达到并远超照明应用要求的、可以规模化生产的大功率硅衬底LED芯片。

  没有梦想,何必远方?

  晶能光电在硅衬底LED技术的十年潜心研究所取得的突破是晶能光电团队以梦想为终点、以奋斗为起点而孜孜不倦耕耘的结果。按晶能光电联合创始人、CEO王敏博士的话说:晶能光电是个有理想的企业,因为有理想,所以有吸引众多海内外人才的凝聚力;因为有理想,所以团队可以拒绝浮华、默默坚持十年;因为有理想,所以可以面向未来,走向远方。

  坚持的力度决定了成功的高度。

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