中國制造要升級到中國創(chuàng)造，并走向國際市場，中國標準須先行。經(jīng)過近十年潛心研發(fā)培育，LED產(chǎn)業(yè)終于迎來中國標準。

上證報最近獲悉， 2015年度國家科學(xué)技術(shù)獎擬于2016年1月份在人民大會堂舉辦頒獎典禮。據(jù)分析，[安圭拉注冊公司]備受矚目的技術(shù)發(fā)明一等獎有望花落“硅襯底高光效GaN基藍色發(fā)光二極管”項目(下稱“硅襯底項目”)。硅襯底項目的主要參與人員孫錢昨日對上證報記者表示，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)。

與硅襯底技術(shù)并列LED三大技術(shù)路線的藍寶石襯底技術(shù)曾獲2014年諾貝爾物理學(xué)獎。有產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)家表示，在成本持續(xù)下降的背景下，硅襯底技術(shù)如若能獲得資本大力追捧，LED產(chǎn)業(yè)格局有望被重塑。

有望獲國家大獎“加持”

16日國務(wù)院常務(wù)會議通過2015年度國家科學(xué)技術(shù)獎評選結(jié)果，上證報根據(jù)此前的初評公示及歷史經(jīng)驗判斷，2015年國家技術(shù)發(fā)明一等獎有望被 “硅襯底高光效GaN基藍色發(fā)光二極管”奪取，因為這是本年度唯一一個入選該獎項初評一等獎的項目。

“硅襯底高光效GaN基藍色發(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)的江風益教授、晶能光電(江西)有限公司的孫錢等人。

項目資料顯示，該項目率先攻克硅基相關(guān)難題，所生產(chǎn)的硅襯底LED各項指標在同類研究中均處于國際領(lǐng)先地位，并與碳化硅、藍寶石兩條技術(shù)路線水平持平；并從襯底加工、外延生長、芯片制造、器件封裝四大環(huán)節(jié)均發(fā)明了適合硅襯底高光效藍光LED生產(chǎn)的關(guān)鍵核心技術(shù)，自成體系；該項技術(shù)已經(jīng)申請或擁有國際國內(nèi)專利232項，其中已授權(quán)發(fā)明專利127項，實現(xiàn)了外延芯片核心部件每一層都有專利保護。

據(jù)介紹，國家技術(shù)發(fā)明一等獎判定標準為：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。

“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)。”一位接近國務(wù)院高層的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)家如此評價。

LED芯片襯底主要有三條技術(shù)路線：碳化硅襯底、藍寶石襯底、硅襯底。其中，前者走的是“貴族路線”，成本高昂，其襯底及LED制備技術(shù)被美國公司壟斷。藍寶石襯底技術(shù)則主要掌握在日本公司手中，成本較低，這是目前市場上的主流路線；但藍寶石晶圓散熱較差，晶體垂直生長困難很難做到大尺寸、無法制作垂直結(jié)構(gòu)的器件，襯底也較難剝離。而第三條路線就是中國自主發(fā)展起來的硅襯底技術(shù)，它彌補了前兩大技術(shù)路線之不足。

“藍寶石技術(shù)發(fā)明者曾獲2014年諾貝爾物理學(xué)獎，從這個角度而言，硅襯底技術(shù)獲得中國國家技術(shù)發(fā)明一等獎的可能性很大。”有LED產(chǎn)業(yè)人士如此表示。

中國標準將重塑產(chǎn)業(yè)鏈

上述業(yè)內(nèi)人士表示，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)標準，凸顯產(chǎn)業(yè)后發(fā)優(yōu)勢；[注冊加拿大公司]這一技術(shù)也將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。

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。某業(yè)內(nèi)資深人士表示，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。

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。

“中國已經(jīng)超越美國成為全世界最大的LED應(yīng)用市場，如果硅基氮化鎵技術(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)人士如此分析。

孫錢表示，從國家戰(zhàn)略層面講，硅基氮化鎵技術(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)；從產(chǎn)業(yè)層面講，基于硅材料的價格低廉和易于獲取、硅基氮化鎵技術(shù)的優(yōu)勢，利用成熟的集成電路產(chǎn)能，可以推動從設(shè)備到芯片、封裝等全產(chǎn)業(yè)鏈成本大為下降。“硅基氮化鎵技術(shù)接下來應(yīng)該會得到國家相關(guān)政策的進一步扶持和支持，這對LED整個產(chǎn)業(yè)鏈都將會有巨大的影響，我們非常期待這些政策的落地。”孫錢如此說。

多家LED公司率先布局

盡管目前市場上主流技術(shù)還是藍寶石襯底技術(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?shù)豅ED企業(yè)已經(jīng)率先布局。

晶能光電是襯底技術(shù)的“扛旗”者。該公司不僅受讓了該項成果，而且在2008年5月實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。目前已成為全球第一家量產(chǎn)高功率、高性能的硅襯底LED芯片公司。據(jù)公開資料顯示，晶能光電曾獲金沙江創(chuàng)投大力投資，在其推動下，港股順風清潔能源于2015年5月收購了晶能光電59%股權(quán)。根據(jù)雙方約定，晶能光電將在市值30億美元時獨立上市。“順風清潔能源也是看中了公司的技術(shù)路線，看好其產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。”孫錢表示，“晶能光電后續(xù)與順風清潔能源還會有更多的產(chǎn)業(yè)、資本層面的合作。”

總部位于江西的A股上市公司聯(lián)創(chuàng)光電亦值得關(guān)注。據(jù)公司此前年報披露，早在2007年該公司開展的“基于硅襯底的光電子器件封裝及應(yīng)用”項目即獲重大突破，2008年公司與南昌大學(xué)合作的“半導(dǎo)體照明高亮度功率白光二極管芯片開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目驗收。

聯(lián)創(chuàng)光電還在2014年年報中表示，公司積極參與江西省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè) ——半導(dǎo)體照明封裝與應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新平臺建設(shè)，成為首批江西省5家協(xié)同創(chuàng)新體之一 ，申請到政府產(chǎn)業(yè)發(fā)展科研政策扶持約2000萬元配套資金，為推動公司LED產(chǎn)業(yè)的持續(xù)升級和跨越發(fā)展創(chuàng)造了條件。

除此之外，A股真正涉及硅襯底技術(shù)的公司目前尚未發(fā)現(xiàn)有公開披露。不過有LED行業(yè)人士指出，硅襯底技術(shù)打破了發(fā)達國家的技術(shù)壁壘，打開了LED行業(yè)自主發(fā)展空間。江西省工信委主任曾提出建議，將硅襯底LED產(chǎn)業(yè)化上升為國家戰(zhàn)略。若技術(shù)路線得以逆襲，乾照光電 、聚飛光電 、雪萊特等小市值LED公司有望發(fā)揮“船小好掉頭”優(yōu)勢，向新技術(shù)轉(zhuǎn)型。

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。某LED上市公司研發(fā)人員表示，雖然公司暫未涉及硅基發(fā)光領(lǐng)域的研究，但非常看好硅基氮化鎵與IC制程的結(jié)合，這可能將使得計算機CPU實現(xiàn)光子傳輸。某業(yè)內(nèi)致力于該領(lǐng)域的人士則表示硅基氮化鎵在硅光子、傳感器、功率器件、RF射頻等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用需求。

“硅襯底技術(shù)如獲國家大獎，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。”上文接近國務(wù)院高層專家如此表示。