在LED行業(yè)中，我國自主創(chuàng )新的硅襯底LED技術(shù)被譽(yù)為繼碳化硅（SiC）LED技術(shù)、藍寶石襯底LED技術(shù)之外的第三條技術(shù)路線(xiàn)，其打破了日本和歐美LED廠(chǎng)商形成的牢固的專(zhuān)利壁壘，擁有完全自主知識產(chǎn)權，可以自由走向國外。
難！這是所有了解LED技術(shù)的人對在硅襯底上生長(cháng)LED材料的第一反應。難在哪兒？在2004年以前，30多年的研究并沒(méi)有解決硅襯底和氮化鎵材料的熱失配和晶格失配的難題，人們無(wú)法得到高質(zhì)量的氮化鎵發(fā)光薄膜。
好！硅襯底LED技術(shù)路線(xiàn)是LED業(yè)界幾十年夢(mèng)寐以求的技術(shù)路線(xiàn)。好在哪兒？如果能突破硅襯底LED技術(shù)難題，實(shí)現大尺寸大規模生產(chǎn)，可以大幅降低成本，加速LED照明時(shí)代的到來(lái)！
圖：2010-2015年中國LED外延芯片產(chǎn)值規模及預測
硅襯底LED技術(shù)路線(xiàn)是LED業(yè)界夢(mèng)寐以求的技術(shù)路線(xiàn)，但由于技術(shù)難度大，因而大都停留在研究室的試水階段。篳路藍縷、以啟山林——直到2004年，在南昌大學(xué)的一間簡(jiǎn)陋的實(shí)驗室里，硅襯底LED藍光芯片率先破繭而出，硅襯底LED技術(shù)實(shí)現了顛覆性的突破，在世界LED歷史上具有劃時(shí)代的里程碑意義。
如今，十年過(guò)去，LED硅襯底技術(shù)作別了只存在于實(shí)驗室的歷史。在金沙江創(chuàng )投等一批風(fēng)險投資的傾力支持下，業(yè)已發(fā)展為擁有晶能光電、中節能晶和照明等10家公司的全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)集群，產(chǎn)業(yè)鏈的銷(xiāo)售額2013年達到10億人民幣，2014年將有望達到25億元。
技術(shù)有特點(diǎn)，決定細分市場(chǎng)的領(lǐng)先地位
硅襯底LED芯片是垂直結構，電流擴散均勻，單位面積可承載的電流密度大，加之硅襯底的散熱效果遠好于藍寶石襯底，可靠性好，適合制造大功率LED產(chǎn)品，可廣泛應用于可靠性要求高的路燈、隧道燈、投光燈等戶(hù)外照明領(lǐng)域。
其芯片是單電極，芯片尺寸可以做到很小，因為少打一根電極線(xiàn)，在數碼產(chǎn)品、高密度戶(hù)內顯示屏等領(lǐng)域具有可靠性高的明顯優(yōu)勢，眾多德國品牌汽車(chē)的儀表盤(pán)都是使用硅襯底LED芯片做背光。
硅襯底LED芯片是倒裝剝離芯片，單面發(fā)光，因而產(chǎn)品具有出光方向容易管控的特點(diǎn)，在汽車(chē)大燈、探照燈、自行車(chē)燈等領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。
其單面發(fā)光的特點(diǎn)決定了其出光均勻、質(zhì)量好，因而在對光的質(zhì)量要求高的產(chǎn)品，例如手機閃光燈、監控設施的補光燈、用于畫(huà)廊、珠寶店、蔬菜店等場(chǎng)所的高檔射燈等，用硅襯底LED芯片是最好的選擇。
在以上這些領(lǐng)域，市場(chǎng)容量每年至少有200億美元，并且逐步增長(cháng)，硅襯底LED產(chǎn)品在此類(lèi)細分市場(chǎng)都有較強的競爭優(yōu)勢。
專(zhuān)利有保障，未來(lái)抵御國際巨頭專(zhuān)利訴訟的“護身符”
如果說(shuō)藍光DVD受制于他國的教訓沒(méi)有警醒我們，那么重蹈覆轍的光伏之殤應該使我們醍醐灌頂。國外LED大廠(chǎng)放水養魚(yú)的功夫已爐火純青，隨著(zhù)國內LED規模的日益壯大，想要避免國外LED巨頭的專(zhuān)利圍剿，憑借現有的技術(shù)、人才和團隊恐怕是“難于上青天”。
技術(shù)創(chuàng )新是LED企業(yè)市場(chǎng)競爭的籌碼，那么專(zhuān)利就是技術(shù)創(chuàng )新的“護身符”。從技術(shù)取得突破開(kāi)始，晶能光電就以硅襯底LED技術(shù)為核心，覆蓋外延生長(cháng)、芯片制造、封裝及應用的專(zhuān)利網(wǎng)在歐、美、韓、日等LED發(fā)達國家及地區鋪開(kāi)。擁有自身核心專(zhuān)利是LED上游企業(yè)長(cháng)驅海內外市場(chǎng)的利器，也是未來(lái)抵御國際巨頭專(zhuān)利訴訟的護身符。
搭建支撐平臺，硅襯底LED技術(shù)創(chuàng )新的加速器
盡管?chē)鴥鹊?span>LED企業(yè)都深諳技術(shù)創(chuàng )新的重要性，但技術(shù)創(chuàng )新需要研發(fā)平臺、孵化平臺、資金平臺、人才平臺等系統性支撐。
顯然，硅襯底LED技術(shù)的魅力已吸引了眾多優(yōu)秀的海內外人才集聚晶能光電，產(chǎn)業(yè)集群已經(jīng)擁有了科技部批準的國家硅基LED工程技術(shù)研究中心和國家發(fā)改委批復固態(tài)光源國家地方聯(lián)合工程技術(shù)中心這兩大實(shí)力雄厚的技術(shù)平臺，形成了外延材料、芯片、封裝和應用研發(fā)的垂直一體化，加之，硅襯底LED產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)聯(lián)合國內多家著(zhù)名的高校和科研院所，為硅襯底LED技術(shù)的創(chuàng )新打造了強有力的產(chǎn)學(xué)研平臺和技術(shù)孵化平臺。
同時(shí)，吸引了金沙江、淡馬錫等一批著(zhù)名的國際風(fēng)險投資基金和國內資金平臺，特別是專(zhuān)注投資南昌企業(yè)的洪城資本的成立，搭建了一個(gè)堅實(shí)的立體的融資平臺。
LED產(chǎn)業(yè)大發(fā)展，期待大尺寸硅襯底LED技術(shù)的成熟
在沒(méi)有出現其他顛覆性技術(shù)之前，硅襯底LED技術(shù)是降低LED成本最有效途徑之一。其中最重要的手段就是用6吋及以上的大尺寸襯底生長(cháng)外延材料。
首先硅襯底材料便宜，尤其是隨著(zhù)尺寸的增大，單位面積的價(jià)格不斷降低；其次，由于外圈效應，單位面積的有效芯片顆數大大增加。再次，集成電路中的大尺寸晶圓制造技術(shù)已非常成熟，大尺寸硅襯底LED芯片技術(shù)可借鑒集成電路的工藝技術(shù)和成熟產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現自動(dòng)化大規模生產(chǎn)，6吋的生產(chǎn)效率和目前的2吋相比可提升11-12倍，有效降低芯片生產(chǎn)成本。成本的大幅下降將會(huì )促使LED照明更快地普及。
圖：LED通用照明的HAITZE定律
目前，除了晶能光電，Cree、Osram、Samsung、Lumileds、Toshiba、Epistar及美國Micron等國際一線(xiàn)廠(chǎng)商都在大手筆投入硅襯底LED技術(shù)的研發(fā)，以期在硅襯底上實(shí)現技術(shù)突破。其釋放出的訊號也許可以減少很多人對硅襯底LED技術(shù)的質(zhì)疑。當然，這也使領(lǐng)先者晶能光電感受到巨大的壓力�？梢灶A見(jiàn)的是，繼晶能光電量產(chǎn)并不斷擴產(chǎn)之后，硅襯底LED技術(shù)路線(xiàn)的陣營(yíng)將會(huì )越來(lái)越大。
十年來(lái)，全球LED技術(shù)遵循著(zhù)“HAITZE”定律，發(fā)生了翻天覆地的變化，LED光效由100lm/W提升到260lm/W（實(shí)驗值），越來(lái)越接近LED的光效極限。當光效不再是LED芯片廠(chǎng)商追求的唯一目標時(shí)，不管是藍寶石LED技術(shù)、碳化硅LED技術(shù)還是硅襯底LED技術(shù)，它們之間的成本競爭才是真正亮劍時(shí)。
阿拉丁神燈獎評委、華南師范大學(xué)教授、著(zhù)名的光電專(zhuān)家文尚勝說(shuō)：‘晶能光電公司是繼日本CREE公司的藍寶石襯底LED技術(shù)、美國CREE公司的SIC LED技術(shù)以后，全球LED技術(shù)領(lǐng)域的第三極——硅襯底LED技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)，也是中國在LED技術(shù)領(lǐng)域最有話(huà)語(yǔ)權的企業(yè)。該公司最新開(kāi)發(fā)的新一代硅襯底GaN基LED芯片，除了采用傳統垂直結構芯片的技術(shù)之外，創(chuàng )新性地在芯片中均勻開(kāi)挖多個(gè)“通孔Via”，可以使N型金屬均勻嵌入LED芯片內部。這種新技術(shù)的好處體現在兩個(gè)方面：其一，由于“通孔Via”均勻地分布在芯片內部，注入芯片的電流也就均一地分布在N-GaN中，有效地消除了電流擁堵現象，緩解Droop效應，提高光效。其二，克服了傳統LED量子阱發(fā)光區（MQW）向芯片外部的發(fā)光受到N電極的阻擋的痼疾，可以顯著(zhù)地提高芯片對光的提取效率。通過(guò)該項新技術(shù)的應用，晶能公司的硅襯底LED芯片的光效達到150lm/W，成為全球唯一一款可以達到并遠超照明應用要求的、可以規�；a(chǎn)的大功率硅襯底LED芯片。
沒(méi)有夢(mèng)想，何必遠方？
晶能光電在硅襯底LED技術(shù)的十年潛心研究所取得的突破是晶能光電團隊以夢(mèng)想為終點(diǎn)、以?shī)^斗為起點(diǎn)而孜孜不倦耕耘的結果。按晶能光電聯(lián)合創(chuàng )始人、CEO王敏博士的話(huà)說(shuō)：晶能光電是個(gè)有理想的企業(yè)，因為有理想，所以有吸引眾多海內外人才的凝聚力；因為有理想，所以團隊可以拒絕浮華、默默堅持十年；因為有理想，所以可以面向未來(lái)，走向遠方。
堅持的力度決定了成功的高度。
