GaN藍光產業開發熱遍全球

　　作為一種化合物半導體材料，GaN材料具有許多硅基半導體材料所不具備的優異性能，包括能夠滿足大功率、高溫高頻和高速半導體器件的工作要求。其中GaN區別于第一和第二代半導體材料最重要的物理特點是具有更寬的禁帶，可以發射波長比紅光更短的藍光。

　　GaN半導體材料的商業應用研究開始于1970年，其在高頻和高溫條件下能夠激發藍光的獨特性質從一開始就吸引了半導體開發人員的極大興趣。但是GaN的生長技術和器件制造工藝直到近幾年才取得了商業應用的實質進步和突破。1992年被譽為GaN產業應用鼻祖的美國Shuji Nakamura教授制造了第一支GaN發光二極管(LED);1999年日本Nichia公司制造了第一支GaN藍光激光器，激光器的穩定性能相當于商用紅光激光器。從1999年初到2001年底，GaN基半導體材料在薄膜和單晶生長技術、光電器件方面的重大技術突破有40多個。由于GaN半導體器件在光顯示、光存儲、激光打印、光照明以及醫療和軍事等領域有著廣闊的應用前景，GaN器件的廣泛應用將預示著光電信息乃至光子信息時代的來臨。因此，以GaN為代表的第三代半導體材料被譽為IT產業新的發動機。近幾年世界各國政府有關機構、相關企業、以及風險投資公司紛紛加大了對GaN基半導體材料及其器件的研發投入和支持。美國政府2002年要求用于GaN相關研發的財政預算超過5500萬美元。通用、飛利浦、Agilent等國際知名公司都已經啟動了大規模的GaN基光電器件商用開發計劃。風險投資機構同樣表現出很大的興趣，近三年內向該領域總計投入了約5億美元的資金。

　　GaN產業市場前景誘人

　　作為一種具有獨特光電屬性的優異半導體材料，GaN的應用市場可以分為兩個部分：(1)憑借GaN半導體材料在高溫高頻、大功率工作條件下的出色性能取代部分硅和其它化合物半導體材料器件市場;(2)憑借GaN半導體材料寬禁帶、激發藍光的獨特性質開發新的光電應用產品。目前GaN光電器件和電子器件在光學存儲、激光打印、高亮度LED以及無線基站等應用領域具有明顯的競爭優勢，相關的商業專利已經有20多項，涉足GaN半導體器件商業開發和制造的企業也越來越多。其中高亮度LED、藍光激光器和功率晶體管是當前器件制造商和投資商最為感興趣和關注的三個GaN器件市場。

　　■ 應用于大屏幕、車燈、交通燈等領域

　　GaN基藍綠光LED產品的出現從根本上解決了發光二極管三基色缺色的問題，是全彩顯示不可缺少的關鍵器件。藍、綠光LED具有體積小、冷光源、響應時間短、發光效率高、防爆、節能、使用壽命長(使用壽命可達10萬小時以上)等特點。因此藍色發光二極管在大屏幕彩色顯示、車輛及交通、多媒體顯像、LCD背光源、光纖通訊、衛星通訊和海洋光通訊等領域大有用武之地。

　　■ 為半導體照明奠定產業化基礎

　　在豐富了色彩的同時，GaN基LED最誘人的發展前景是其用作普通白光照明。半導體照明一旦成為現實，其意義不亞于愛迪生發明白熾燈。按照目前的技術水平和發展趨勢，半導體普通白光照明市場的開始啟動大約會在2006年前后，而某些特殊照明市場已經開始啟動。

　　■ 帶來數字化存儲技術的革命

　　藍色激光器(LD)將對IT業的數據存儲產生革命性的影響。藍光LD因具有波長短、體積小、容易制作高頻調制等特點，將取代目前的紅外光等激光器(目前的VCD和DVD的激光光頭為紅外光源)，在民用領域有著很大的潛在市場。

　　■ 軍事領域有重要的用途

　　在軍事上，可制成藍光激光器，具有驅動能耗低，輸出能量大的特點，其激光器讀取器可將目前的信息存儲量提高數倍，并大大提高探測器的精確性及隱蔽性，因此藍光激光器將廣泛用于軍事用途。

　　另外，藍光LD還可應用于光纖通訊、探測器、數據存儲、光學閱讀、激光高速印刷等領域。

　　在未來10年里，氮化鎵材料將成為市場增幅最快的半導體材料，到2006年將達到30億美元的產值，占化合物半導體市場總額的20%。同時，作為新型光顯示、光存儲、光照明、光探測器件，可促進上千億美元相關設備、系統的新產業的形成。

　　根據美國市場調研公司Strategies Unlimited的分析數據，2001年世界GaN器件市場接近7億美元，還處于發展初期。該公司預測即使最保守發展，2009年世界GaN器件市場將達到48億美元的銷售額。專家認為，新的GaN基應用產品的出現和電子器件向光電乃至光子器件升級等因素將使得未來GaN市場很有可能呈突變性急劇增長態勢。

　　從投資角度看，目前對于GaN基LED的投資相對較多。但同時有必要給予GaN基功率晶體管和GaN基藍色激光器以更多關注，盡管現階段其制造技術仍然不成熟，但預計一旦在襯底等關鍵技術領域取得突破，其產業化進程將會取得長足發展。（編輯：PCL）