塵埃落定，2015年度國家科學技術發明一等獎于今日正式揭曉，“硅襯底高光效GaN基藍色發光二極管”項目(簡稱硅襯底)摘得了此桂冠。十年磨一劍，硅襯底LED技術終于邁向了新征程，其大規模化應用指日可待。

項目主要完成人：晶能光電聯合創始人、南昌大學副校長江風益教授（中），晶能光電副總裁孫錢博士（右），晶能光電聯合創始人、CEO及晶和照明創始人王敏博士（左）

　　由于生產技術難度大，硅襯底從一開始就飽受爭議，并不被業界看好。而此次獲獎，意味著硅襯底的技術瓶頸幾近突破，同時也給硅襯底的市場發展釋放了極大的信號，前景可觀。有產業經濟學家表示，在成本持續下降的背景下，硅襯底技術如若能獲得資本大力追捧，LED產業格局有望被重塑。

　　技術突破：與藍寶石襯底生長水平相當

　　“我們采用新一代的應力調控技術消除了硅襯底上外延生長GaN薄膜易產生裂紋的難題，而且有效過濾了位錯等缺陷，GaN的晶體質量與藍寶石平片襯底上生長的水平相當。

　　在硅基GaN的材料平臺上，我們研發了高效的量子阱生長技術與P型摻雜技術。硅基GaN的LED的芯片制備采用了垂直結構，具體包括高效反射鏡、及氮面粗化技術，顯著提高了LED的取光效率。

　　此外，我們還針對硅基GaN的薄膜LED芯片特點，開發了陶瓷封裝和直接白光芯片技術。總體來說，四年來我們從外延、芯片到封裝整個鏈條都開發了一套全新的硅基GaN藍、白光LED技術。”此次項目的主要參與人之一晶能光電(江西)硅基LED研發副總裁孫錢博士在接受阿拉丁新聞中心采訪時如是表示。

　　他還談到，在發光波長和市場應用方面，除了藍光、白光產品之外，晶能光電在2015年開發了硅襯底紫外LED產品，可以用于固化、印刷、美甲等領域，并得到了客戶的一致好評。在降低成本方面，已在向大尺寸硅襯底轉移。目前4英寸硅襯底GaN基LED已經量產，而6英寸硅襯底LED的研發和例試也取得了很好的進展。借助自動化工藝線，有望大幅提升生產效率和產品良率，有效降低制造成本。

　　據悉，目前晶能光電量產的硅襯底大功率LED發光效率已經超過160Lm/W，在同類產品中可與歐美日國際大廠水平相媲美，成功打破了國際大廠對高端大功率LED的壟斷。憑借可靠性好、指向性好、高品質出光、性價比好等特點，硅襯底LED在大功率照明領域已有廣泛的應用，在某些高端市場如車燈照明、移動照明等已經占據較大的份額；手機閃光燈已成功進入中興、華為、聯想等國內一線手機品牌。

　　產業布局：創新產研市場化模式初具成效

　　據悉，江西省致力于打造千億級LED產業群，公報于4日還發布了《關于打造南昌光谷建設江西LED產業基地實施方案》(下稱方案)。

　　值得關注的是，江西省欲大力扶持硅基LED技術全產業鏈發展，并將采取以硅基LED技術合作換產業發展的模式，推動硅基LED技術向外輻射。方案提出，堅持自主發展與借助外力相結合的基本原則，依靠硅基LED原創技術優勢，激發內生動力加快產業化步伐，提升硅基LED在國際上的地位和影響力。

　　查閱方案發現，A股上市公司聯創光電、木林森、鴻利光電、陽光照明均有項目被納入上述發展計劃當中。“從高校發明，到政府扶持，再到上市公司的產業資本合力實踐，這是一條非常漂亮的創新鏈條，希望他們能成為標桿。”一位產業經濟學家如此表示。

　　其中，區域布局上，南昌高新區重點發展硅基LED芯片和外延片生產設備等關鍵核心技術產品，以及原材料、支架、光學器件等配套產品。南昌光谷核心區四大中心規劃顯示，將利用國家硅基LED工程技術研究中心等，加大硅基LED技術攻關，彌補產業鏈薄弱環節，打造全省LED技術研發中心;推動省內企業牽頭制定國家硅基芯片及其應用產品標準，構建省LED企業產品標準體系，力爭進入國家LED產業標準體系。

　　在上游芯片制造領域，將實行硅基、藍寶石技術同步推進，硅基優先予以支持，強化硅基LED技術及應用領域的研究開發，重點發展大尺寸襯底材料制造等，加快產業化進程，將硅基LED芯片輻射到全國LED產業主要集聚區;重點項目包括晶能光電(順風清潔能源子公司)年產10億顆硅基紫光芯片生產線項目(南昌)、聯創光電功率型紅外監控系統用LED外延材料、芯片及器件產業化項目(南昌)。

　　中游封裝領域，將突出硅基LED芯片大功率方向光的技術優勢，深挖路燈、背光源、通用照明燈應用產品及汽車、家電等新的應用領域需求，重點發展硅基大功率LED封裝，力爭到2020年實現封裝營收超過200億元。器件封裝躍升工程重點項目包括鴻利光電子有限公司(鴻利光電子公司)年產162億只LED器件封裝項目(南昌)、聯創光電年產20億只各類功率型紅外監控系統用LED器件封裝項目(南昌)、江西省木林森照明有限公司(木林森子公司)年產1000億只LED發光二極管項目(吉安)。

　　下游應用領域則推動面向各領域的LED照明用品發展，爭取到2020年實現營收800億元;強調發揮硅基LED獨特優勢，全面開發汽車大燈、探照燈、手機閃光燈、全彩顯示屏和背光源等特種照明及應用產品。照明應用開發工程重點項目涉及江西省木林森光電科技有限公司(木林森子公司)年產2億套LED高效節能照明產品項目(新余)、江西陽光照明有限公司(陽光照明子公司)年產8000萬只LED高效節能照明燈具項目(鷹潭)。

　　此外，方案還要求發展相應的配套材料和關鍵設備，包括著力突破硅基LED芯片加工關鍵設備金屬有機物化學汽相沉積(MOCVD)，力爭到2020年實現營收200億元。配套能力完善工程重點項目包括江西省木林森光電科技有限公司年產800萬平米LED燈具線路板項目(新余)。

　　據悉，目前硅襯底GaN基LED主要用于方向性光源，如車大燈、手機閃光燈、便攜式光源等。去年晶能銷售額6099萬美元，整個硅襯底LED產業鏈已達20億人民幣。

　　目標經濟效益：硅基LED技術全產業鏈達500億元

　　江西省近日印發打造南昌光谷、建設江西LED產業基地實施方案，方案顯示產業規模目標為，到2020年全省LED產業主營業務收入在2015年基礎上翻兩番，總量超過1000億元，力爭占全國的15%，其中南昌達到500億元;技術分布中硅基LED技術全產業鏈達到500億元。

　　除應在LED領域之外，襯底SiC、GaAs/ GaN、Si還廣泛應用在太陽能、軍工、通信、集成電路等，市場空間巨大。雖然大部分襯底材料被國外壟斷，近兩年國內企業開始進入襯底材料領域，并且部分企業產業化在即。上市公司包括揚杰科技進入SiC領域，三安光電進入GaAs/ GaN領域，上海新陽和興森科技進入大硅片領域。