清芯光电：掌控高亮度LED

图为清芯光电有限公司生产现场

清芯光电如今正专注于LED外延片、芯片的研发和制造，清芯光电有限公司副总裁易汉平告诉《中国电子报》记者，目前公司正开发高效率低成本GaN基蓝光LED芯片并积极推进产业化。他说，该技术的突破将填补我国在高亮度蓝光LED外延片、芯片生产领域的空白，使我国在该领域位于世界前列，降低目前为国外所垄断的高端芯品价格，有利于我国独立自主地发展LED产业。

夯实高亮度LED基础

易汉平说，蓝光LED的外延生长是发展GaN基高亮度LED和全固态半导体白光照明光源的核心技术，是所有关键难题中的重中之重。基于MOCVD外延生长的技术路线成为发展GaN基蓝光LED的主要技术潮流。
易汉平强调，在高亮度LED的竞争中，知识产权成为竞争热点。在半导体照明技术领域，国际主流厂商利用其掌握的核心专利，采取横向和纵向扩展方式，在世界范围内布下专利网，并通过专利授权抢占国际市场。主流厂商之间纷纷结成专利策略联盟，抵御中小企业对市场的蚕食。而标准成为LED产业新的竞争焦点。众多厂家已经联合并在本国政府的支持下进行LED标准的制定，正试图通过成为世界通用标准来控制国际市场。如日本通产省在2004年4月联合日本产业界着手制定LED标准，阻挠其他国家LED产业的快速发展，进而重建日本LED产业的世界霸主地位。
目前，国内已开始注重LED产业的知识产权布局和标准化建设，并将“半导体照明产业技术标准、评价体系与专利战略研究”列为半导体照明工程的七大研究方向之一。
在LED产业领域，也有类似微电子领域的摩尔定律。安捷伦的前任技术科学家RolandHaitz预测，LED的价格每10年将降为原来的1/10，性能则提高20倍，这个预测后来被业界称为Haitz定律。正是这个预测，给LED产业带来了无限广阔的前景。

占据产业链高端

易汉平告诉记者，LED产业链大致可以分为5个部分：原材料；LED上游产业，主要包括外延片生长和芯片制造；LED中游产业，主要包括各种LED器件和LED封装；LED下游产业，主要包括各种LED的应用产品；测试仪器和生产设备。
从产业价值链的情况看，高质量外延片、芯片已经成为中国LED产业发展的主要制约环节。尤其是外延片生长，其投资在整个LED产业的外延片生长、芯片和封装3个环节中占到70%%，同时外延片生长技术的人才全世界都缺乏，简单地说，外延片的水平决定了整个LED产业水平。
目前，外延片、芯片已经形成美国、亚洲、欧洲三足鼎立的格局，高端产品市场被美国Cree、Lumileds，日本Nichia、ToyodaGosei，德国Osram5家垄断，韩国、欧美厂商不断抢占市场。目前国内外延片、芯片主要依赖进口，而高亮度外延片、芯片更是难以买到，国内一些应用只能采用低性能、低价格的芯片，致使国内公司在中低端LED产业领域陷入了激烈的价格战之中。
他说，国内从事蓝光LED芯片生产的企业主要有上海蓝光、上海蓝宝、深圳方大国科、杭州士蓝明芯以及大连路美等，基本上采取从台湾买来外延片自己加工芯片的模式，且未量产。国产蓝光LED芯片在国内市场占有率约为5%%，产品集中在中低端，高亮度蓝光LED芯片在国内尚属空白。
他强调，高效率低成本蓝光LED外延片、芯片产业化对LED产业发展具有十分重要的作用与影响。
首先，解决半导体照明市场急需的关键技术，为国家半导体照明工程提供关键材料保障；自行设计制造GaN基蓝光LED外延生长用MOCVD设备，将从根本上解决核心设备受制于人这一产业发展的瓶颈问题。其次，填补我国在高亮度蓝光LED外延片、芯片生产领域的空白，有利于我国独立自主地发展LED产业，带动原材料、中游LED器件、封装以及下游LED应用产品的发展。再次，改变高端产品为国外所垄断的局面，降低企业生产成本，提升我国LED产业的国际竞争力，促进半导体照明在北京2008年奥运会、上海2010年世博会等重大工程的示范应用。最后，提高LED产业出口创汇能力、减少产品进口的需要。
业界一致认为，LED真正进入普通照明领域将在2008-2010年。美国能源部预测，到2010年前后，美国将有55%%的白炽灯和荧光灯被半导体灯具替代，每年仅节电就可达350亿美元。日本计划到2010年，全国将有50%%的传统照明被置换为半导体照明。从中国市场来看，依靠上海、大连、南昌、厦门以及深圳等5大LED产业基地，到2010年，整个中国LED产业将超过1500亿元的规模。