未来LED材料发展将趋向低成本、高效率

　　由国家半导体照明工程研发及产业联盟主办的“第十届中国国际半导体照明论坛（CHINASSL2013）”将于2013年11月11~13日在北京国家会议中心举办，与业界人士开展一次全方位的深度交流与探讨。本次大会将举办“材料与装备技术”、“芯片、器件、封装与模组技术”等7场技术分会，全面覆盖行业工艺装备、原材料，技术、产品与应用的创新发展，其中材料与装备技术分会主席由南京大学常务副校长、教授张荣和香港ASM公司资深技术经理李明担任。

　　材料趋向低成本、高效率

　　目前半导体照明的关键材料包括衬底、氮化物半导体外延薄膜、高性能荧光材料、高导热和高稳定的封装材料等，其中使用何种衬底制备LED决定了制造技术的基本技术路线，也决定了LED器件基本性能，因此在多种衬底上研发制备照明用LED是目前国际、国内的主要研究热点。

　　半导体照明材料的主要发展趋势是研发低成本的制造技术、设计制备更高效率的LED器件。那么降低成本主要依靠：一是采用低成本材料，如采用硅衬底；二是采用大尺寸衬底，提高单位时间产出量，降低各个制造环节的成本，衬底尺寸从目前的2英寸向4英寸、6英寸、8英寸甚至12英寸发展。

　　提高LED器件效率主要是提高外延材料的质量。主要通过：一是设计新型的蓝宝石图形衬底，提高晶体质量和光出射；二是使用碳化硅衬底提高器件散热，三是使用氮化镓同质衬底制备极低缺陷的高质量晶体，提高LED的发光效率。

　　目前国内半导体照明材料的主要问题有：一是核心专利技术缺乏，国内大陆企业总体外延技术水平还未超越台湾地区企业，距离欧美日企业还有较大差距；二是新技术路线还在探索，没有形成大规模生产的优势，如大陆企业采用大尺寸衬底进行生产的企业还不多，国内科研机构开展了新型的蓝宝石图形衬底、碳化硅衬底以及氮化镓同质衬底制备LED器件，还未在企业界大规模应用。

　　设备还需形成品牌优势

　　半导体照明使用的技术装备包括材料外延装备、器件工艺装备、器件封装装备以及相应的检验测试装备等。其中金属有机物化学气相沉积（MOCVD）技术是主流的外延生长技术。目前市场上主要的设备提供商是德国的Aixtron和美国的Veeco，占90以上市场份额。经过过去5年的研发，国产生产型MOCVD设备已经在一些研究所和企业试制成功，投入生产性验证。

　　我国多家科研机构和企业已经开发出生产型MOCVD设备，但是推广范围很有限。这主要是由于国外厂商的MOCVD已经在国内市场运行多年，形成品牌优势，国产设备要获得客户的青睐还需要在产品宣传、技术验证等方面做更多的努力。

　　对应于半导体照明材料的技术需求，MOCVD设备的发展方向包括：一是降低成本，主要通过进一步扩大反应室体积以提高产能，进一步提高对MO源、氨气等原料的利用率，进一步优化设备整体设计（如设计多腔室集成设备）；二是对应不同衬底外延技术，优化设计腔体构型以实现对温度场和气流场的控制，进一步提高对外延片的在位监控能力，进一步简化对系统的维护程序等。

　　本次分会的亮点

　　本次分会为半导体照明产业中的研发、生产、应用的产业链上的各方提供了一个开放的国际合作平台，促进产业链上各方相互的深入了解和实质性合作，本次分会主要议题包括：新型外延衬底和外延技术；高效率器件外延技术；MOCVD及其他LED制造设备；封装及其他后道设备；工艺过程监控和成本管理。