硅襯底LED奠基 “南昌智造”
：2018-01-24
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今年1月8日，在2015年度國家科學技術(shù)獎勵大會上，由南昌大學、晶能光電（江西）有限公司、中節(jié)能晶和照明有限公司共同完成的“硅襯底高光效GaN基藍色發(fā)光二極管（簡稱硅襯底LED）”項目獲得國家技術(shù)發(fā)明一等獎，一舉打破長期以來日美公司的技術(shù)壟斷。從此，全世界越來越多城市的夜空，將被“南昌智造”LED燈點亮。
“南昌智造”辟出世界第三條LED技術(shù)路線
當晶能光電宣布硅襯底LED技術(shù)研發(fā)成功時，全球半導體照明業(yè)界為之一“震”。這個成就的不可思議之處在于，這是一條眾多重量級研發(fā)機構(gòu)砸重金探索了幾十年卻一無所獲的技術(shù)路線?，F(xiàn)在，這條路被南昌的江風益團隊走通了。
“我們開始做的時候，美國IBM公司30年前就做了，他們有的是人力物力財力去做這件事，但沒有做成，放棄了。”南昌大學教授江風益說，由于硅和GaN巨大的晶格失配和熱失配導致的外延膜龜裂、晶體質(zhì)量差，以及襯底不透明導致的出光效率低等問題長期未能解決，業(yè)界普遍認為，在硅上制備高光效GaN基LED是不可能的事。
2003年，為掌握自己的核“芯”技術(shù)，已跟蹤日本藍寶石襯底技術(shù)7年并成功實施了國內(nèi)首批藍寶石襯底LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的江風益教授，毅然將研發(fā)路線轉(zhuǎn)到了硅襯底技術(shù)上。經(jīng)過數(shù)千次實驗，南昌硅襯底LED項目技術(shù)研發(fā)團隊終于在國際上率先攻克了這一世界難題。
“當時國內(nèi)外幾十家在做，我們比較幸運，從跟蹤到跨越，很快就突破了里面的關(guān)鍵技術(shù)，突破了人家30多年沒有解決的問題。”江風益說，2004年攻克了硅襯底氮化鎵基LED材料與器件技術(shù)后，江風益團隊2005年做出了實驗室產(chǎn)品。在晶能光電每年8000多萬元研發(fā)經(jīng)費的推動下，晶能光電公司生產(chǎn)的硅襯底LED產(chǎn)品各項指標追平了前兩條技術(shù)路線產(chǎn)品，從而真正形成了全球LED技術(shù)三足鼎立的局面。
南昌建起全球首條硅襯底LED全產(chǎn)業(yè)鏈
作為我國最早從事LED研發(fā)和生產(chǎn)的地區(qū)之一，南昌具有較為雄厚的LED產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，擁有一支高素質(zhì)的研發(fā)及經(jīng)營管理團隊和一批熟練的產(chǎn)業(yè)技術(shù)工人。不僅如此，南昌還是江西省硅基LED技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化承載地，也是“國家半導體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地”和國家“十城萬盞”半導體照明應(yīng)用工程試點城市。
南昌做大LED產(chǎn)業(yè)的努力一直沒有停歇。2015年8月，在深圳舉行的LED電子信息產(chǎn)業(yè)招商推介會上，深圳市芯志達科技有限公司擬投資3億元在青山湖區(qū)建設(shè)LED封裝生產(chǎn)線項目，深圳聯(lián)合聚創(chuàng)科技發(fā)展有限公司擬投資5億元建設(shè)LED顯示屏生產(chǎn)項目……隨著業(yè)際光電觸摸屏、聯(lián)思觸控和聯(lián)創(chuàng)觸摸屏等項目的投產(chǎn)，南昌將成為全國最大的觸摸屏生產(chǎn)基地，躋身世界光電產(chǎn)業(yè)前沿。
據(jù)了解，目前我市初步形成了MOCVD、MO源、外延片、芯片、芯片封裝、光源、燈具、LED顯示屏、背光源等LED光電產(chǎn)業(yè)，并具有全世界首條硅襯底LED全產(chǎn)業(yè)鏈。為做強LED產(chǎn)業(yè)，我市提出了以晶能光電及其并購的飛利浦Lumileds項目為載體，引領(lǐng)帶動南昌乃至全省LED產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的思路，緊盯照明市場、突出市場應(yīng)用環(huán)節(jié)，大力引進芯片封裝和下游應(yīng)用企業(yè)落戶，打造龍頭帶動作用明顯、上中下游協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)集群。2015年，南昌硅襯底LED全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值達50億元。
硅襯底LED產(chǎn)業(yè)將成為全省工業(yè)新增長極
有前沿技術(shù)、有支柱企業(yè)，南昌LED產(chǎn)業(yè)正迎來發(fā)展的黃金機遇。去年12月17日，省政府印發(fā)了《關(guān)于打造南昌光谷、建設(shè)江西LED產(chǎn)業(yè)基地的實施方案》。
《方案》指出，我省將依托硅襯底LED原創(chuàng)技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢及市場競爭的制高點，抓住LED產(chǎn)業(yè)加快成長的重要機遇，實施硅襯底和藍寶石襯底技術(shù)“雙輪驅(qū)動、硅基優(yōu)先”戰(zhàn)略，把南昌打造成全國的LED光谷，形成和強化產(chǎn)業(yè)規(guī)模優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)體系優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，把硅襯底LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為全省“十三五”時期工業(yè)經(jīng)濟的新增長極。力爭到2020年，我省LED產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入達到1000億元，其中按地區(qū)分布，南昌達到500億元；按技術(shù)分布，硅襯底LED主營業(yè)務(wù)收入達到500億元。
“南昌光谷”的打造得到了國家科技部的支持。根據(jù)科技部和省政府會商會議決定，今后兩年科技部將大力支持江西加強戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，建立健全產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系，支持江西聚焦重點產(chǎn)業(yè)，擴大具有知識產(chǎn)權(quán)的硅襯底LED現(xiàn)有產(chǎn)能。
今年南昌《政府工作報告》指出，南昌將充分發(fā)揮硅襯底LED技術(shù)優(yōu)勢，組建市光電產(chǎn)業(yè)研究院和國家級檢測中心，加快建設(shè)南昌LED產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范園區(qū)，進一步完善電子信息產(chǎn)業(yè)布局。
記者從南昌市工信委了解到，南昌市將按照“雙輪驅(qū)動、招扶并舉”的思路，同時采用硅襯底技術(shù)路線和藍寶石襯底、碳化硅襯底技術(shù)路線，在招商引進封裝、應(yīng)用企業(yè)的基礎(chǔ)上，扶持晶能光電、晶瑞光電、中節(jié)能晶和照明等本土硅襯底技術(shù)企業(yè)發(fā)展升級，做大做強“外延、芯片、封裝、應(yīng)用”全產(chǎn)業(yè)鏈，帶動全省LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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