LED外延片工艺流程要点.pdf

LED 外延片工艺流程： LED 外延片工艺流程如下： 衬底- 结构设计- 缓冲层生长- N 型 GaN 层生长- 多量子阱发光层生- P型 GaN 层生长 - 退火- 检测（光荧光、X 射线）- 外延片 外延片 - 设计、加工掩模版- 光刻- 离子刻蚀- N 型电极（镀膜、退火、刻蚀）- P 型电 极（镀膜、退火、刻蚀）- 划片- 芯片分检、分级 具体介绍如下： 固定：将单晶硅棒固定在加工台上。 切片： 将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋，产生废 水和硅渣。 退火：双工位热氧化炉经氮气吹扫后，用红外加热至300500，硅片表面和氧气发生反应， 使硅片表面形成二氧化硅保护层。 倒角： 将退火的硅片进行修整成圆弧形，防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生，增加磊晶层及 光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋，产生废水和硅渣。 分档检测：为保证硅片的规格和质量，对其进行检测。此处会产生废品。 研磨： 用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效改善单晶硅片的曲度、平坦 度与平行度，达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片剂。 清洗： 通过有机溶剂的溶解作用，结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。此工序产 生有机废气和废有机溶剂。 RCA 清洗：通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。 具体工艺流程如下： SPM 清洗：用H2SO4 溶液和 H2O2 溶液按比例配成SPM 溶液， SPM 溶液具有很强的氧化 能力，可将金属氧化后溶于清洗液，并将有机污染物氧化成CO2 和 H2O。用 SPM 清洗硅 片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。此工序会产生硫酸雾和废硫酸。 DHF 清洗：用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜，而附着在自然氧化膜上的金 属也被溶解到清洗液中，同时DHF 抑制了氧化膜的形成。此过程产生氟化氢和废氢氟酸。 APM 清洗： APM 溶液由一定比例的NH4OH 溶液、 H2O2 溶液组成，硅片表面由于H2O2 氧化作用生成氧化膜（约6nm 呈亲水性），该氧化膜又被NH4OH 腐蚀，腐蚀后立即又发生 氧化，氧化和腐蚀反复进行， 因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。 此处产生氨气和废氨水。 HPM 清洗：由HCl 溶液和 H2O2 溶液按一定比例组成的HPM，用于去除硅表面的钠、铁、 镁和锌等金属污染物。此工序产生氯化氢和废盐酸。 DHF 清洗：去除上一道工序在硅表面产生的氧化膜。 磨片检测： 检测经过研磨、 RCA 清洗后的硅片的质量，不符合要求的则从新进行研磨和RCA 清洗。 腐蚀 A/B ：经切片及研磨等机械加工后，芯片表面受加工应力而形成的损伤层，通常采用化 学腐蚀去除。腐蚀A 是酸性腐蚀，用混酸溶液去除损伤层，产生氟化氢、NOX 和废混酸； 腐蚀 B 是碱性腐蚀，用氢氧化钠溶液去除损伤层，产生废碱液。本项目一部分硅片采用腐 蚀 A，一部分采用腐蚀B。 分档监测：对硅片进行损伤检测，存在损伤的硅片重新进行腐蚀。 粗抛光：使用一次研磨剂去除损伤层，一般去除量在1020um。此处产生粗抛废液。 精抛光：使用精磨剂改善硅片表面的微粗糙程度，一般去除量1 um 以下，从而得到高平坦 度硅片。产生精抛废液。 检测：检查硅片是否符合要求，如不符合则从新进行抛光或RCA 清洗。 检测：查看硅片表面是否清洁，表面如不清洁则从新刷洗，直至清洁。 包装：将单晶硅抛光片进行包装。 芯片到制作成小芯片之前，是一张比较大的外延片，所以芯片制作工艺有切割这快，就是把 外延片切割成小芯片。它应该是LED 制作过程中的一个环节 LED （Light EmittingDiode ） ，发光二极管 ，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转 化为光。 LED 的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架 上，一端是负极，另 一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分 是 P 型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N 型半导体，在这边主要是电子。但 这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N 结。当电流通过导线作用于这个 晶片的时候，电子就会被推向P 区，在 P 区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发 出能量，这就是LED 发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N 结的材料决 定的。 LED 的分类 1. 按发光管发光颜色分 按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯 绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管 中包含二种或三种颜色的芯片。 根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色， 上述各种颜色的发 光二极管还可分成有色透明、 无色透明、 有色散射和无色散射四种类型。散射型 发光二极管和达于做指示灯用。 2. 按发光管出光面特征分 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用 微型管等。圆形灯按直径分为2mm 、 4.4mm 、 5mm 、 8mm 、 10mm及 20mm等。国外通常把 3mm的发光二极管记作T-1;把 5mm的记作 T-1 （3/4）；把 4.4mm的记作 T-1（1/4）。 由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分 有三类： （1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散 射剂。半值角为 520 或更小，具有很高的指向性，可作局部照明 光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。 （2）标准型。通常作指示灯用，其半值角为2045. （3）散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为4590 或更 大，散射剂的量较大。 3. 按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、 陶瓷底座环氧封 装及玻璃封装等结构。 4. 按发光强度和工作电流分 按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度 100mcd ）；把发光 强度在 10100mcd 间的叫高亮度发光二极管。 一般 LED 的工作电流在十几mA 至几十 mA,而低电流 LED 的工作电流在 2mA 以下（亮度与普通发光管相同）。 除上述分类方法外，还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。 LED 的色彩与工艺： 制造 LED 的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，借此可以控制LED 所发出光的波长，也就是光谱或颜色。历史上第一个 LED 所使用的材料是砷（As） 化镓（ Ga），其正向 PN 结压降（ VF,可以理解为点亮或工作电压）为1.424V, 发出的光线为红外光谱。另一种常用的LED 材料为磷（ P）化镓（ Ga），其正 向 PN 结压降为 2.261V, 发出的光线为绿光。 基于这两种材料， 早期 LED 工业运用 GaAs1-xPx 材枓结构， 理论上可以生 产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED,下标 X 代表磷元素取代砷元素的 百分比。一般通过PN 结压降可以确定 LED 的波长颜色。其中典型的有 GaAs0.6P0.4 的红光 LED,GaAs0.35P0.65 的橙光 LED,GaAs0.14P0.86 的黃 光 LED 等。由于制造采用了鎵、砷、磷三种元素，所以俗称这些LED 为三元素 发光管。而 GaN（氮化镓）的蓝光LED 、GaP 的绿光 LED 和 GaAs 红外光 LED,被称为二元素发光管。而目前最新的工艺是用混合铝（Al）、钙（ Ca）、 铟（In）和氮（ N）四种元素的 AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED,可以 涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。 发光强度： 发光强度的衡量单位有照度单位 （勒克司 Lux） 、 光通量单位（流明 Lumen ） 、 发光强度单位（烛光Candlepower ） 1CD（烛光）指完全辐射的物体，在白金凝固点温度下，每六十分之一平方 厘米面积的发光强度。（以前指直径为2.2 厘米，质量为 75.5 克的鲸油烛，每 小时燃烧 7.78 克，火焰高度为 4.5 厘米，沿水平方向的发光强度） 1L（流明）指 1 CD 烛光照射在距离为1 厘米，面积为 1 平方厘米的平面上 的光通量。 1Lux（勒克司）指 1L 的光通量均匀地分布在1 平方米面积上的照度。 一般主动发光体采用发光强度单位烛光CD,如白炽灯、 LED 等；反射或穿 透型的物体采用光通量单位流明L,如 LCD 投影机等；而照度单位勒克司Lux,一 般用于摄影等领域。 三种衡量单位在数值上是等效的，但需要从不同的角度去理 解。比如：如果说一部LCD 投影机的亮度（光通量）为1600 流明，其投影到 全反射屏幕的尺寸为60 英寸（ 1 平方米），则其照度为1600 勒克司，假设其 出光口距光源 1 厘米， 出光口面积为 1 平方厘米，则出光口的发光强度为1600CD. 而真正的 LCD 投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均 匀，亮度将大打折扣，一般有50%的效率就很好了。 实际使用中， 光强计算常常采用比较容易测绘的数据单位或变向使用。对于 LED 显示屏 这种主动发光体一般采用CD/平方米作为发光强度单位，并配合观 察角度为辅助参数， 其等效于屏体表面的照度单位勒克司；将此数值与屏体有效 显示面积相乘， 得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度，假设屏体中每个像素 的发光强度在相应空间内恒定， 则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般 室外 LED 显示屏须达到 4000CD/ 平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的 显示效果。普通室内LED,最大亮度在 7002000CD/ 平方米左右。 单个 LED 的发光强度以 CD 为单位，同时配有视角参数，发光强度与LED 的色彩没有关系。单管的发光强度从几个mCD 到五千 mCD 不等。LED 生产厂 商所给出的发光强度指LED 在 20mA 电流下点亮，最佳视角上及中心位置上发 光强度最大的点。 封装 LED 时顶部透镜的形状和LED 芯片距顶部透镜的位置决 定了 LED 视角和光强分布。一般来说相同的 LED 视角越大，最大发光强度越小， 但在整个立体半球面上累计的光通量不变。 当多个 LED 较紧密规则排放，其发光球面相互叠加，导致整个发光平面发 光强度分布比较均匀。 在计算显示屏发光强度时， 需根据 LED 视角和 LED 的排 放密度，将厂商提供的最大点发光强度值乘以30%90% 不等，作为单管平均发 光强度。 一般 LED 的发光寿命很长，生产厂家一般都标明为100,000 小时以上，实 际还应注意 LED 的亮度衰减周期，如大部分用于汽车尾灯的UR 红管点亮十几 至几十小时后，亮度就只有原来的一半了。亮度衰减周期与LED 生产的材料工 艺有很大关系，一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的四元素 LED. 配色、白平衡： 白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度为69%,红色 的亮度为 21%,蓝色的亮度为 10%时，混色后人眼感觉到的是纯白色。但LED 红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因无法达到全色谱的效果，而控制原色包 括有偏差的原色的亮度得到白色光，称为配色。 当为全彩色 LED 显示屏进行配色前，为了达到最佳亮度和最低的成本，应 尽量选择三原色发光强度成大致为3:6:1 比例的 LED 器件组成像素。 白平衡要求三种原色在相同的调灰值下合成的仍旧为纯正的白色。 LED2009 投资分析 第一部分： LED ：变革 照明 的第三代革命 1 LED 代替白炽灯任重而道远 自 20 世纪 60 年代世界第一个半导体发光二极管 诞生以来， LED 照明 因具有寿 命长、节能、色彩丰富、安全、环保特性，被誉为人类照明的第三次革命。 要达到家庭照明的领域还需要很长的路要走，要实现第三次照明革命要首先具 备以下的照明成本分析。 根据美国圣地亚国家实验室所做的LED 照明成本分析， 投资成本是将一个灯泡 的购买成本（每兆流明）分摊到整个寿命周期，运行成本是指一个灯泡在运行时的 成本（每兆流明时），拥有成本是投资成本和运行成本之和，反映了一个灯泡从购 买、运行到寿终整个生命周期的总成本。到 2010 年 LED 的拥有成本降至0.77 美元 每兆流明时，将低于荧光灯的1 美元每兆流明时，到2020 年 LED 的拥有成本将降 至 0.48 美元每兆流明时，只有荧光灯的一半。 LED 照明技术的发展目标是：发光效率将分阶段从2002 年的 25 流明 /瓦提高 到 2007 年 75 流明 /瓦、 2010 年的 150 流明 /瓦和 2020 年的 200 流明 /瓦，发光成 本将从 2002 的 200 美元 /千流明降低到2007 年的 20 美元 /千流明、 2010 年的 5 美 元/千流明和2020 年的 2 美元 /千流明。 LED 照明在 2007 年开始渗透进入白炽灯照明市场、2012 年进入荧光灯照明市 场，而大量取代白炽灯和荧光灯将分别在2012 年和 2020 年。 2 世界主要国家半导体LED 照明发展战略 LED 照明生产的效益显而易见，世界各国都在政府的大力资助下加快推进LED 照明取代传统照明的步伐，日本、美国、欧盟、韩国、中国台湾和中国政府都制定 了相应的发展计划。 中国半导体LED 照明发展战略 中国大陆为节约能源、实现经济和社会的可持续发展，于6 月 3 日制定节能 减排综合性工作方案半导体照明 产业顺应了节能减排的宏观政策。 从 2005 年开始科技部批准了大连、厦门、上海、南昌、深圳等五个半导体照 明产业基地， 之后在 2007 年和 2008 年相继批准石家庄、扬州等两个半导体照明产 业基地，在政策、税收和资金上给予长期支持。 国际上主要国家半导体LED 照明发展战略 请看下面表4 第二部分半导体照明产业链、微观结构分析 1 LED 制造流程 LED 的制作流程包括上游的单晶片衬底制作、外延晶片生长，中游的芯片、 电极制作、切割和测试分选，以及下游的产品封装。 国际和国内MOVCD设备基本是全进口的，主要厂商为美国VEECO 公司和德国 AIXTRON公司两家。 2 外延用 MOCVD 工艺及微观结构图 MOVCD 全称为 Metal Organic Chemical Vapour Deposition。 第三部分全球 LED 市场综述 1 LED 市场规模 2004 年全球 LED 市场规模为47 亿美元， Isuppli 预计到 2008 年将增张到69 亿美元，年平均增长率约为13% ，其中高亮度和超高亮度LED 市场年平均增长率 将达到 20%左右，到2008 年二者合计占总体市场份额的三分之二，届时超高亮度 LED 单独的市场规模将达到16 亿美元。 在高亮度 LED 产品 中， GaN 基芯片由于产品附加值高，各国（地区）竞相扩 大产能。 GaN 芯片的产能主要集中在台湾和日本，但中国大陆和韩国产能增长迅速，也 成为重要的生产区域。 中国大陆芯片产能变化提升较快，是全球 GaN 芯片产能增加最快的地区。芯片 产能的增加一方面来自前几年所购MOCVD 设备经过安装调试，陆续投入生产，如 上海蓝宝、厦门三安、大连路明、上海蓝光等；另一方面也由于台湾厂商将部分芯 片产能向大陆转移或台湾相关人员在大陆投资建厂，加快了国内芯片产能的提高， 如厦门明达光电。 另外，随着台湾外延生产商对外延片出口的放松，国内部分厂商转而采用进口 外延片来进行芯片批量生产，也在一定程度上提高了InGaN 芯片的产量， 如广东普 光、士兰明芯等公司。 中国国内的蓝光芯片产能已经超过韩国，成为日本、 台湾之后的第三大生产国， 总体产能为台湾的34%。 2 全球 LED 市场应用领域机构 2004 年手机应用市场占了高亮度LED 市场的一半以上，随着手机应用市场的 饱和，高亮度LED 市场的增长速率将会放缓，估计增长率达到20% 左右，市场总 销售额达47 亿美元左右。 新兴应用市场如通用照明、汽车前灯、 大屏幕 LCD 背光源等将成为高亮度LED 市场增长的新动力，在大屏幕LCD 背光源的推动下，2008 年 LCD 背光源仍将占有 26% 的市场份额，到2008 年高亮度LED 市场仍将增长一倍。2008 年 LED 市场总 销售额将达到69 亿美元。 未来景观照明和通用照明的LED 市场增长速度最快，iSuppli 预计景观照明 LED 市场份额将从03 年的 2%增加到 08 年的 8%。 04 年通用照明LED 的销售额是 9400 万美元，到2010 年将增长到8.75 亿美元，年增长率将达52.3% ，届时 LED 照明将在全球120 亿美元至 140 亿美元的照明市场占据重要的位置。 3 全球芯片价格走势 日本 LED 厂商供应的白光LED 价格已从 2000 年的每颗105 日元 （约 1 美元）， 下跌到 2005 年的 44 日元（不到0.5 美元）、 2009 年的 20 日元；蓝光LED 价格 从 2000 年的每颗92 日元跌至2005 年的 17 日元，预计 2009 年下降到8 日元。 预 计 2008 年全年跌幅在10%左右。 2004 年台湾厂商生产的蓝光LED 价格跌幅达到30% ，2004 年底蓝光LED 报 价已跌至新台币0.60-0.80 元， 05 年蓝光 LED 的价格跌势趋缓，全年跌幅在15% 。 预计 08 年全年跌幅在10%左右。 04 年台湾白光LED 价格跌幅在30%以内， 04 年底的平均报价在2.5 元左右， 由于台湾厂商积极进入白光LED 领域， 05 年价格跌幅达到30% 。 进入 2008 年，预计价格跌幅在10% 左右。 导致价格持续走低的原因，主要是由于上游设备供应商MOVCD 外延炉容量的 不断扩大，致使LED 外延生产商的单位生产成本下降。 从 2003 年以来，全球两大MOVCD 设备厂商（美国的VEECO 公司和德国的 AIXTRON公司）的主流设备从2003 年的 6-8 片机、 2004 年的 12 片机、 2005 年 的 15 片机、 2006 年的 21-24 片机。在同样原材料的情况下，每个外延片的成本大 幅度下降。 目前主流设备的容量为24-30 片左右，比 2003 年增加 3 倍以上，预计到2008 年以后，主流设备的容量将达到45 片左右 LED 产品 5 大类别 第一：信息显示电子仪器、设备、家用电器等的信息显示、数码显示和各种显示器，以及 LED 显示屏 （信息显示、广告、记分牌等）。目前市场份额有100 多亿元，潜在市场有几百 亿元。 第二：交通信号灯 城市交通、高速公路、铁路、机场、航海和江河航运用的 信号灯等。现有市场份额有几十亿元，潜在市场有上百亿元。 第三：汽车用灯汽车内外灯、转向灯、刹车灯、雾灯、前照灯、车内仪表显 示及照明等。目前市场份额有十几亿元，潜在市场有上百亿元。 第四： LED 背光源 小尺寸背光源：小于10 英寸，主要用于手机、 MP3、 MP4、PDA、数码相机、摄像机和健身器材等；中等尺寸背光源：10 英寸20 英寸之间，主要用于手提电脑、计算机显示器和各种监视器；大尺寸背光源：大 于 20 英寸，主要用于彩色电视的LCD 显示屏。所有这些背光源目前市场份额 有几十亿元，潜在市场有几百亿元。 第五： 半导体照明 根据现有产品的应用范围，可分为六类： 1、室外景观照明： 护栏灯 、投射灯、 LED 灯带、 LED 异型灯、数码灯管、 地埋灯、草坪灯、水底灯等，目前市场份额有几十亿元，潜在市场有上百亿元。 2、室内装饰照明：壁灯、吊灯、嵌入式灯、射灯、墙角灯、平面发光板、 格栅灯、日光灯、筒灯、变幻灯等，目前市场份额有十几亿元，潜在市场有上百 亿元。 3、专用照明：便携式照明（手电筒、头灯）、低照度灯（廊灯、门牌灯、 庭用灯）、阅读灯、显微镜灯、投影灯、照相机闪光灯、台灯、路灯等，现有市 场份额有几十亿元，潜在市场有几百亿元。 4、安全照明：矿灯、防爆灯、应急灯、安全指示灯等，现有市场份额几亿 元，潜在市场有几十亿元。 5、特种照明：军用照明灯、医用无热辐射照明灯、治疗灯、杀菌灯、农作 物及花卉专用照明灯、生物专用灯、与太阳能光伏电池结合的专用LED 灯等， 目前市场份额不大，但具有很大意义和重要性，潜在市场有上百亿元。 6、普通照明：办公室、商店、酒店、家庭用的普通照明灯等，虽然LED 照 明目前尚未正式进入该领域，但随着LED 技术的不断进步和成本的不断下降， 预计近几年内将会逐步进入普通照明领域，其潜在市场是最大的， 具有上千亿元 发展潜力。 四大因素制约LED 发展 金融危机下，政府通过各种投资或消费拉动经济，环保节能成为大趋势。2008 年 财政部开 始实行的高效照明 产品推广财政补贴资金管理暂行办法，半导体（ LED ）照明产品被列 入实施范围内。而2009 年是我国实现 “ 十一五 ” 节能减排约束性目标的关键一年，我国必须 下大力气，打好节能减排攻坚战。2009 年财政部用于节能减排和生态建设资金为278 亿元。 按照国家振兴规划的要求，2009 年，国家将推广高效照明产品1 亿只，普通白炽灯产量将 比上年减少一成五，节能灯产量比上年增长三成。2009 年 4 月科技部发布的关于同意开 展“ 十城万盏 ” 半导体照明 应用工程试点工作的复函的简称,文件提出在深圳、东莞、天津、 上海等 21 个试点城市陆续开展半导体照明应用工程的100 万盏推广工作。 虽然政府不断加强对LED 节能灯的政策护航力度， 但是 LED 节能灯依然市 场发育不好，行业规模也较小，市场发展的并不顺利，分析目前我国的LED 节 能灯市场，目前有四大问题制约着LED 节能灯的持续发展。 1、缺乏国家标准 目前我国缺乏 LED 照明产品的国家标准，质量认证标准缺失，直接导致市 面上产品的质量参差不齐， 市场混乱，产品和市场都缺乏统一的标准来进行衡量 和规范，这就影响了消费者的购买信心。 同时也因为缺乏国家标准， 无法进行质量认证， 对于借力政策扶持来发展的 LED 产业而言，就意味着不能进入政府采购的名单，丧失了政府采购的大市场。 因此，缺乏必要的产品国家标准， 成为制约 LED 照明产品持续发展的主要问题。 2、价格过高 LED 的真正市场应当涵盖家居照明、商业照明、工业照明、道路与户外照 明等多个领域，但是现在LED 主要销售市场还是公共领域，而在家居照明这样 需求量庞大的领域里却应用得最少。 我国的 LED 节能灯价格还过高，根据市场状况，3W 的 LED 节能灯售价在 80 元左右，这个价格相当于普通节能灯五六倍、更高出白炽灯10 多倍。而这样 的价格是不能被普通家庭接受。价格就成为制约我国LED 节能灯在家居照明领 域发展的另一关键问题。 表 1 LED 节能灯与其他节能灯价格对比单位：元 数据来源：中机系（北京）信息技术研究院整理 根据 LED 行业的 “摩尔定律”， 每 1824 个月 LED 的光输出亮度便会翻 一番，而价格会下降一半。据此预测分析，在国家补贴的支持下，按照LED 现 在的发展形势来讲， 到 2012 年，家用照明领域的LED 节能灯价格将大幅下降， 价格的下降会拉动整个LED 节能灯在家用照明领域的需求，预计到2010 年， 随着产业的不断发展， LED 节能灯个人和家庭用户将达到高峰。 3、产品缺乏核心技术，家用产品系列单一 目前 LED 节能灯在我国家庭领域的应用还处于起步阶段，而在国外家用领 域的应用已经比较成熟，很多国外的家庭都开始应用LED 节能灯，主要是因为 国外的电价很高，国外消费者愿意接受LED 节能灯。 LED 在国内除了价格相对 其他节能灯产品过高以外， 产品缺乏核心技术， 产品线单一， 目前市场还没有专 用于家居照明的 LED 整体解决方案，缺乏更多家用系列的产品也影响其在国内 市场的发展。 将于 9 月份上市的 Ledino 家居照明系列，是市场上第一个应用于家居照明 的高功率 LED 整体解决方案，其中一款 Ledino 桌灯更在今年 1 月被美国时代杂 志评为最具创新的LED 照明产品，成为引领时尚创新潮流的代表作。相信随着 更多 LED 节能灯产品系列在国内上市，LED 节能灯在家居产品的应用将越来越 多。 4、消费者认知度差 作为世界照明电器第一大生产国、第二大出口国的中国，2003 年成立了国 家 LED 照明工程协调领导小组， 正式启动国家 LED 照明工程。 但现实却很不乐 观，我国经济发达地区的城市约70%用户启用节能灯，农村和不发达地区80% 仍用白炽灯， 很多消费者根本没听说过LED 节能灯，这说明我国 LED 节能灯还 存在巨大的潜在市场。 但是由于消费者对LED 节能灯认知度低，厂商缺乏对 LED 节能灯在家用领域的宣传和推广，也成为影响LED 节能灯在家用领域的应用的 重要问题。 LED 灯是当前最节能的照明产品，由于可以将电能直接转化光能，节电可 达 80%， 寿命在十年以上。 LED 节能灯的优势和国家的政策扶持， 使得我国 LED 节能灯蕴含着巨大的潜在市场。目前，我国的LED 节能灯产业需要尽快建立国 家标准来规范市场； 同时大力进行科研攻关， 提升产品的核心竞争力， 丰富 LED 节能灯在家用领域应用的产品系列；加大推广力度，让更多的消费者了解LED 节能灯的优势， 转变他们对节能产品观念的认识；不断提高生产工艺， 降低产品 价格，让更多普通家庭可以用上LED 节能灯。只要解决好这些问题，相信我国 的 LED 节能灯产业将迎来新的发展机遇。 中国半导体照明产业市场的前景分析 2008 年 11 月 25 日 星期二13:47 我国 LED 产业近年来发展迅速，今年高亮度 LED 芯片生产预计可超过120 亿只， 增长率达 100%。LED 产品可广泛应用于景观照明、安全照明、 特种照明和普通 照明光源等领域， 其市场潜力有上千亿元。 我国的半导体照明产业正在进入自主 创新、实现跨越式发展的重要时期。2006 年国产芯片市场占有率达44% ，已经 开发成功包括 LED 车灯、矿灯等四大类140 多个新产品， 2001-2006 年，半导 体照明市场销售额年均增长率为48%。据介绍，我国已经成为世界第一大照明 电器生产国和出口国。 2006 年，中国照明行业产值约1600 亿元，出口 100 亿 美元，占全球市场18%。一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战，已经 在全球打响。 2006 年，全球半导体照明市场销售额超过70 亿美元，年均增长率 超过 20%，预计未来 510 年将形成 500 亿1000 亿美元的潜在市场。 据了解，鉴于半导体照明产业令人鼓舞的发展前景，近年日本“21 世纪光计 划”、美国“下一代照明计划”、欧盟“彩虹计划”、韩国“GaN 半导体发光计划”等政 府计划纷纷启动。中国在 2003 年 6 月也成立国家半导体照明工程协调领导小组， 启动国家半导体照明工程。 业内人士称， 面对半导体照明市场的巨大诱惑，世界三大传统照明工业巨头 飞利浦、通用电气、欧司朗也与半导体公司合作，成立半导体照明企业。目前， 半导体照明发光效率高于白炽灯，正以更快的速度拓展其多种应用范围，大尺寸 液晶电视背光源、汽车、商业和工业用照明都已逐步成为LED 主要应用领域。 预计 2010 年，LED 还将超过荧光灯， 进入普通照明领域， 节能效果将更加显著。 令人信服的技术能够推动基础技术变革，这些技术的拥有者必然受到投资人 追捧，而如果技术还能在节约能源上发挥专长，那么风险投资就该趋之若鹜了。 眼下就有这样一些技术、这样一个领域符合所有要求，那就是“半导体照明”。 那么，看看风险投资的态度吧。8 月中旬，美国节能LED 技术领域供应商 普瑞光电股份有限公司宣布， 已完成 2300 万美元的 C 轮风险投资， 该公司为需 求广阔的固态发光市场服务。一直以来，中国市场似乎都是美国市场的跟随者， 美国的新技术、新模式，都是中国需要承接和模仿的。 半导体照明被看好，是源于其令人信服的技术， 半导体照明灯具具有长寿命、 节能、安全、绿色环保等显著优点，它的耗电量只有普通照明的1/10.但半导体 照明行业仍是笼罩着一片乌云， 成本等各方面原因导致其应用还在推广中。但是， 所有行业内人士都相当看好半导体照明的前途，认为新光源将掀起一股替代运 动，这场运动将以半导体照明灯具全面替代传统的荧光和白炽照明灯具画上句 号。 只要目前 1/3 的白炽灯被半导体灯所取代，每年就可为国家节省用电1000 亿度，几乎相当于节省一个三峡工程的年发电量。 LED 产业链包括 LED 外延片生产、 LED 芯片生产、 LED 芯片封装及 LED 产品应用等四个环节。其中外延片的技术含量最高，芯片次之。 在诸多企业和政府部门的努力下， 我国 LED 产业已经初步形成珠江三角洲、 长江三角洲、 东南地区、 北京与大连等北方地区四大区域，每一区域基本形成了 比较完整的产业链。总体而言，我国的LED 产业格局南方产业化程度较高，而 北方依托众多高校和科研机构产品研发实力较强。在地域分布上， 珠三角和长三 角是国内 LED 产业最为集中的地区，上中下游产业链比较完整， 集中了全国 80% 以上的相关企业， 也是国内 LED 产业发展最快的区域， 产业综合优势比较明显。 与 LED 有关的设备及原材料供应商纷纷在这两个区域落户，与国际应用市场便 捷的联系为 LED 产业的发展创造了良好的服务及市场环境，产业集群效应正在 逐步显现。 国内生产企业必须尽快解决研究机构分散、课题重复、缺乏自主产权的核心 技术等问题， 以提升 LED 产业的行业竞争力。 首先必须加强 LED 的产业基础研 究，为行业发展提供持续的智力支持和发展动力;其次要加快制定高亮度LED 以 及半导体照明技术标准，规范行业竞争秩序，引导LED 产业向健康有序的方向 发展;第三，要进一步扩大LED 产品推广应用和市场开发，使LED 产品向普通 照明光源、 汽车灯具以及 LED 背光源等领域渗透， 为 LED 产业的发展拓展更大 的市场空间。 核心提示 : 随着近日财政部等六部委联合下发的半导体照明节能产业发展意 见(以下简称意见 )出台，业界人士将中国的半导体照明技术和产业发展喻 为山重水复疑无路，柳暗花明又一村为了鼓励中国企业逐渐掌握拥有自主知识 产权的核心技术， 意见中明确提出，将继续随着近日财政部等六部委联合下 发的半导体照明节能产业发展意见(以下简称意见 )出台，业界人士将中 国的半导体照明技术和产业发展喻为“山重水复疑无路，柳暗花明又一村” 为了鼓励中国企业逐渐掌握拥有自主知识产权的核心技术，意见中明确提出， “将继续加大半导体照明技术创新支持力度，并推动将半导体照明产品纳入节能 产品政府采购清单。在条件成熟时纳入财政补贴政策支持范围。” “对半导体照明产品的财政补贴，呼声一直很高，但迟迟没有具体措施出台，我 认为补贴细则应该已经有了时间表。”太平洋证券产业研究部电子元件产业研究 员于英仪对本报记者表示， 除财政扶持之外，企业与科研单位只有实现有机结合， 才能发挥核心技术研发与市场价值的最大效用。 政策支持 “半导体照明产业的产值规模将会非常巨大，对整个产业链的推动作用不可比 拟。”主要专注于半导体照明产品研发的浙江昆仑新能源开发有限公司董事长杨 乃益在接受本报记者采访时说。 半导体照明产业， 上游产业可外延到材料与芯片制造，属于技术和资金密集行业 ; 中游则可延至产业器件与模块封装及下游产业显示与照明应用，属于技术和劳动 密集行业。 2008 年，中国半导体照明总产值近700 亿元。 “未来，这个新兴产业的产值肯定还会进一步扩大，而且随着4 万亿元经济刺激 计划对基础设施建设的倾斜，中国半导体照明产业正面临着新一轮的黄金期。” 于英仪表示。 他认为，半导体照明技术发展异常迅速，而且应用领域广泛、产业带动性强，不 仅具有节能环保的先天优势，而且可以承担起带动经济增长的重任。 据悉，截至 2008 年底，在全国范围内，体育场、车站、机场、港口、广场、社 区、景点等公共设施保持了16%的速度增长，这些公共场所对半导体照明产品 具有较大需求。 同样，在 2009 年初，为了扩大内需，推动中国LED 产业的发展，降低能源消 耗，中国科技部推出了“十城万盏”半导体照明应用示范城市方案，该计划涵盖北 京等 21 个城市。这是国家近期力度最大的一项LED 扶持政策，也掀起了全国各 地路灯工程改造的热潮。 另外，据交通运输部 2009 年印发的环境友好型公路水路交通发展政策透露， 到 2020 年，全国公路总里程将达到300 万公里以上 (不含村道 )，比 2008 年底 增加 50%以上。“这无疑也给半导体照明企业带来了巨大的商机。”于英仪说。 从目前国内形势分析来看， 无论是从区域城市发展的需求， 还是国家政策的支持， 中国半导体照明企业大都抓住了市场需求的核心和发展机遇，业内对其前景比较 看好。 值得注意的是， 虽然中国半导体照明产业发展较快，但核心竞争能力不强已经成 为该行业由来已久的突出问题， 尤其是核心技术的缺失。 目前半导体照明的主流 技术专利多为美国、 德国、日本等发达国家所控制， 这就导致国内相关企业芯片 的原材料大多需要海外采购， 且需缴纳高额的专利技术授权使用费。此外，各地 竞相建设半导体照明产业基地，也容易滋生产能过剩、过度低水平竞争的问题。 “由于国外企业垄断核心技术和高端产品，导致国内整个行业都面临着发展的巨 大瓶颈。”杨乃益说，半导体照明的核心技术在于半导体元器件，而中国企业在 这方面的成品率与国外企业相比还有差距，部分国内企业在芯片上依赖进口，从 而造成国内企业的产品成本居高不下。同时，也不能忽视为了抢占这一市场，又 开始新一轮的低水平重复建设。 于英仪建议， 国内企业应从内部建立健全各项规章制度、完善各项手续、 注册产 品商标、注重品牌意识、完善价格体系。 LED 产业进入竞争期 核心提示 : 近日，国家发改委等 6 部门联合公布了半导体照明节能产业发展意 见(以下简称意见 )。意见指出，今后将重点在普通室内照明领域。 近日，国家发改委等6 部门联合公布了半导体照明节能产业发展意见(以 下简称意见 )。意见指出，今后将重点在普通室内照明领域，停车场、 隧道、道路、汽车照明，以及医疗、农业等特殊领域开发和推广LED 产品，并 完善相关服务体系。 “意见的出台对半导体照明行业是一个重大利好，有利于LED 产业进一 步做大做强，抢占产业的制高点。”10月 29 日，深圳 LED 产业联合会秘书长霍 云鹏在接受中国产经新闻记者采访时指出。 近年来，LED 照明产业凭借其节能、 环保、长寿的优势成为了市场的“宠儿”， 一直保持了高增长率。 但随后其副作用也开始显现出来。众多企业蜂拥而上， 其 中 70%集中于下游产业，且技术水平和产品质量参差不齐。 这些问题也引起了高层的重视。 意见指出，虽然我国半导体照明节能产 业发展取得积极进展， 但是还面临着许多急需解决的问题。例如，产业整体水平 较低，专利和核心技术缺乏，低水平盲目投资现象严重。 也就是说，此次意见正在规范原有地方政策，让其不再只是专注于“应 用”层面，而更多地转向于引导产业的有序竞争。从而引导LED 照明产业由原来 的“导入期”走入“竞争期”。按照意见的规划，国家将组织实施半导体照明试 点示范工程， 并支持优势企业兼并重组， 提高产业集中度和规模化水平，培育形 成一批龙头企业和知名品牌。 “而那些基础差、科研能力不足的企业势必会在愈演愈烈的竞争中被淘汰 掉。”霍云鹏说。 他还提醒那些正在进军LED 照明产业“淘金”的企业要量体裁衣， 切不可为眼前利益而盲目投资。 实质上，原来众多企业的蜂拥而上，也造成了我国LED 照明产业核心技术