紅光LED：創造新的經濟增長點

簡評一：看看大陸ＬＥＤ的進展，在台灣的你我豈能不擔憂？再內耗下去，台灣未來將只有空殼。

簡評二：的確，大陸繼太陽光電產業的突飛猛進外，另一重要技術LED的發展，更是一步千里，而這兩項技術能否快速且長遠的發展，半導體核心技術的研發與取得是不可或缺的重要因子，這方面我想大陸目前雖不如台灣，不過的依他們進展的速度，不出幾年，肯定凌駕於各國之上，而一向以高科技為傲的台灣人民，能不加緊腳步而努力拉大距離嗎？

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北京新浪網　記者張顯峰

　　未來很『光明』
　　『我們應該算是非常幸運的，選擇了一個具有無限「光明」前景的職業。』山東華光光電子有限公司管芯部uD任夏偉博士說，『光電子技術作為資訊產業的核心技術之一，是繼微電子技術之後迅猛發展的又一高新技術，具有強大的生命力和潛力。』
　　近年來，全球性的能源短缺和環境污染問題日益突出，全世界各個國家都迫切希望應用節能環保的新技術。半導體照明作為新型高效固態光源將成為人類照明史上繼白熾燈，熒光燈之後的又一次飛躍，引發第三次照明革命。業內普遍認為，如同電晶體替代電子管一樣，半導體燈替代傳統的白熾燈和熒光燈也是大勢所趨，僅僅是一個時間問題。
　　在同樣的照明效果下，LED的耗電量為白熾燈的1/8，為熒光燈的1/2。日本專家估計，如果採用光效比熒光燈高兩倍的LED來代替國內一半的白熾燈和熒光燈，相當於每年可節約60億升原油；美國聖地牙哥國家實驗室預言，全球的白熾燈，日光燈都被白光LED取代的話，將相當於節約38座核電站的發電量。據業內估計，我國若目前1/3的白熾燈被半導體燈所代替，每年可以為國家節省用電1000億度，相當於一座三峽工程的年發電量。
　　LED除了節能，還具有安全環保的特點。LED為一全固體發光體，耐震性好，不易破碎，它與熒光燈不同，沒有汞等元素的污染，廢棄物完全可回收。
　　『半導體照明』研究計劃風起雲湧
　　美國能源部預測，到2010年前後，美國將有55%%的白熾燈和熒光燈被半導體燈替代，每年可節電350億美元。據測算，7年後僅在美國，半導體照明就可能形成一個500億美元的大產業。面對半導體LED照明市場的巨大吸引，世界各國也紛紛投入巨資，資助LED的研究和產業化，搶占這一高科技的制高點。美國推出了名為『美國半導體照明技術發展藍圖(2002─2020)』的國家半導體照明計劃，日本制定了『21世紀光計劃』，計劃到2008年完成替代50%%的傳統照明燈具的目標。另外還有歐盟、韓國等近年來相繼推出類似計劃投入巨資進行研發，我國臺灣地區也出台了新世紀照明光源開發計劃，大力發展發光二極管照明產業。世界三大照明工業巨頭通用電氣集團、飛利浦集團、歐司朗集團紛紛與半導體公司合作，成立半導體照明企業，並提出要在2010年前，使半導體燈發光效率再提高8倍，價格降低100倍。一場搶占半導體照明新興產業制高點的爭奪戰已經在全球打響。
　　我國也于2003年緊急啟動『國家半導體照明工程』，科技部會同資訊產業部、建設部、教育部、中國輕工業聯合會、中國科學院等行業和地方，宣告成立國家半導體照明工程協調領導小組。並同時啟動了『十五』國家科技攻關計劃重大專案『半導體照明產業化技術開發』，『十一五』『十大重點節能計劃』中綠色照明是其中非常重要的一項。各個專案的不斷推動，給LED產業的發展創造了良好的時機。
　　攻關『863』
　　山東華光光電子有限公司主要集中研究砷化鎵基底上的AlGaInP材料體系紅、橙、黃LED產品，在技術領頭人徐現剛教授的帶領下，近幾年有著突飛猛進的發展，技術水平在國內處於領先地位。徐現剛教授早在加拿大時，就跟兩位教授合作，採用MOCVD制備出高質量的GaAsSb／InP雙異質結晶體三極管，其結果處於國際領先地位。以此研究結果發表的論文獲世界上兩個重要的學術組織英國工程師協會最佳論文獎和美國工程師協會傑出論文獎。2000年，他放棄了國外的優厚工作生活條件，回國加入到國內高新技術產業化工作，現在，作為國家新材料領域專家委員會專家組組長，在光電子行業享有較高的盛譽。
　　2006年11月，申請國家863計劃重大專案RGB三基色白光LED製造技術中倒裝襯底結構高亮度紅光LED晶片的研制課題，徐現剛將主持專案的重擔壓到了夏偉的身上。
　　紅光LED作為三基色的一種和藍綠光LED組合在一起，變幻著五光十色。
　　AlGaInP四元紅光LED作為RGB三基色中的一種，在白光合成中具有不可替代的地位。所以深入分析其工作機理、優化材料外延生長工藝，研究管芯製作工藝，提高AlGaInP紅光LED的亮度，改善散熱條件等都具有非常重要理論意義和現實意義。這一專案的目的是：將在GaAs吸收襯底上生長AlGaInP紅光LED結構材料，在管芯工藝中用Si或SiC等基板襯底替代GaAs襯底，製作出發光效率更高的高亮度紅光晶片。
　　夏偉說，他們這個年輕的團隊充滿激情，加班加點，在公司上下一心共同的努力下，在不到一年的時間就取得了突破性的進展，攻克了一個又一個難題，設計出了適合換襯底工藝的LED結構，並對外延表面的顆粒及形變進行了良好的控制，製作出了高反射率的多層金屬，成功地完成了外延結構和襯底的粘接，並有效地實現了吸收襯底GaAs的剝離。
　　在實現AlGaInP外延層與基片的熔接工藝攻關中，怎樣實現大面積無孔洞的晶片粘接，在後續工藝製作中粘接牢固而不分層，曾經困擾他們很長時間。研究人員經過不懈地努力和一次次的試驗，終於通過降低外延片的翹曲度和表面顆粒、優化金屬界面結構，終於克服了這一困難。相對於常規LED晶片，亮度提高到原來的兩倍，12mil晶片20mA測試達到了310mcd，40mil功率型晶片350mA測試達到4600mcd，提前完成了計劃的階段性目標。
　　『產學研』合作的範例
　　公司總經理鄭鐵民說：『公司得以不斷發展和壯大，我們的秘訣就是產學研緊密結合。我們所做的科學研究都是直接面向市場，是市場需要的東西，山大的研究實力雄厚，兩者一結合，孕育出的產品在市場也有競爭力。』來自山東大學的長江學者徐現剛教授、夏偉博士、李樹強博士的全部精力都完全用在公司的工作上。李博士說：『我們雖然還是山大的員工，但同一個學院的同事很多都不認識，更談不上交流了，成天都泡在公司了。』正是大學的科研人才長期在企業里工作，並帶動和培養其他技術人員，積極在企業內部組織創新，利用山東大學與科研條件及測試方法設備的優勢，將生產過程的技術難點與其科研相結合，既使企業的生產技術水平得到提高，又使科研成果得到及時轉化，達到了校企雙贏的目的。
　　通過產學研結合，加上公司中堅力量強烈的社會責任心，願意與企業共命運，使得企業自身擁有很強的創新實力，使公司的科研和生產出現兩旺勢頭，近3年來，經濟效益連年翻番。山東華光光電子有限公司探索出了產學研合作發展的成功模式。
　　優秀團隊鑄就成功平台
　　『我們之所以能夠在這麼短的時間內取得這麼快的進展，有點出乎意料。這和整個團隊中每一個人盡心盡力是分不開，正是這種團隊精神才造就了今天的成功。』夏偉感慨地說。
　　的確如此。據夏偉介紹，在華光光電的技術團隊中，除了像徐現剛教授、任忠祥高工這樣的在光電子行業經驗豐富的專家以外，還有夏偉博士、李樹強博士這樣的年輕的新生研究力量。李樹強博士負責整個外延材料的設計和生長，外延生長作為專案的起點，其技術含金量是非常高的，第一步能走好，這非常關鍵。在攻關的過程中，他沒有節假日，也沒有白天和黑夜。需要的時候，他總是通宵達旦、夜以繼日的進行研究工作。外延設備像蜘蛛網一樣密密麻麻的管路他已經完全了然于胸。踏實肯幹的技術精英在這個團隊里還有很多，湯慶敏、張成山家在濰坊，為了專案禮拜六、禮拜天也放棄了和家人團聚，劉琦、張新家裡孩子非常小，沒有時間照顧，蘇建更是創造了連續36小時不睡覺的紀錄。每個人都以最嚴格的標準來要求自己，以團隊利益、以科學研究為先，『試想一下，這樣的團隊怎麼會做不好研究，做不好每一件事呢？』夏偉說。
　　『企業是創新的主體，創新的源泉來源於我們這個團隊，來源於集體。我們的創新成果、完成的專案只是其中的一部分，更重要的是這些研究成果的目的都是要用於生產，最終走向市場。這將是一個利潤不菲的經濟增長點。』夏偉博士充滿信心地說。對於這樣一個踏實肯幹、富有朝氣的研究團隊來說，沒有什麼是不可能的！
　　-專案備忘
　　山東華光光電子有限公司是1999年在國家發改委、山東省資訊產業廳、山東省科技廳、山東省發展改革委員會重點支援下，以山東大學為技術依托成立的責任有限公司，專業從事化合物半導體外延材料及光電子器件研發與生產的高新技術企業。經過幾年的發展，主要產品包括紅光、橙光、黃光、黃綠光高亮度發光二極管(LED)外延片和晶片以及650nm、635nm、808nm鐳射二極管(LD)外延材料、晶片和器件。成為目前國內同行業唯一同時具有LED、LD外延材料制備、管芯生產、器件封裝及應用產品一條龍生產技術的企業。超高亮度紅光LED外延片、晶片性能指標達到國內領先水平，LD管芯產量和市場占有率均居國內第一位。2006年4月28日，山東半導體照明戰略研討會上被確定為山東發展半導體照明的龍頭企業。2006年8月，被國家資訊產業部評為資訊產業科技創新先進集體。同時，華光光電在同行業中也起著非常重要的作用，現為中國國家半導體照明工程研發及產業聯盟理事、光學光電子行業協會光電器件分會常務理事單位、資訊產業部ub導體照明技術標準工作組成員單位。
　　華光光電經過持續不斷的建設和發展，隨著新股東浪潮集團的加入，公司將使高亮度LED產品從單一的紅、黃拓展到藍、綠、白及紫外，LD從小功率的650/635/808nm產品拓展到光通訊及20W以上的808nm大功率器件,逐步建成國內最大的高亮度發光二極管和半導體鐳射器外延材料、管芯和器件的產業化基地，成為國內一流的光電子研發和生產基地、世界光電產業的重要組成部分 。