硅襯底高光效GaN基藍色發光二極管

◎ 國家硅基LED工程技術研究中心

硅襯底高光效GaN基藍色發光二極管

◎ 國家硅基LED工程技術研究中心

2016年2月3日，習近平總書記視察國家硅基LED工程技術研究中心。

具有節能環保意義的LED照明產業，是國內外重點發展的戰略性新興產業。國際上現有三條LED照明技術路線，分別是藍寶石、碳化硅和硅襯底GaN基LED技術路線。其中，前兩條技術路線分別是以日本和美國為主發展起來的，主要貢獻者分別獲得日美兩國最高科技獎，第一條技術路線的三位主要發明人還獲得了2014年度諾貝爾物理學獎，第三條技術路線是由南昌大學江風益教授領銜的團隊發展起來的，獲得了2015年度國家技術發明獎中唯一的一等獎。第一條技術路線是目前產業界采用的主流技術路線，第二條技術路線屬“貴族”路線。這兩條技術路線的核心發明專利分別被日、美等國所壟斷，對我國LED產業發展形成了專利壁壘。為使我國這一產業從根本上避開與前兩條技術路線發生專利糾紛，本項目經過近10年的技術攻關和生產實踐，發明和不斷完善了第三條LED照明技術路線。

江風益教授（左二）榮獲2015年度國家技術發明獎一等獎

江風益教授獲得的國家技術發明獎一等獎證書

在硅上制備高光效GaN基LED一直是學術界夢寐以求的目標。然而由于硅和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，致使業界普遍認為，在硅上制備高光效GaN基LED是不可能的，幾乎被判“死刑”。南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心江風益教授帶領的團隊經過三千多次實驗，終于在國際上率先攻克了這一世界難題，成功研發了硅襯底GaN基LED技術。

1 本項目硅襯底GaN基LED材料生長關鍵技術

2 本項目硅襯底GaN基LED芯片制造關鍵技術

3 本項目硅襯底GaN基LED生產與應用

2006年，江風益教授基于該技術創辦了晶能光電有限公司，引入國際戰略投資基金，實施硅襯底LED芯片產業化，之后又成立了硅襯底LED封裝公司和產品應用公司。目前，硅襯底LED芯片、燈珠以及燈具等產品銷往國內外，成功地應用于通用照明、特種照明及顯示顯像等領域，較傳統光源節電50%至90%。本項目從襯底加工、外延生長、芯片制造至封裝應用等全產業鏈均發明了適合硅襯底高光效藍光LED生產的關鍵技術，自成體系。至今，該技術已申請發明專利300余項，獲授權發明專利147項，其中國際發明專利76項，沖破了國外專利的束縛，有力提升了我國LED技術在國際上的地位，為人類新光源的發展作出了開創性貢獻。

2016年2月3日，習近平總書記在江西考察期間，視察了南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心，肯定中心科研人員攻科研難題和抓成果轉化決心大、目標高、工作實、成效好，并提出殷切期望：“我國發展必須依靠創新。掌握核心技術的過程很艱難，但這條道路必須走。”

十多年來，我國從跟跑，到并跑，到部分領跑，如今正在向全面領跑LED技術邁進。

［項目完成單位：南昌大學，晶能光電（江西）有限公司，中節能晶和照明有限公司］

國際上現有的三條LED照明技術路線