LED衬底分类
LED用蓝宝石基板(衬底)详细介绍_加工制程与技术参数
A:台湾兆晶科技股份有限公司C面2英寸蓝宝石基板技术参数 A:台湾兆晶科技股份有限公司C 台湾兆晶科技股份有限公司
项目 Item 规格 Specifications
材料 Material 晶向 Orientation 直径 Dismeter 厚度 Thickness 总厚度偏差 TTV 翘曲度 BOW
蓝宝石基片制造工艺流程 晶棒
机械加工
基片
定向: 定向 在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置,以便于精准切片加工 切片:将蓝宝石晶棒切成薄薄的晶片 研磨:去除切片时造成的晶片切割损伤层及改善晶片的平坦度 倒角:将晶片边缘修整成圆弧状,改善薄片边缘的机械强度,避免应力集中造成缺陷 抛光:改善晶片粗糙度,使其表面达到外延片磊晶级的精度 清洗:清除晶片表面的污染物(如:微尘颗粒,金属,有机玷污物等)
图10:半极性和无极性面的简单示意图
无极性面是指极性面法线方向上的面，而半极性面则是介于 极性面和无极性面之间的面
5 蓝宝石基板的主要技术参数 外延片厂家因为技术及工艺的不同,对蓝宝石基板的要求也 不同,比如厚度,晶向等. 下面列出几个厂家生产的蓝宝石基板的一些基础技术参数 (以成熟的C面2英寸蓝宝石基板为例子).更多的则是外延 片厂家根据自身的技术特点以及所生产的外延片质量要求 来向蓝宝石基板厂家定制合乎自身使用要求的蓝宝石基板. 即客户定制化. 分别为:A:台湾桃园兆晶科技股份有限公司 B:台湾新竹中美矽晶制品制品股份有限公司 C:美国 Crystal systems 公司 D:俄罗斯 Cradley Crystals公司
蓝宝石切面图图
晶体结构图上视图
晶体结构侧视图
Al2O3分之结构图
蓝宝石结晶面示意图
三种LED衬底比较
对于制作LED芯片来说，衬底材料的选用是首要考虑的问题。
应该采用哪种合适的衬底，需要根据设备和LED器件的要求进行选择。
目前市面上一般有三种材料可作为衬底：·蓝宝石（Al2O3）·硅 (Si)碳化硅（SiC）[/url]蓝宝石衬底通常，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。
蓝宝石衬底有许多的优点：首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。
因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。
图1示例了使用蓝宝石衬底做成的LED芯片。
图1 蓝宝石作为衬底的LED芯片使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。
蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω·cm，在这种情况下无法制作垂直结构的器件；通常只在外延层上表面制作n型和p型电极（如图1所示）。
在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料利用率降低、成本增加。
由于P型GaN掺杂困难，当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的方法，使电流扩散，以达到均匀发光的目的。
但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光，同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备，这将会增加生产成本。
蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400nm减到100nm左右）。
添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资。
蓝宝石的导热性能不是很好（在100℃约为25W/（m·K））。
因此在使用LED器件时，会传导出大量的热量；特别是对面积较大的大功率器件，导热性能是一个非常重要的考虑因素。
LED半导体照明衬底类型及其测量技术
LED半导体照明衬底类型及其测量技术自上世纪90年代初中村修二发明高亮度蓝光LED以来，基于GaN基蓝光LED和黄色荧光粉组合发出白光方式的半导体照明技术在世界范围内得到了广泛关注和快速发展。
迄今为止，商品化白光LED的光效已经超过150 lm/W，而实验室水平已经超过了200 lm/W，远远高于传统白炽灯（15 lm/W）和荧光灯（80 lm/W）的水平。
从市场看，LED已经广泛应用于显示屏、液晶背光源、交通指示灯、室外照明等领域，并已经开始向室内照明、汽车灯、舞台灯光、特种照明等市场渗透，未来有望全面替换传统光源。
半导体照明光源的质量和LED芯片的质量息息相关。
进一步提高LED的光效（尤其是大功率工作下的光效）、可靠性、寿命是LED材料和芯片技术发展的目标。
LED半导体衬底分类（1）图形衬底衬底是支撑外延薄膜的基底，由于缺乏同质衬底，GaN基LED一般生长在蓝宝石、SiC、Si等异质衬底之上。
发展至今，蓝宝石已经成为性价比最高的衬底，使用最为广泛。
由于GaN的折射率比蓝宝石高，为了减少从LED出射的光在衬底界面的全发射，目前正装芯片一般都在图形衬底上进行材料外延以提高光的散射。
常见的图形衬底图案一般是按六边形密排的尺寸为微米量级的圆锥阵列，可以将LED的光提取效率提高至60%以上。
同时也有研究表明，利用图形衬底并结合一定的生长工艺可以控制GaN中位错的延伸方向从而有效降低GaN 外延层的位错密度。
在未来相当一段时间内图形衬底依然是正装芯片采取的主要技术手段。
未来图形衬底的发展方向是向更小的尺寸发展。
目前，受限于制作成本，蓝宝石图形衬底一般采用接触式曝光和ICP干法刻蚀的方法进行制作，尺寸只能做到微米量级。
如能进一步减小尺寸至和光波长可比拟的百nm量级，则可以进一步提高对光的散射能力。
甚至可以做成周期性结构，利用二维光子晶体的物理效应进一步提高光提取效率。
纳米图形的制作方法包括电子束曝光、纳米压印、纳米小球自组装等，从成本上考虑，后两者更适合用于衬底的加工制作。
LED芯片16 种衬底、外延及芯片结构分析
芯片种衬底、外延及芯片结构分析电气论文芯片种衬底、外延及芯片结构分析近几年技术发展迅速，取得衬底、外延及芯片核心技术突破性进展.、图形化衬底外延现阶段普遍使用图形化衬底（），目前分为微米级和纳米级，微米级有各种形状图形，图形高度一般μ，园直径μ，周期约μ，采用光微投影及电浆干式蚀刻技术，一般可提高光效一般采用纳米压印技术，图形大小约，周期约，一般可提高光效左右.（）衬底对纳米模板及衬底平行度要求苛刻，优点：更高发光效率，均匀性更好，成本低.如在蓝宝石衬底上用纳米压印光刻获周期为园孔地六角形阵列，使绿光输出光功率是原来地三倍.（）纳米柱英国塞伦公司地新技术，在蓝宝石衬底上采用独特地纳米光刻技术，形成表面地纳米柱，在此衬底上外延生长可缓解应力，从而大幅度减少缺陷，可提高发光亮度达，光效地产业化水平达，并改善效应，衰减减缓约.小结：能较大提高发光效率，特别是纳米级能更大提升发光效率，是现阶段核心技术地发展趋势.对在降低成本方面有不同看法.、同质衬底同质衬底是以作衬底，生长衬底有多种方法，一般采用（氢化物气相外延）或钠流法，生产衬底要很好解决残留应力和表面粗糙问题，衬底厚度约μ，现可产业化衬底地优点：位错密度低（个），内量子效率可达以上，生长时间短约小时，节省大量原材料，可大幅度降低成本.（）实现高亮度丰田合成采用面衬底生长芯片，其面积为，可实现光通量.（）生长衬底产业化三菱化学、住友电工、日立电线等公司采用法生长衬底，厚度μ左右，位错密度（个），三菱化学近期宣布可提供″ 衬底，并计划年将成本降至目前地十分之一.东莞中镓( 北大) 可批量生产衬底.（）提高内量子效率日本碍子公司采用钠流法生长衬底，低缺陷密度，内量子效率达，在下，其光效达，可提供″ 衬底，正在加速开发低缺陷地″衬底.（）大尺寸衬底住友电工和合作开发″和″ 衬底，采用晶园制造技术和智能剥离层转移技术生产超薄高品质衬底，具有低缺陷密度，并宣布可提供衬底.（）衬底华南理工大学研发在衬底上采用激光分子束外延生长非极性衬底，厚度μ，作为复合衬底生长芯片，要求达到位错密度为×，内量子效率，转换效率为.（）获奖产品美国公司采用中村修二地技术制作替代灯，被评为“过去年半导体材料科学取得最重要成就之一”.其晶体完整性提高多倍，使每盏灯使用一个器件成为可能.小结：采用同质衬底生长，其缺陷密度达（～），可极大提升发光效率，而且加大电流密度时不明显，使普通照明实现采用单芯片光源，将核心技术推向新台阶.用中村修二地话来小结：我们相信有了，我们已经真正地谱写了技术新篇章，即版.、非极性、半极性衬底蓝宝石（）晶面有极性面、半极性面、面和非极性面.采用非极性或半极性衬底，生长难，可大幅度降低缺陷密度.采用非极性衬底生长，可作显示屏、电视、手机等背光源，没有取向性，不要外置扩散片，并可用于录光、激光、太阳能板.（）非极性、半极性蓝宝石衬底英国塞伦光电采用非极性蓝宝石上生长，大幅度降低缺陷密度，其外延片地光转换效率可提高倍，大幅度提高亮度而有效改善美元流明值.（）“”首尔半导体采用非极性衬底生长称为“”，在芯片上实现光通量，首尔半导体李贞勋说：同一表面地亮度大幅改善倍，未来可提高倍以上，是光源地终极目标.（）非极性衬底三菱化学采用非极性衬底生长蓝光，其缺陷密度最少仅为×.计划目标，在芯片发光亮度可达光通量.（）非极性、半极性衬底产业化住友公司宣布已开发半极性、非极性衬底材料，可提供制作白光地半极性、非极性衬底.（）紫外采用非极性衬底首尔半导体采用非极性衬底开发紫外并与、、荧光粉组合可实现高显色指数地白光照明和色彩表现范围大地背光源.小结：采用半极性、非极性蓝宝石和衬底生长地核心技术，已取得突破性进展，有可能在芯片上实现光通量，采用单芯片作为一盏灯地光源成为可能.、芯片新结构核心技术，还有芯片结构新技术.芯片结构设计主要是考虑如何提高外量子效率，即芯片地光萃取效率，提高芯片散热性能以及在降低成本上进行采用新结构新工艺.芯片有很多种新结构.（）六面体发光芯片六面体发光芯片指芯片地六个面全部出光，采用多面表面粗化技术，减少界面对光子地反射，提高光萃取率.（）芯片结构公司利用衬底优势，已推出地系列产品，采用透明衬底作为发光面，在衬底上制作结构，即在基板地外侧设置字形沟槽，从字沟槽一侧发光，以增强高折射率衬底地光萃取效果，而且是大电流倒装芯片，发光层一侧与封装接合，获得高质量地散热性，采用共晶焊、无金线，面积几乎是原来地一半，显著降低成本，实现双倍性价比.并在第三代碳化硅技术平台上，采用匹配地最新封装技术，宣布获得光效达.（）单芯片白光技术三星公司采用纳米级地六角棱锥结构技术做出白光，可以实现半极性、非极性衬底上生长，有利于光萃取地提升，因纳米结构微小能有效降低应变，达到更佳地晶体质量，而且散热性能好.同时发绿光、黄光、红光，其内量子效率分别为、、.实现单芯片发多色光组合白光，取得突破性进展.将会提高光色质量和避免波长转移引起光能损失，并可减少封装工艺，提高封装可靠性和降低封装成本，成为实现白光地另一条技术路线.结：芯片结构研发方面不断有新结构出现，在提高光效、散热性能、降低成本上不断有所突破.更要关注单芯片发多色光组合成白光地研发进展，将是照明技术发展中另一条可行地技术路线.、衬底、外延新技术以下介绍几种在衬底、外延核心技术研究中地新技术是具有开创性.（）外延偏移生长技术美国加州大学采用掩膜及分层偏移技术生长低位错，如图所示.示意图中厚，厚.先低温℃生长成核层，之后在℃下外延，进行偏移生长，阻档位错生长，可获位错密度为× 个，可极大提高内量子效率，减少效应.在外延上采用创新技术，取得突破性进展，将极大提高性能指标.（）硅基技术公司发布采用硅基技术，制造硅基芯片地成本仅为传统平面地五分之一.该技术基于升级了生产工艺，采用大尺寸园晶和低成本材料地解决方案，该技术已在法国公司开始使用.（）氧化镓β衬底氧化镓具有多种结构形式：α、β、γ、δ、ε等，其中β结构最为稳定，禁带宽度为，现已做出高品质、低缺陷密度，具有优异器件潜力.日本田村制作及子公司光波公司采用β衬底生长蓝光加荧光粉，芯片尺寸见方，加电流，其可获光通量，计划目标达.（）稀土氧化物复合衬底据媒体报导：在基上生长复合衬底，并生长大面积园片，并具有消除应力、减少翘度，可大面积生长，性能稳定，减少成本，并具有更高反射效应.已生长氧化钆、氧化铒等复合衬底，取得很好成果.（）介质复合衬底上海蓝光最近发布：通过缓冲层与介质衬底地组合技术，使各项参数达到或超过蓝宝石衬底地水平，取得突破性地成果.小结：上述介绍几种新技术研究成果，是具有开拓性地创新成果，一旦产业化，将是颠覆地技术突破，开辟了照明技术发展上另一条重要地技术路线.。
三种衬底材料比较
对于制作LED芯片来说，衬底材料的选用是首要考虑的问题。
应该采用哪种合适的衬底，需要根据设备和LED器件的要求进行选择。
目前市面上一般有三种材料可作为衬底：·蓝宝石（Al2O3）·硅 (Si)碳化硅（SiC）蓝宝石衬底通常，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。
蓝宝石衬底有许多的优点：首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。
因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。
图1示例了使用蓝宝石衬底做成的LED芯片。
图1 蓝宝石作为衬底的LED芯片[/url]使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。
蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω·cm，在这种情况下无法制作垂直结构的器件；通常只在外延层上表面制作n型和p型电极（如图1所示）。
在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料利用率降低、成本增加。
由于P型GaN掺杂困难，当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的方法，使电流扩散，以达到均匀发光的目的。
但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光，同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备，这将会增加生产成本。
蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400nm减到100nm左右）。
添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资。
蓝宝石的导热性能不是很好（在100℃约为25W/（m·K））。
因此在使用LED器件时，会传导出大量的热量；特别是对面积较大的大功率器件，导热性能是一个非常重要的考虑因素。
led衬底选用
LED衬底-LED衬底材料选用的比较关键字：LED衬底，LED衬底材料添加时间：2010-4-19 在LED晶圆(LED外延片)制程方面，不同的衬底材料，需要不同的磊晶（晶圆生长）技术、芯片加工技术和封装技术，LED衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。
LED灯衬底材料的选择主要取决于以下9个方面，衬底的选择要同时满足全部应该有的好特性。
所以，目前只能通过外延生长技术的变更和器件加工制程的调整来适应不同衬底上的半导体发光器件的研发和生产。
用于氮化镓研究的衬底材料比较多，但是能用于生产的衬底目前只有二种，即蓝宝石Al2O3和碳化硅SiC衬底。
如果我们来看LED衬底材料，好的材料应该有的特性如下：1、结构特性好，晶圆材料与衬底的晶体结构相同或相近、晶格常数失配度小、结晶性能好、缺陷密度小。
2、接口特性好，有利于晶圆料成核且黏附性强。
3、化学稳定性好，在晶圆生长的温度和气氛中不容易分解和腐蚀。
4、热学性能好，包括导热性好和热失配度小。
5、导电性好，能制成上下结构。
6、光学性能好，制作的器件所发出的光被衬底吸收小。
7、机械性能好，器件容易加工，包括减薄、抛光和切割等。
8、价格低廉。
9、大尺寸，一般要求直径不小于2英吋。
一般说来，LED衬底还有哪些呢？1、氮化镓衬底用于氮化镓生长的最理想的衬底自然是氮化镓单晶材料，这样可以大大提高晶圆膜的晶体质量，降低位错密度，提高器件工作寿命，提高发光效率，提高器件工作电流密度。
可是，制备氮化镓体单晶材料非常困难，到目前为止尚未有行之有效的办法。
有研究人员通过HVPE方法在其它衬底(如Al2O3、SiC、LGO)上生长氮化镓厚膜，然后通过剥离技术实现衬底和氮化镓厚膜的分离，分离后的氮化镓厚膜可作为外延用的衬底。
这样获得的氮化镓厚膜优点非常明显，即以它为衬底外延的氮化镓薄膜的位错密度，比在Al2O3、SiC上外延的氮化镓薄膜的位错密度要明显低；但价格昂贵。
因而氮化镓厚膜作为半导体照明的衬底之用受到限制。
led芯片的原材料
led芯片的原材料
LED芯片的原材料包括以下几种：
1. 衬底材料：通常采用蓝宝石（sapphire）或硅（silicon）作为衬底材料，其具有高热导性和良好的电绝缘性能，用于支持LED芯片的构造。
2. 流片材料：通常使用砷化镓（Gallium Arsenide，GaAs），砷化铟镓（Indium Gallium Arsenide，InGaAs）和砷化铟镓镓（Indium Gallium Nitride，InGaN）等半导体材料来制造LED 芯片。
3. 推向材料：LED芯片的推向材料主要是高纯度的红磷（Phosphor），用于将基础的蓝色LED发出的蓝光转换为其他颜色的光，例如白光LED中常用的黄磷。
4. 金属电极材料：常用的LED芯片电极材料是金属合金，如多元合金（alloy）和银（silver），用于提供电子和空穴注入的电流路径。
5. 封装材料：封装材料主要用于保护LED芯片以及提供灯泡的外壳。
常见的封装材料有环氧树脂（epoxy resin）和硅胶（silicone），它们具有良好的电绝缘性和耐热性能。
以上是LED芯片的一些常见原材料，不同类型的LED芯片可能使用不同的材料组合来实现不同的发光特性和性能。
LED芯片衬底材料
LED芯片衬底材料【摘要】衬底材料作为半导体照明产业的技术发展的基石，是半导体产业的核心，具有重要地位。
本文对适合于LED芯片衬底材料的蓝宝石，硅，碳化硅，氮化镓等从材料本身的特性出发，阐述了各种衬底材料的优缺点和未来发展趋势。
【关键词】LED照明蓝宝石衬底硅衬底碳化硅衬底氮化镓衬底1 引言LED照明即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。
它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。
由于LED的寿命长，安全可靠，环保节能，色彩多样，所以自从LED发明以来，很快就获得世人的认可。
全球都投入了大量的人力、财力去研究和开发。
我国LED产业起步于20世纪70年代，经过40多年的发展，中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。
在“国家半导体照明工程”的推动下，我国LED下游产业有了长足的发展，但是上游的LED产业仍然需要进一步的投入，以赶上日本，美国和欧洲。
2 衬底材料的要求当今大部分的芯片是GaN，GaN的生长方法有很多种，但是由于尚未解决单晶生产工艺，目前还是在衬底上进行外延生长，是依靠有机金属气象沉积法在相关的异型支撑衬底上生长的[1]。
这样，衬底材料的选用就是我们首要考虑的问题。
要想采用哪种合适的衬底，需要根据设备和LED器件的要求进行选择[2]。
目前来说，好的衬底材料应该有以下九方面的特性：（1）结构特性好，晶圆材料与衬底的晶体结构相同或相近、晶格常数失配度小、结晶性能好、缺陷密度小。
（2）接口特性好，有利于晶圆料成核且黏附性强。
（3）化学稳定性好，在晶圆生长的温度和气氛中不容易分解和腐蚀。
（4）热学性能好，要具备良好的导热性。
（5）导电性好，有利于衬底电极的制备[3]。
LED用蓝宝石基板(衬底)详细介绍,加工制程与技术参数
定位面方向 Primary Flat Location 定位边长 Primary Flat Length 正面 Front Surface 表面粗糙度 Surface Roughness 背面 包装 Backside Package
B:台湾中美矽晶制品制品股份有限公司C B:台湾中美矽晶制品制品股份有限公司C面2英寸蓝宝石基板技术参数 台湾中美矽晶制品制品股份有限公司
高纯度（> 99。996%） 单晶Al2O3， C轴（0001）±0.3° 50.8±0.2mm 330μm/430μm±25μm ＜10μm ＜10μm A面（11-20）±0.5 ° 16±1.2mm epi-ready polished （外延开盒即用） Ra＜0.3nm Ra=0.5~1.2μm 洁净室内真空冲氮包装
4 蓝宝石基板应用种类 广大外延片厂家使用的蓝宝石基片分为三种:
1:C-Plane蓝宝石基板 这是广大厂家普遍使用的供GaN生长的蓝宝石基板面.这主要是因为 蓝宝石晶体沿C轴生长的工艺成熟、成本相对较低、物化性能稳定,在 C面进行磊晶的技术成熟稳定. 2:R-Plane或M-Plane蓝宝石基板 主要用来生长非极性/半极性面GaN外延薄膜,以提高发光效率.通常 在蓝宝石基板上制备的GaN外延膜是沿c轴生长的，而c轴是GaN的极性 轴，导致GaN基器件有源层量子阱中出现很强的内建电场，发光效率 会因此降低，发展非极性面GaN外延，克服这一物理现象，使发光效 率提高。 3:图案化蓝宝石基板(Pattern Sapphire Substrate简称PSS) 以成长(Growth)或蚀刻(Etching)的方式,在蓝宝石基板上设计制作 出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形式，并可同 时减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷，改善磊晶质量，并 提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。
LED衬底及外延生长
氮化镓衬底生产技术和设备
从高压熔体中得到了单晶氮化镓体材料，但尺寸很小，无法使用，目前主要是在 蓝宝石、硅、碳化硅衬底上生长。虽然在蓝宝石衬底上可以生产出中低档氮化镓 发光二极管产品，但高档产品只能在氮化镓衬底上生产。目前只有日本几家公司 能够提供氮化镓衬底，价格奇贵，一片2英寸衬底价格约1万美元，这些衬底全 部由HVPE（氢化物气相外延）生产。
但是，ZnO本身是一种有潜力的发光材料。 ZnO的禁带宽度为3.37 eV，属 直接带隙，和GaN、SiC、金刚石等宽禁带半导体材料相比，它在380 nm附 近紫光波段发展潜力最大，是高效紫光发光器件、低阈值紫光半导体激光器 的候选材料。这是因为，ZnO的激子束缚能高达60 meV，比其他半导体材 料高得多（GaN为26 meV），因而具有比其他材料更高的发光效率。
在一定条件下，外延层的生长速度与金属有机源的 供应量成正比。
MOCVD及相关设备技术发展现状
MOCVD技术自二十世纪六十年代首先提出以来，经过七十至八十年代 的发展，九十年代已经成为砷化镓、磷化铟等光电子材料外延片制备的 核心生长技术。目前已经在砷化镓、磷化铟等光电子材料生产中得到广 泛应用。日本科学家Nakamura将MOCVD应用氮化镓材料制备，利用他 自己研制 的MOCVD设备(一种非常特殊的反应室结构)，于1994年首先 生产出高亮度蓝光和绿光发光二极管，1998年实现了室温下连续激射 10,000小时，取得了划时代的进展。到目前为止，MOCVD是制备氮化 镓发光二极管和激光器外延片的主流方法，从生长的氮化镓外延片和器 件的性能以及生产成本等主要指标来看，还没有其它方法能与之相比。
目前国内外研究氮化镓衬底是用MOCVD和HVPE两台设备分开进行的。即先用 MOCVD生长0.1～1微米的结晶层，再用HVPE生长约300微米的氮化镓衬底层， 最后将原衬底剥离、抛光等。由于生长一个衬底需要在两个生长室中分两次生 长，需要降温、生长停顿、取出等过程，这样不可避免地会出现以下问题：①样 品表面粘污；②生长停顿、降温造成表面再构，影响下次生长。
蓝宝石衬底介绍
蓝宝石衬底介绍led用衬底材料一般有蓝宝石衬底，碳化硅衬底及硅衬底三种，其中蓝宝石衬底应用最广泛，因为其加工方法以及加工成本等与其他两种相比较都有不小的优势。
虽说在晶格匹配上面是氮化镓衬底砷化镓衬底最为匹配，但其生产加工方法要比碳化硅及硅等都更难上加难。
目前，GaN基LED的衬底材料很多，但可用于商业化的衬底只有蓝宝石和碳化硅两种。
Gan、Si和ZnO等其他衬底仍处于研发阶段，离工业化还有一定距离。
一、红黄光led红色LED主要有gap（二元系）、AlGaAs（三元系）和AlGaInP（四元系）。
Gap和GaAs主要用作衬底，蓝宝石Al 2O 3和硅衬底尚未工业化。
1、gaas衬底：在使用lpe生长红光led时，一般使用algaas外延层，而使用mocvd生长红黄光led时，一般生长alingap外延结构。
外延层生长在gaas衬底上，由于晶格匹配，容易生长出较好的材料，但缺点是其吸收这一波长的光子，布拉格反射镜或晶片键合技术被用于消除这种额外的技术问题。
2.Gap衬底：当使用LPE生长红色和黄色LED时，通常使用Gap外延层，波长范围为565-700nm；当使用VPE生长红色和黄色LED时，生长GaAsP外延层，波长在630-650nm之间；当使用MOCVD时，通常会生长AlInGaP外延结构。
这种结构解决了GaAs衬底光吸收的缺点，直接在透明衬底上生长LED结构，但缺点是晶格失配。
生长InGaP和AlGaInP结构需要缓冲层。
此外，基于gap的iii-n-v材料体系也引起了广泛的兴趣。
这种材料结构不仅可以改变带宽，而且当只添加0.5%的氮时，也可以改变带隙从间接到直接，并且在红色区域（650 nm）有很强的发光效应。
使用这种结构制造led，可以从Gan P晶格匹配异质结构一步外延形成led结构，并且可以省略GaAs衬底去除和晶圆键合透明衬底的复杂过程。
二、蓝绿光led用于氮化镓研究的衬底材料很多，但只有两种可用于生产的衬底，即蓝宝石al2o3和碳化硅SiC。
LED芯片16种衬底、外延及芯片结构分析
ＬＥＤ芯片１６ 种衬底、外延及芯片结构分析近几年LED技术发展迅速，取得衬底、外延及芯片核心技术突破性进展。
１、图形化衬底LED外延现阶段普遍使用图形化衬底（PSS），PSS目前分为微米级PSS和纳米级nPSS，微米级PSS 有各种形状图形，图形高度一般1.1~1.6μm，园直径2.5~3μm，周期约4μm，采用光微投影及电浆干式蚀刻技术，一般可提高光效30~40%。
nPSS一般采用纳米压印技术，图形大小约260nm，周期约460nm，一般可提高光效70%左右。
（１）ｎＰＳＳ衬底对纳米模板及衬底平行度要求苛刻，nPSS优点：LED更高发光效率，均匀性更好，成本低。
如在蓝宝石衬底上用纳米压印光刻获周期为450nm园孔的六角形阵列，使绿光LED输出光功率是原来的三倍。
（２）纳米柱ＰＳＳ英国塞伦公司的新技术，在蓝宝石衬底上采用独特的纳米光刻技术，形成表面的纳米柱，在此衬底上外延生长可缓解应力85%，从而大幅度减少缺陷，可提高发光亮度达80~120%，LED光效的产业化水平达200lm/w，并改善Droop效应，衰减减缓约30%。
小结：PSS能较大提高LED发光效率，特别是纳米级nPSS能更大提升LED发光效率，PSS是现阶段LED核心技术的发展趋势。
对PSS在降低成本方面有不同看法。
２、同质衬底同质衬底是以GaN作衬底，生长GaN衬底有多种方法，一般采用HVPE（氢化物气相外延）或钠流法，生产GaN衬底要很好解决残留应力和表面粗糙问题，衬底厚度约400~500μm，现可产业化。
GaN衬底的优点：位错密度低（105~106个/cm2），内量子效率可达80%以上，生长时间短约2小时，节省大量原材料，可大幅度降低成本。
（１）实现高亮度ＬＥＤ丰田合成采用c面GaN衬底生长LED芯片，其面积为1mm2，可实现400lm光通量。
（２）ＨＶＰＥ生长ＧａＮ衬底产业化三菱化学、住友电工、日立电线等公司采用HVPE法生长GaN衬底，厚度450μm左右，位错密度（106~107个/cm2），三菱化学近期宣布可提供6″GaN衬底，并计划2015年将成本降至目前的十分技术纵横Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｗｗｗ．ｃｎ－ｚｇｚｍ．ｃｏｍ ｜ １－２ ／ ２０１６ 69之一。
LED用蓝宝石衬底介绍
晶体
机械加工
晶棒
长晶: 利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体 定向: 确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置,便于掏棒加工 掏棒: 以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒 滚磨: 用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削,得到精确的外圆尺寸精度 品检: 确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方位是否合客户规格
规格 Specifications
高纯度单晶Al2O3， C面（0001）±0.3° 0.20 ± 0.05°
0.0 ± 0.1°
50.8±0.15mm 430μ m±15μ m ＜10μ m ≦ 10μ m ≦ 15μ m -10 ~ 0μ m A面（11-20） 0.0 ± 0.2° 16±0.5mm RA≦ 3Å（即Ra≦0.3nm） Ra=0.5~1.0μ m 洁净室内真空冲氮包装
晶棒
蓝宝石基片制造工艺流程
机械加工
基片
定向:在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置,以便于精准切片加工 切片:将蓝宝石晶棒切成薄薄的晶片 研磨:去除切片时造成的晶片切割损伤层及改善晶片的平坦度 倒角:将晶片边缘修整成圆弧状,改善薄片边缘的机械强度,避免应力集中造成缺陷 抛光:改善晶片粗糙度,使其表面达到外延片磊晶级的精度 清洗:清除晶片表面的污染物(如:微尘颗粒,金属,有机玷污物等) 品检:以高精密检测仪器检验晶片品质(平坦度,表面微尘颗粒等),以合乎客户要求
出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形式，并可同 时减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷，改善磊晶质量，并 提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。
1:C-Plane蓝宝石基板
C-Plane蓝宝石基板是普遍使用的蓝宝石基板.1993年日本的赤崎勇教授 与当时在日亚化学的中村修二博士等人，突破了InGaN 与蓝宝石基板 晶格不匹配（缓冲层）、p 型材料活化等等问题后，终于在1993 年 底日亚化学得以首先开发出蓝光LED.以后的几年里日亚化学以蓝宝石 为基板,使用InGaN材料,通过MOCVD 技术并不断加以改进蓝宝石基板 与磊晶技术,提高蓝光的发光效率,同时1997年开发出紫外LED，1999 年蓝紫色LED样品开始出货，2001年开始提供白光LED。从而奠定了日 亚化学在LED领域的先头地位.
几种LED衬底材料的特征对比与研究现状
１２２
科学技术与工程
６卷
学稳定性， 不能与外延膜发生化学反应， 使外延膜 质量下降；
（ ５） 大尺寸原则： 所用的衬底易于生长出较大 尺寸的晶体；
（ ６） 集成与散热： 易于集成， 散热效果好； （ ７） 价格及其它： 考虑到产业化发展的需要， 要 求衬底 材 料 的 制 备 工 艺 简 单 、易 于 加 工 ， 且 成 本 不 能太高； 要求衬底的导电性能要好， 这样有利于制 作。 表１及图１为蓝宝石等两种衬底材料上的外延 工艺对比。
蓝 宝 石 是 制 作ＧａＮ外 延 最 常 用 的 衬 底 。 作 为 衬 底材料， 蓝宝石具有高温下（ １０００ Ｃ） 化学稳定， 容易 获得大尺寸、价格便宜等优点。其缺点是它与ＧａＮ之 间存在着较大的晶格失配（ １６％） 和热膨胀 失配， 大 的 晶 格 失 配 导 致 在ＧａＮ外 延 层 中 产 生 很 高 的 位 错 密 度， 而较高的位错密度又会降低载流子迁移率和少 数载流子寿命， 从而降低热导率。而热失配会在外 延层冷却过程中产生应力， 从而导致裂纹的产生， 最终降低了产品性能［７］。蓝宝石的热导率很低， 这和 其它衬底材料相比不利于散热。另外， 蓝宝石衬底 不导电， 器件的电极不容易制作。蓝宝石衬底与ＧａＮ 的特点对比如表１所示。
１００—１０００ １８０
０．５４ １．７％ 不易碎裂 导电 容易 ５０．８
２期
王如刚， 等： 几种ＬＥＤ衬底材料的特征对比与研究现状
１２３
格失配。随着生长技术的不断改进， 目前已能在蓝 宝石上外延出高质量的ＧａＮ材料， 并已研制出ＧａＮ 基 蓝 绿 色 发 光 二 极 管 及 激 光 二 极 管 ［ ６］ 。 ３．１．２ 蓝宝石衬底的晶格失配
随着新世纪高科技的发展和国民建设需要， 固 体照明光源、通讯光源等新型光源获得了快速发 展， 以各类技术发展起来的高亮度ＬＥＤ已经开始出 现在市场上。由于ＬＥＤ具有低工作电压（ ２～４Ｖ） 、低 功耗（ 几十至一百毫瓦） 、高效率、长寿命 （ 可连续工 作几万小时） 、固体化、响应速度快 （ 零点几微秒 级） 、驱动电路简单等特点， 所以其应用范围涉及到 多 个 行 业 。 随 着 ＬＥＤ的 主 要 材 料 ＧａＮ外 延 生 长 工 艺 和器件制作工艺日臻成熟， 已经形成了从红外、可 见、白光及少量紫外多个波段的固体光源［１， ２］。２００２ 年全球ＬＥＤ市场规模为３６亿美元， 年增长逾２０％， 据 美 国 权 威 市 场 调 研 公 司 ２００３ 年 ２ 月 的 调 查 数 据 ， ２００２年高亮度市场规模总体增长５０％， 达到１８亿美 元， 比２００１年的１２亿增长了５０％。随着２００８年北京奥 运会， ２０１０年上海世博会的临近， 各种景观、装饰及 照明光源对ＬＥＤ更是情有独钟， 本文就目前ＬＥＤ的 几种主要衬底材料的特点进行对比， 并对衬底材料 自身的发展现状进行了评价。
LED衬底分类
LED衬底分类日亚化学采用蓝宝石衬底，Cree公司采用炭化硅(SiC)衬底，旭明公司采用铜衬底，在此基础上生长氮化镓外延片。
铜、炭化硅材料衬底导电，而蓝宝石衬底不导电，因此制作LED 二极管的结构就有了不同。
导热性能上铜导热好于炭化硅(SiC)，炭化硅(SiC)导热性能好于蓝宝石，而LED的使用寿命与发光亮度是与LED的温度密切相关的，温度越高寿命与发光亮度越低，因此具有铜衬底的LED产品在寿命与发光亮度要好于炭化硅(SiC)与蓝宝石衬底。
[提要] 863项目验收专家组如此评价硅衬底技术：该技术打破了目前日本日亚公司垄断蓝宝石衬底和美国Cree公司垄断碳化硅衬底半导体照明技术的局面，形成了蓝宝石、碳化硅、硅衬底半导体照明技术方案三足鼎立的局面。
目前，世界范围内LED芯片有三大技术路线：日本专利垄断的蓝宝石衬底技术，美国专利垄断的碳化硅衬底技术，我国具有自主知识产权的硅衬底技术。
编者按：加快培育和发展以重大技术突破、重大发展需求为基础的战略性新兴产业，对于推进产业结构升级和经济发展方式转变，提升我国自主发展能力和国际竞争力，促进经济社会可持续发展，具有重要意义。
作为战略性新兴产业，LED方兴未艾。
在日美垄断LED芯片核心技术的格局下，南昌市的企业抱团攻坚，开创了全球LED芯片的第三条技术路线，并迅速实现产业化。
在技术手段日新月异，在产业竞争残酷激烈的全球化格局下，拥有核心技术和主导性的行业标准，是制胜的关键。
但是，新技术要成为新产业，不可能一蹴而就。
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LED用蓝宝石基板(衬底)详细介绍%2C加工制程与技术参数
蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3),是由三个氧原子和两个铝原子以共价 键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有APlane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光 (190nm)到中红外线都具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件,红 外装置,高强度镭射镜片材料及光罩材料上,它具有高声速,耐高温, 抗腐蚀,高硬度,高透光性,熔点高(2045℃)等特点,它是一种相当 难加工的材料,因此常被用来作为光电元件的材料.目前超高亮度白/蓝 光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质,而氮化镓磊晶品质则 与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关,蓝宝石(单晶Al2O3 )C面 与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小,同时符合GaN 磊 晶制程中耐高温的要求,使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键 材料. 下图则分别为蓝宝石的切面图;晶体结构图上视图;晶体结构侧视图; Al2O3分之结构图;蓝宝石结晶面示意图
机械加工
晶体
晶棒
长晶: 利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体 定向: 确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置,便于掏棒加工 掏棒: 以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒 滚磨: 用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削,得到精确的外圆尺寸精度 品检: 确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方位是否合客户规格
4 蓝宝石基板应用种类 广大外延片厂家使用的蓝宝石基片分为三种:
1:C-Plane蓝宝石基板 这是广大厂家普遍使用的供GaN生长的蓝宝石基板面.这主要是因为 蓝宝石晶体沿C轴生长的工艺成熟,成本相对较低,物化性能稳定,在 C面进行磊晶的技术成熟稳定. 2:R-Plane或M-Plane蓝宝石基板 主要用来生长非极性/半极性面GaN外延薄膜,以提高发光效率.通常 在蓝宝石基板上制备的GaN外延膜是沿c轴生长的,而c轴是GaN的极性 轴,导致GaN基器件有源层量子阱中出现很强的内建电场,发光效率 会因此降低,发展非极性面GaN外延,克服这一物理现象,使发光效 率提高. 3:图案化蓝宝石基板(Pattern Sapphire Substrate简称PSS) 以成长(Growth)或蚀刻(Etching)的方式,在蓝宝石基板上设计制作 出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形式,并可同 时减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷,改善磊晶质量,并 提升LED内部量子效率,增加光萃取效率.
LED用蓝宝石基板(衬底)详细介绍_加工制程与技术参数
Al2O3 3.95-4.1克 3.95-4.1克/立方厘米 六方晶格 a=4.785Å , c=12.991Å 9 2045℃ 2045℃ 3000℃ 3000℃ 5.8× 5.8×10 -6 /K 0.418W.s/g/k 100℃) 25.12W/m/k (@ 100℃) no =1.768 ne =1.760 13x10 -6 /K(@633nm) (0.3～ T≈80% (0.3～5μm) 11.5(∥c), 11.5(∥c), 9.3(⊥c) (仅次于钻石:10) (仅次于钻石:10) 仅次于钻石
机械加工
晶体
晶棒
长晶: 利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体 定向: 确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置,便于掏棒加工 掏棒: 以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒 滚磨: 用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削,得到精确的外圆尺寸精度 品检: 确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方位是否合客户规格
图10:半极性和无极性面的简单示意图
无极性面是指极性面法线方向上的面，而半极性面则是介于 极性面和无极性面之间的面
5 蓝宝石基板的主要技术参数 外延片厂家因为技术及工艺的不同,对蓝宝石基板的要求也 不同,比如厚度,晶向等. 下面列出几个厂家生产的蓝宝石基板的一些基础技术参数 (以成熟的C面2英寸蓝宝石基板为例子).更多的则是外延 片厂家根据自身的技术特点以及所生产的外延片质量要求 来向蓝宝石基板厂家定制合乎自身使用要求的蓝宝石基板. 即客户定制化. 分别为:A:台湾桃园兆晶科技股份有限公司 B:台湾新竹中美矽晶制品制品股份有限公司 C:美国 Crystal systems 公司 D:俄罗斯 Cradley Crystals公司
项目 Item 规格 Specifications
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LED衬底分类
日亚化学采用蓝宝石衬底，Cree公司采用炭化硅(SiC)衬底，旭明公司采用铜衬底，在此基础上生长氮化镓外延片。
铜、炭化硅材料衬底导电，而蓝宝石衬底不导电，因此制作LED 二极管的结构就有了不同。
导热性能上铜导热好于炭化硅(SiC)，炭化硅(SiC)导热性能好于蓝宝石，而LED的使用寿命与发光亮度是与LED的温度密切相关的，温度越高寿命与发光亮度越低，因此具有铜衬底的LED产品在寿命与发光亮度要好于炭化硅(SiC)与蓝宝石衬底。
[提要] 863项目验收专家组如此评价硅衬底技术：该技术打破了目前日本日亚公司垄断蓝宝石衬底和美国Cree公司垄断碳化硅衬底半导体照明技术的局面，形成了蓝宝石、碳化硅、硅衬底半导体照明技术方案三足鼎立的局面。
目前，世界范围内LED芯片有三大技术路线：日本专利垄断的蓝宝石衬底技术，美国专利垄断的碳化硅衬底技术，我国具有自主知识产权的硅衬底技术。
编者按：加快培育和发展以重大技术突破、重大发展需求为基础的战略性新兴产业，对于推进产业结构升级和经济发展方式转变，提升我国自主发展能力和国际竞争力，促进经济社会可持续发展，具有重要意义。
作为战略性新兴产业，LED方兴未艾。
在日美垄断LED芯片核心技术的格局下，南昌市的企业抱团攻坚，开创了全球LED芯片的第三条技术路线，并迅速实现产业化。
在技术手段日新月异，在产业竞争残酷激烈的全球化格局下，拥有核心技术和主导性的行业标准，是制胜的关键。
但是，新技术要成为新产业，不可能一蹴而就。
日前召开的国务院常务会议提出，必须坚持发挥市场基础性作用与政府引导推动相结合，科技创新与实现产业化相结合，以企业为主体推进产学研结合，把战略性新兴产业培育成为国民经济的先导产业和支柱产业。
这，也是我们解剖南昌LED产业这一“麻雀”的意义所在。
“硅基发光，中国创造”、“自主创新，光明万里”――这是科技部部长万钢给江西南昌一家企业的题词。
在日美垄断LED芯片核心技术的格局下，2008年，位于江西省南昌市高新开发区的晶能光电有限公司在氮化镓基半导体发光材料领域创造性地发展出第三条技术路线，成为唯一具有“硅衬底发光二极管”自主知识产权的LED生产企业，备受各方关注。
LED光源是低压微电子产品，也是新兴的数字信息化产品。
“中国创造”的硅基发光，能否后来居上主导世界LED光源产业？
全球70%以上LED应用产品加工制造都在中国完成，但核心技术被日美掌控
LED从上世纪90年代走出日本的实验室，在全球迅速产业化，并摧枯拉朽般地颠覆传统光电产业。
LED背光技术进入显示屏领域的短短数年间，跨国企业生产的笔记本电脑、手机，其显示屏100%是LED。
有数据显示，全球70%以上的LED应用产品的加工制造都是在中国完成。
但国内1000多家LED生产企业中，居于产业上游的仅有十余家。
“居于产业链上游的LED芯片技术路线以蓝宝石衬底和碳化硅衬底为主流，核心技术和专利均被日本和美国掌控。
”晶能光电有限公司副总裁王敏说，生产LED芯片的MOCVD设备技术，更是被德国爱思强（AIXTRON）公司和美国维易科（VEECO）公司所垄断。
随着LED产业规模不断扩大，日美等发达国家纷纷设置技术壁垒。
2010年2月，美国消费品安全委员会与Innovage公司联合对中国产Discovery Kids（TM）Animated Marine 灯和Safari灯实施自愿性召回。
此前，类似的事件也多次发生。
核心技术和专利的匮乏，让许多中国企业在专利诉讼中频频“受伤”。
更大的威胁还在后头。
2009年起，大量外资企业开始在中国LED市场上“跑马圈地”。
有业内人士认为，在LED技术的应用渠道尚未得到充分拓展之时，跟随日美技术路线的国内LED产业，投资和产能出现过剩的趋势。
硅基发光，突破国外技术垄断迈出关键一步
2008年，南昌大学江风益教授带领的团队，在氮化镓基半导体发光材料领域走出了全球LED芯片第三条技术路线。
如今，在只有头发丝半径大小的LED元件内，晶能光电已拥有130多项国际国内专利技术。
863项目验收专家组如此评价硅衬底技术：该技术打破了目前日本日亚公司垄断蓝宝石衬底和美国Cree公司垄断碳化硅衬底半导体照明技术的局面，形成了蓝宝石、碳化硅、硅衬底半导体照明技术方案三足鼎立的局面。
“仅1年多时间，我们的LED芯片销售已占国内市场的10%左右，国内1000多家下游封装企业中，有100多家成为我们的客户。
”王敏说。
2009年6月，晶能光电有限公司的芯片产品正式对外销售，今年LED芯片销量有望达140亿粒。
抓住国家“十城万盏”半导体照明应用工程试点机遇，南昌市以晶能光电为龙头，强化硅衬底技术及应用的研究，重点支持硅衬底芯片产业化和重点发展LED中下游应用技术和产品。
仅南昌高新开发区就集聚了具有一定规模的半导体照明企业15家，年产销半导体发光产品100多亿套，占全国市场的25%以上。
今年初，几家知名的风险投资公司与有关方面合作，投巨资在南昌建立金沙江LED产业园区，依托这一具有自主知识产权的LED新路径，打造集上、中、下游LED产业为一体的大型产业工业园区。
领跑未来，LED产业期待“中国标准”
据预测，2010年，全球照明市场规模将达到1000亿美元。
LED光源由于其节能减排等优势，将逐步取代白炽灯等光源最终占领这一巨大市场。
在不久前举行的中国南昌绿色照明产业合作推进会上，江风益说，国内LED技术与国际一流水平的核心技术还有大概20%到30%的效率差距。
如果高档技术上不去，我们的利润就非常低，就只能给别人打工。
“从战略层面看，中国发展LED产业，必须坚持走具有自主知识产权的硅衬底技术路线。
在LED这一战略性新兴产业中，这也是我国惟一可能后来居上的领域。
”南昌市发改委研究室主任柳华认为，“中国创造”的硅基发光技术，具有性能、成本等优势。
目前最大的问题是推广。
“日本、美国的技术路线已推广了十余年，而且有大量的跨国企业跟进、应用。
我们目前最大的问题是配套企业少，缺乏统一的生产标准和检测方法。
政府的支持和推动迫切且至关重要。
”
“新兴产业有了自己的国家标准，才能真正发展壮大，才可能真正带动全球LED产业的新跨越。
”王敏说，现在最迫切的是要尽快使新技术形成规模，保持优势，在国内建立起硅衬底技术的产业联盟，“我们愿意开放所有的专利技术，让国内外企业共享。
”
从这个意义上说，“中国创造”照亮整个世界的梦想，才刚刚起步。
LED（Light Emitting Diode）是一种可以直接把电转化为光固态的半导体器件。
它由无毒材料做成，不像荧光灯含水银会造成污染，可以回收再利用，光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，冷光源，耗电量仅为普通节能灯的20%左右，属于典型的绿色照明光源。
它融合计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等于一体，具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。
目前，世界范围内LED芯片有三大技术路线：日本专利垄断的蓝宝石衬底技术，美国专利垄断的碳化硅衬底技术，我国具有自主知识产权的硅衬底技术。