芯(xin)(xin)片(pian)，是LED的核心部件。目前(qian)國內外(wai)有很多LED芯(xin)(xin)片(pian)廠家，然芯(xin)(xin)片(pian)分類沒(mei)有統(tong)一的標準(zhun)，若(ruo)按(an)功(gong)率(lv)分類，則(ze)有大功(gong)率(lv)和中小功(gong)率(lv)之(zhi)分;若(ruo)按(an)顏(yan)色(se)分類，則(ze)主要為紅色(se)、綠色(se)、藍(lan)色(se)三種;若(ruo)按(an)形狀分類，一般分為方片(pian)、圓片(pian)兩(liang)種;若(ruo)按(an)電壓(ya)分類，則(ze)分為低壓(ya)直(zhi)(zhi)流(liu)芯(xin)(xin)片(pian)和高壓(ya)直(zhi)(zhi)流(liu)芯(xin)(xin)片(pian)。國內外(wai)芯(xin)(xin)片(pian)技術(shu)對(dui)比方面(mian)，國外(wai)芯(xin)(xin)片(pian)技術(shu)新，國內芯(xin)(xin)片(pian)重(zhong)產量不重(zhong)技術(shu)。

襯底材料和晶圓生長技術成關鍵

　　目前，LED芯(xin)片技術(shu)的(de)發展關鍵在于(yu)襯(chen)(chen)底(di)(di)材(cai)料(liao)和(he)(he)晶圓(yuan)生長(chang)技術(shu)。除了(le)傳統的(de)藍寶石(shi)(shi)、硅(gui)(Si)、碳(tan)化(hua)硅(gui)(SiC)襯(chen)(chen)底(di)(di)材(cai)料(liao)以(yi)外，氧化(hua)鋅(xin)(ZnO)和(he)(he)氮化(hua)鎵(GaN)等也是(shi)當(dang)前LED芯(xin)片研(yan)究的(de)焦(jiao)點。目前，市(shi)面(mian)上大多(duo)(duo)采用(yong)藍寶石(shi)(shi)或碳(tan)化(hua)硅(gui)襯(chen)(chen)底(di)(di)來外延生長(chang)寬帶隙半導(dao)體氮化(hua)鎵，這(zhe)兩種材(cai)料(liao)價格都非常昂(ang)貴，且都為國外大企(qi)業所壟斷，而硅(gui)襯(chen)(chen)底(di)(di)的(de)價格比藍寶石(shi)(shi)和(he)(he)碳(tan)化(hua)硅(gui)襯(chen)(chen)底(di)(di)便宜得多(duo)(duo)，可制作出尺寸更大的(de)襯(chen)(chen)底(di)(di)，提(ti)高(gao)MOCVD的(de)利(li)用(yong)率，從而提(ti)高(gao)管芯(xin)產率。所以(yi)，為突破國際專利(li)壁壘，中(zhong)國研(yan)究機構和(he)(he)LED企(qi)業從硅(gui)襯(chen)(chen)底(di)(di)材(cai)料(liao)著手研(yan)究。

　　但問題(ti)是，硅與氮化(hua)鎵的(de)(de)高質量結合是LED芯片(pian)的(de)(de)技術難點，兩(liang)者(zhe)的(de)(de)晶格(ge)常數和(he)熱膨脹系(xi)數的(de)(de)巨大失配而引起的(de)(de)缺陷(xian)密度高和(he)裂紋等技術問題(ti)長期以來阻(zu)礙著芯片(pian)領(ling)域的(de)(de)發(fa)展。

　　無(wu)疑，從襯(chen)底角度(du)看(kan)，主流襯(chen)底依然是(shi)藍寶石和碳(tan)化硅(gui)，但硅(gui)已經成為芯(xin)(xin)片領域今(jin)后的發展趨(qu)勢(shi)。對于價(jia)格戰(zhan)相對嚴重(zhong)的中國來(lai)說，硅(gui)襯(chen)底更有成本(ben)和價(jia)格優勢(shi)：硅(gui)襯(chen)底是(shi)導電襯(chen)底，不但可(ke)(ke)以減少管芯(xin)(xin)面(mian)積，還可(ke)(ke)以省(sheng)去對氮化鎵外延(yan)層的干法腐(fu)蝕步(bu)驟，加之(zhi)，硅(gui)的硬度(du)比藍寶石和碳(tan)化硅(gui)低，在加工方(fang)面(mian)也可(ke)(ke)以節省(sheng)一些成本(ben)。而諸(zhu)如強(qiang)力巨(ju)(ju)彩(cai)等(deng)LED顯示屏行(xing)業(ye)的巨(ju)(ju)頭，在對于LED芯(xin)(xin)片就是(shi)喜歡質量(liang)優越(yue)，而成本(ben)又在可(ke)(ke)控范(fan)圍內。

目前LED產(chan)業大(da)多以2英(ying)寸或4英(ying)寸的藍寶石基(ji)板為(wei)主，如能采用(yong)(yong)硅(gui)基(ji)氮化鎵技術，至少(shao)可(ke)節省75%的原料(liao)成(cheng)本(ben)。據日本(ben)三墾電氣公司估計(ji)，使用(yong)(yong)硅(gui)襯底(di)制(zhi)作大(da)尺寸藍光氮化鎵LED的制(zhi)造成(cheng)本(ben)將比藍寶石襯底(di)和(he)碳化硅(gui)襯底(di)低90%。

國內外芯片技術差異大

　　在(zai)(zai)國外，歐(ou)司朗、美(mei)國普(pu)瑞(rui)、日(ri)本三墾等(deng)一(yi)流(liu)企業已經在(zai)(zai)大尺(chi)寸硅(gui)襯底(di)氮化(hua)(hua)(hua)鎵基(ji)LED研究(jiu)上取(qu)得(de)突破，飛(fei)利浦、韓國三星、LG、日(ri)本東芝等(deng)國際LED巨(ju)頭(tou)也掀起(qi)了一(yi)股硅(gui)襯底(di)上氮化(hua)(hua)(hua)鎵基(ji)LED的(de)(de)研究(jiu)熱潮。其中，在(zai)(zai)2011年，美(mei)國普(pu)瑞(rui)在(zai)(zai)8英寸硅(gui)襯底(di)上研發出高光(guang)(guang)效氮化(hua)(hua)(hua)鎵基(ji)LED，取(qu)得(de)了與藍(lan)寶石及(ji)碳化(hua)(hua)(hua)硅(gui)襯底(di)上頂尖水平(ping)的(de)(de)LED器(qi)件性能相(xiang)媲美(mei)的(de)(de)發光(guang)(guang)效率160lm/W;在(zai)(zai)2012年，歐(ou)司朗成功生產(chan)出6英寸硅(gui)襯底(di)氮化(hua)(hua)(hua)鎵基(ji)LED。

　　反觀中國內地，LED芯(xin)片(pian)企業(ye)技(ji)(ji)術的(de)突(tu)(tu)破點主(zhu)要還(huan)是(shi)提(ti)高產能(neng)和大(da)(da)尺寸(cun)藍寶石晶體生長(chang)技(ji)(ji)術，除了晶能(neng)光(guang)電(dian)在2011年成(cheng)功實現2英(ying)寸(cun)硅襯(chen)底氮(dan)化(hua)鎵基大(da)(da)功率LED芯(xin)片(pian)的(de)量產外，中國芯(xin)片(pian)企業(ye)在硅襯(chen)底氮(dan)化(hua)鎵基LED研究上無大(da)(da)的(de)突(tu)(tu)破，目前中國內地LED芯(xin)片(pian)企業(ye)還(huan)是(shi)主(zhu)攻產能(neng)、藍寶石襯(chen)底材料(liao)及晶圓生長(chang)技(ji)(ji)術，三(san)安光(guang)電(dian)、德豪(hao)潤達、同方股份等內地芯(xin)片(pian)巨頭也大(da)(da)多在產能(neng)上取(qu)得突(tu)(tu)破。