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摘要 从当初的信誓旦旦到如今的集体迷茫，硅衬底的产业化道路仍然充满不确定性，良率、光效以及成本等依旧是当下亟待解决的问题。曾有一段时间，硅曾被业内人士认为是极具市场前景的氮化镓基LED衬...
从当初的信誓旦旦到如今的集体迷茫，硅衬底的产业化道路仍然充满不确定性，良率、光效以及成本等依旧是当下亟待解决的问题。
曾有一段时间，硅曾被业内人士认为是极具市场前景的氮化镓基LED衬底材料，吸引了不少投资者的疯狂涌入。国际LED大厂和国内企业纷纷加入到硅衬底技术研发和产业化的攻伐战中，但就目前进展来看，情况似乎不容乐观。
记者了解到，近年来，包括普瑞光电、欧司朗、台积电以及晶能光电等在内的外延芯片厂商都曾积极着手硅衬底LED项目。但时至今日，少数几家企业虽然宣称已经研发出在质量和性能上可与蓝宝石衬底芯片相媲美的产品，但却一直未能真正入市。
而曾豪言要在2013年实现硅衬底LED芯片量产的普瑞光电、日本东芝、欧司朗等几家厂商，如今依旧不见其动作，隐隐出现偃旗息鼓的态势。
曾一度被看好的硅衬底技术，为何在实验室阶段徘徊不前，其产业化道路是否会半路“夭折”？
入市多艰 “胎”死腹中
在硅衬底项目研发方面，普瑞光电在行业中走得相对靠前。2011年9月，普瑞光电曾宣布，公司已经将重心由蓝宝石衬底LED制造转移至成本更低的硅衬底LED制造，为此还裁掉了利弗莫尔总部近五分之一的员工。
随后，在短短数月之内，普瑞光电就对外宣布，已经成功在8英寸的硅衬底上长出高品质的氮化镓。但据江西晶能光电硅衬底LED研发副总监孙钱透露，普瑞光电已经将硅衬底LED技术以8000万美元的转让费转卖给日本东芝。
“我们曾与东芝签署了协议，将一部分硅衬底LED技术和相关设备卖给东芝，而东芝也有在给我们做代工。”普瑞光电亚洲区销售副总裁文健华告诉记者，在硅衬底LED项目方面，公司一直在进行研发，但还未到公布具体进展的时候，暂时还无法达到量产的程度。
不过，一位熟悉普瑞光电内部情况的人士却向记者透露：“目前普瑞光电硅衬底LED项目的技术人员都已经离职，基本上不会再继续进行下去了。”
值得关注的是，去年8月份日本东芝在拿到普瑞光电转卖的硅衬底LED技术后，曾表示将于2012年10月开始量产硅衬底LED芯片，但如今一年过去，东芝方面也未见到相关产品上市的消息。
而中国大陆方面，一直就将硅衬底视为核心项目的江西晶能光电尽管频繁宣布其硅衬底产品的光效等参数不断取得新突破，但时至今日，其产业化似乎已陷入泥泞。
“晶能光电的硅衬底外延炉设备一共有六台，其中三台设备早已停止运转了。硅衬底项目一直进展缓慢，难以实现量产。”一位接近晶能光电的人士告诉记者。
事实上，此前欧司朗、台积电、三星[微博]LED等半导体大厂的硅衬底LED产品也未见上市。欧司朗曾在去年5月宣布成功产出6英寸氮化镓LED晶圆样品，但此后再无进一步消息。
高工LED产业研究所总监张宏标表示，相较于蓝宝石和SiC，硅衬底具有大尺寸、高质量、低成本以及导电等优点，但在其上面生长氮化镓却相当困难，二者之间存在的热失配和晶格失配等问题一直难以解决，使得当下国内外企业的硅衬底产品只能“温养”在实验室内，而难以实现产业化。
“台积电的硅衬底芯片产品其实已经出来了，但性价比不是特别好，光效基本上能达到科锐产品的95%，但价格也是其90%左右，基本上没有什么吸引力，良率也不高。”台湾地区一家芯片代理商的高管向记者透露，如果台积电的硅衬底产品价格能下降到科锐的60%-70%，可能会受到市场欢迎。
“实际上，按照蓝宝石当前的价格，硅衬底在成本上其实未必能占据优势，而且在性能上同蓝宝石、SiC相比较还存在一定差距。”国内一家封装大厂的高管告诉记者，如果上述几家外延厂商只能研发出实验室样品，而无法使之量产，基本上意义不大。
前景不明 市场新机会
“台积电和普瑞光电其实已经低调退出硅衬底项目，未来硅衬底要实现市场化，情况不太乐观。“张宏标表示，将硅作为外延衬底材料或许是一个错误的技术路线。
这一看法亦得到了武汉迪源光电董事长董志江的部分认同。“就目前来看，把硅作为芯片的基板是可以的，但是在硅上面长外延确实是存在问题的。最近美国一家专注于LED硅衬底技术的外延公司Silicon Polar已经倒闭了。”
董志江认为，台积电和普瑞选择退出硅衬底项目完全有可能，毕竟企业首先要考虑的是生存问题。“对于投资者和企业老总而言，无论是做蓝宝石衬底还是硅衬底，能否带来经济效益是其考虑的首选条件。”
“很多做技术研究的人员觉得某项新技术有潜力，可以去做，就去申请政府拨款支持，拉来投资商成立公司，但最后却发现根本就无法带来经济效益，这对于公司来说是一个毁灭性的打击。”一位国内芯片制造商向记者表示。
而目前大陆地区唯一一家斥巨资豪赌硅衬底LED的晶能光电或正处于这种窘境。“晶能光电目前涉及硅衬底LED和蓝宝石衬底LED业务，但蓝宝石衬底的产能比重其实远大于硅衬底。”一位接触过晶能光电的国内芯片厂的老总向记者透露。
“研发成功和实现量产是两个完全不同的阶段，在研发阶段，1000个样品中有一个合格就算成功了，但是要实现产业化，你要保证999个都能用，这中间所要跨越的鸿沟非常大。”三星LED中国区总经理唐国庆告诉记者。
“每家公司所面临的处境不一样，为了生存的需要，有的企业还在坚持，有的选择了放弃，总归是有所为与有所不为，但是硅衬底一旦进入产业化阶段，将会重构上游格局。”唐国庆对硅衬底仍持乐观态度。
唐国庆认为：“任何东西在那层纸没有捅破之前，很难讲是对的还是错的，正面攻不破，可能还有其他路可以走。”而他也透露，三星LED在硅衬底LED项目方面早已展开研发，但暂时还未公开相关进展情况。
从国内外几家主流外延芯片企业当下的进展看来，硅衬底LED的产业化道路仍然充满不确定性，良率、光效以及成本等依旧是当下亟待解决的问题。
据了解，目前中国市场上99%的衬底材料是蓝宝石，而就全球范围来看，蓝宝石衬底的LED市场份额也占到95%以上。高工LED产业研究院（GLII）数据显示，截止今年5月份，中国大陆蓝宝石总产能利用率仅为32%。由此可见，在衬底材料产能严重过剩的前提下，硅衬底材料前景越发迷途。
值得关注的是，与蓝宝石衬底相比，硅衬底虽然逐渐丧失了低成本优势，但是在其它领域或有较广前景。晶台光电总经理龚文告诉记者，硅衬底LED可能在高功率（单颗芯片3W以上）产品方面有相当优势，尽管目前高功率产品市场规模并不大；此外，鉴于硅的其它优良性能，未来或可利用其研发无封装的器件产品。
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