面对新技术的快速发展和老技术的不断突破，如今，SiC、蓝宝石、硅这三种不同的衬底技术路线，哪种在成本和性能上更具优势?如果越来越多的公司开始量产硅衬底，是否会对SiC与蓝宝石这两种技术路线形成冲击?不同的技术路线，国内外相关研究机构进展又如何?未来哪一种衬底技术路线会更被看好?本刊记者带您一起了解大家对这三条不同衬底技术未来发展的看法。
“逐鹿”硅衬底
尽管可用于GaN基LED的衬底材料较多，但目前产业化的主流衬底只有两种蓝宝石和SiC。因这两种技术路线受到专利、技术壁垒以及成本高等瓶颈制约，探寻具备更高性价比的衬底技术路线成为很多厂家的追求。硅作为一种衬底材料，与蓝宝石和SiC相比，具有低成本、大尺寸、高质量、导电等优点，且硅衬底GaN基材料及器件的研制将进一步促进GaN基器件与传统硅衬底器件工艺的集成，被认为是颇具前途的GaN衬底材料。目前国际上越来越多的LED大厂纷纷加入到对硅衬底技术研究的行列中。
据记者调查了解，日前很多公司研发的硅衬底LED芯片的质量和性能数据已可与蓝宝石衬底芯片相美。例如普瑞光电8英寸硅衬底芯片色温为4700K时，光效已达到160lm/W;色温为3000K时，光效已达到125lm/W，显色指数可达到80。欧司朗标准Golden Dragon Plus LED封装中的蓝光UX：3芯片在3.15V时亮度可达634mW，如果再结合标准封装中的传统荧光粉转换，这些白光LED原型在350mA电流下亮度将达到140lm，色温为4500K时将实现127lm/W的光效。晶能光电2英寸硅衬底量产芯片，色温为5000K时，350mA下普遍光效超过110lm/W，6寸硅衬底芯片研发取得重大进展，性能和2寸片相当，目前正筹备6寸量产制程设备。除此之外，飞利浦、三星也均在硅衬底方面展开研究，而三星更是一开始就瞄准了8英寸大尺寸的直接入手……可以预言，由硅衬底引发的半导体照明核心技术的竞争正在全球掀起。
与蓝宝石和SiC相比，在硅衬底上生长GaN更为困难，这两者之间热失配和晶格失配更大。普瑞光电负责人表示，其采用的新方案已突破硅衬底GaN上下层无法合的技术障碍，但目前采用的新方案技术细节尚不便透露。普瑞光电负责人表示，未来将选择代工模式，与经验丰富的世界级半导体公司合作量产硅衬底，提升产品良率，预计2013年初就将投产。在硅衬底研发方面也已取得良好进展的欧司朗于2012年初对外宣布，其研发人员成功地制造出高性能蓝白光 LED原型，当中的GaN发光层生长于直径为6英寸底的硅衬底上。欧司朗亚太区市场总监钟介聪表示：“目前实验室水平已能获得与蓝宝石衬底相同的品质，全新的LED芯片已经进入试点阶段，将在实际条件下接受测试，首批硅衬底LED芯片有望在两年内投放市场。”
在国外厂家对硅衬底研发水平快速提升的同时，全球首家实现硅衬底GaN基LED大功率芯片商业化的单位晶能光电，早在2006年就已经开始进行硅衬底LED芯片的产业化尝试，先后推出多种规格的硅衬底LED芯片，总体良品率约80%。据记者了解，晶能光电的主要技术支持单位国家硅基LED工程技术研究中心也已研制成功第二代硅衬底LED，光效、合格率和可靠性均有显着提升，同时制造工艺大幅简化，成本显着下降。
