2013年5月14日下午，在由國家半導體照明工程研發(fā)及產業(yè)聯(lián)盟與英國勵展博覽集團共同主辦的“2013上海國際新光源&新能源照明論壇”之 “新光源&新能源照明的應用”分會上，來自晶能光電有限公司孫錢博士做了題為《硅襯底上氮化鎵基垂直結構大功率LED的研發(fā)及產業(yè)化》的報告，他從高質量、無裂紋的硅襯底氮化鎵LED外延技術高效、散熱好的垂直結構LED芯片技術；45 mil的硅襯底LED芯片在350mA下達到142lm/W；硅襯底LED的LM80可靠性測試；熒光粉直涂工藝技術提高封裝效率；6英寸大尺寸硅襯底氮化鎵基垂直結構LED的低成本優(yōu)勢、及研發(fā)結果等幾個方面，介紹了硅襯底上氮化鎵基垂直結構大功率LED解決方案，以及一些關鍵器件性能和特點。

晶能光電有限公司孫錢博士

　　孫博士指出現(xiàn)在業(yè)界做LED采用硅襯底是因為硅作襯底與藍寶石作襯底相比具有襯底材料便宜、硅襯底的散熱系數(shù)較大、有大尺寸8-12寸的硅襯底、我國自主知識產權、襯底剝離容易、可利用IC行業(yè)折舊的設備工藝線等優(yōu)勢。但硅作襯底也有難點：1、大晶格失配17%：很高的缺陷密度，降低LED光效 ；2、熱膨脹系數(shù)的大失配54%：外延膜在降溫過程中產生裂紋，嚴重影響材料質量和器件性能 ；3、金屬鎵與硅襯底的化學反應 4、高溫外延過程中片子彎曲度大。

　　而在硅襯底上外延生長GaN的主要難點：1、GaN與硅之間的17%大晶格失配: 很高的缺陷密度；2、 54%的熱膨脹系數(shù)的大失配: 外延膜在降溫過程中產生裂紋；3、金屬Ga直接與硅襯底接觸時會有化學回融反應。

　　晶格失配會造成很大的缺陷密度，性能效率就會受到影響，晶格失配就是質量問題。難點是熱膨脹系數(shù)的上升，因為在高溫的時候，外延生長的時候，降溫從1000多度降到10的過程中，收縮比較快，但氮化鎵就返過來了，硅不讓它收縮，相當于把襯底向外很大的張拉力，拉扯會像一個碗一樣，最后會產生裂紋。對于這個問題，孫博士介紹利用在硅，積累一個壓應力把它塞進去，抵消降溫產生的張應力，就會變成平的。

　　而對于硅跟藍寶石的差別，孫博士指出藍寶石優(yōu)點是五面儲光，硅不會進入襯底，光只是單面儲光，硅是一個冷波峰波，冷波峰就是光每個角度看的時候它是一個很均勻的分布，所以優(yōu)點就是很均勻，很適合聚光，二次光很容易配。另外硅的導熱系統(tǒng)比較好，PE型進一步降低它的散熱成本，也利于做熒光粉直涂工藝。

　　最后孫博士認為，藍寶石2寸，肯定往自動化、大尺寸、大規(guī)模走，國內目前三安做得很好，現(xiàn)在東芝進入了，三星也在做。而對于硅襯底，克服硅襯底技術的難題，設備產生裂紋的問題，6英寸研發(fā)進展還需加快。