LED通用照明進入到規模性爆發的關鍵時期，進一步提高LED的發光效率和降低LED的制備成本仍然非常重要。目前，在外延方法、能量轉換效率、熱能管理、生產設備和工藝過程控制方面，LED仍有大幅提升空間。材料與裝備技術對于LED性價比的提升至關重要，也是LED照明市場獲得發展的關鍵推動力。
在今年一年一度的半導體照明國際盛會--第十三屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA2016）期間。在 “材料與裝備技術分會”聚攏了該領域一大批國際專家和企業家，暢談產業核心材料及重大裝備新進展，聚焦國產化裝備及材料新進展。分會主持由中科院半導體研究所研究員、中科院半導體照明研發中心副主任王軍喜和佐治亞理工大學教授Russell Dupuis共同擔任。
會上，來自中微半導體高級工藝工程師李洪偉分享了“大尺寸基片上生長的GaN基LED和HEMT器件”的主題報告。他表示，業界已經做了持續的努力來降低III族氮化物器件的成本，這類器件可廣泛應用的固態照明（SSL）以及作為下一代功率器件。在大型MOCVD制造設備上的大直徑襯底上進行外延生長是降低使用成本（CoO）的關鍵驅動力之一。對于LED器件來說，主流方案已經從2英寸移升級到4英寸圖案化藍寶石襯底，為了獲得較低的CoO和較高的市場滲透率。
李洪偉表示，LumiLEDs，Osram的Tier I LED制造商已展示了在6英寸藍寶石襯底上的GaN基LED，以此進一步降低成本。AMEC Prismo MOCVD反應爐具有高效率，高產量和卓越的制造靈活性的特點。它能夠加工從2英寸到8英寸的晶片。使用AMEC MOCVD大規模量產反應爐在4英寸藍寶石襯底上制備的藍光UVA LED，實現了小于1.5％的優異的厚度均勻性（1s誤差和2nm邊緣排除區域）和小于2nm的波長均勻性（455nm波長處1s誤差）。未來還將探討在6英寸藍寶石襯底上的LED的生長。
并且，目前對于硅基GaN生長，必須施加適當的緩沖層以補償在外延生長和冷卻期間產生的拉伸應力，以獲得無裂紋膜。高質量GaN基LED和HEMT結構已經在具有AMEC MOCVD平臺的6英寸和8英寸硅基板上生長出來。已經實現了超過5微米的無裂紋外延層。
李洪偉還表示，通過使用非晶SixNy掩模層可以大大提高GaN結晶質量。（102）晶面的x射線回擺曲線FWHM小于400弧秒，證實了高質量GaN-on-Si外延層。通過選擇合適的晶片載流子來優化硅晶片上的光致發光（PL）波長均勻性，可以改進MQW生長期間的晶片彎曲。具有5靘外延層的GaN-on-Si HEMT展示了高垂直擊穿電壓特性，在GaN層中碳濃度高達5.6×1019 cm-3。霍爾測量顯示電子遷移率為1950 cm2/V?s，2DEG載流子密度分別為9.7×1012 cm-3。
