2012年7月, 首爾半導(dǎo)體(SSC,下同)在韓國發(fā)表了的新產(chǎn)品‘nPola’,此款產(chǎn)品是首爾半導(dǎo)體開發(fā)了10多年擁有專利技術(shù)的產(chǎn)品,其特點(diǎn)是采用非極性(non-polar)技術(shù),大大提高發(fā)光效率,相較于目前的LED,在相同面積上的亮度高出5倍。目前批量生產(chǎn)的LED發(fā)光效率是100流明左右,而此次首爾半導(dǎo)體公開的‘nPola'產(chǎn)品達(dá)到500流明,是目前產(chǎn)品的5倍。簡(jiǎn)單來說,在制作替代60W家庭用燈泡的LED燈泡時(shí)一般使用10~20個(gè)LED,但采用‘nPola’時(shí),只需1~2個(gè)LED就能達(dá)到相同的亮度。據(jù)了解這款產(chǎn)品的正是采用了GaN基板,也因此,中村修二博士才不辭遠(yuǎn)的去為此次的發(fā)布會(huì)站臺(tái)。
LEDinside此前指出,以GaN為基板同質(zhì)外延長晶技術(shù)正在受到業(yè)內(nèi)大廠全力押注,并與大尺寸矽基板一起對(duì)現(xiàn)有的藍(lán)寶石基板及其外延技術(shù)構(gòu)成極大沖擊。
GaN作為襯底材料沒有異質(zhì)外延幾乎無法克服的晶格失配問題,而GaN更具有禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導(dǎo)率大、電子飽和漂移速度高、抗輻射能力強(qiáng)和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)越特性,是迄今理論上電光轉(zhuǎn)換效率最高的材料體系。SSC更是十年磨一劍,此次一經(jīng)推出光效便直接超過傳統(tǒng)LED達(dá)到5倍。LEDinside認(rèn)為,一直以封裝大廠定位的首爾半導(dǎo)體此次在GaN同質(zhì)外延上的積極角色將對(duì)行業(yè)更具有重要意義。
此前日本LED大廠豐田合成(Toyota Gosei)發(fā)表以氮化鎵(Gallium nitride)為基板材料的LED產(chǎn)品,這種用GaN基板磊晶的LED,其長寬僅有1mm、GaN基板厚度為數(shù)百µm,單一LED的亮度約400流明,以同樣大小而言,是現(xiàn)有藍(lán)寶石基板為基礎(chǔ)的LED之3倍。豐田合成本身就是以藍(lán)寶石基板生長外延的主力廠商,且其具有競(jìng)爭(zhēng)力的封裝品皆依賴其獨(dú)有的外延芯片技術(shù)。依其現(xiàn)有產(chǎn)品及客戶結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換成本之高,因而不具動(dòng)力積極汰換現(xiàn)有的外延設(shè)備。因此其GaN基板的同質(zhì)外延雖技術(shù)領(lǐng)先,但預(yù)計(jì)并不會(huì)很快對(duì)市場(chǎng)構(gòu)成沖擊。
類似的三菱化學(xué)在GaN基板材料上雖然早有著墨,但以材料供應(yīng)商的角色頗難推動(dòng)外延廠商積極加入其新陣營。
唯首爾半導(dǎo)體以封裝大廠身份積極加入GaN同質(zhì)外延陣營,或?qū)κ袌?chǎng)構(gòu)成強(qiáng)烈的沖擊。首爾半導(dǎo)體長期受制于其外延芯片產(chǎn)能限制,較大部分芯片資源來自集團(tuán)外部,因此成本不具競(jìng)爭(zhēng)力,在韓系三巨頭的競(jìng)爭(zhēng)中,漸漸處于下風(fēng),被三星和LG Innotek超過?;诖薙SC一直有強(qiáng)勁動(dòng)力開發(fā)新技術(shù),尋求反超的機(jī)會(huì)。
此次Npola在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)大幅度跨越,提供了一個(gè)契機(jī)。幾大封裝廠中,首爾半導(dǎo)體在背光和照明都較為擁有有市場(chǎng)影響力,掌握廣泛的銷售管道和跨越領(lǐng)域龐大客戶群體,也具相對(duì)更合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。如果在其系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入Npola,有機(jī)會(huì)快速得到客戶驗(yàn)證并迅速轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)能力。通過學(xué)習(xí)曲線和規(guī)模經(jīng)濟(jì)更可以獲得成本的大幅下降,并更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。屆時(shí)啟動(dòng)的市場(chǎng)將大大推動(dòng)相關(guān)的材料和設(shè)備市場(chǎng)的興起,從而動(dòng)搖到現(xiàn)有的以藍(lán)寶石基板技術(shù)為導(dǎo)向的相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
而受影響最深的無疑還是藍(lán)寶石基板行業(yè),LEDinside統(tǒng)計(jì)全球藍(lán)寶石產(chǎn)能已經(jīng)超過1億片/年,超過全球需求量的2倍。而按照規(guī)劃和在建專案逐步達(dá)產(chǎn),設(shè)計(jì)產(chǎn)能更是超過了現(xiàn)有需求的10倍。