期間，“SSLCHINA 2021：半導(dǎo)體照明芯片、封裝、模組及可靠性”分論壇由廣東中民工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院有限公司、旭宇光電（深圳）股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、江蘇博睿光電有限公司聯(lián)合協(xié)辦支持。分會(huì)召集人之一的北京易美新創(chuàng)科技有限公司執(zhí)行副總裁劉國旭博士主持論壇。

主持人：北京易美新創(chuàng)科技有限公司執(zhí)行副總裁劉國旭博士 
 

會(huì)上，福州大學(xué)孫捷教授、武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院周圣軍教授、廣東中民工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院有限公司常務(wù)副院長閆春輝博士、江蘇博睿光電有限公司副總經(jīng)理梁超博士，旭宇光電（深圳）股份有限公司董事、研發(fā)總監(jiān)陳磊博士，有研稀土股份有限公司有研華南運(yùn)營中心總經(jīng)理馬小樂博士，北京易美新創(chuàng)科技有限公司執(zhí)行副總裁劉國旭博士，河北工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院徐庶教授等專家先后帶來了精彩報(bào)告，分享前沿研究成果。

福州大學(xué)孫捷教授
 

福州大學(xué)孫捷教授現(xiàn)場(chǎng)分享了“低維納米材料在GaN LED芯片上的應(yīng)用”主題報(bào)告。GaN上直接生長石墨烯應(yīng)用于LED散熱透明電極，2寸氮化鎵外延晶圓生長石墨烯前后的表面AFM照片。數(shù)據(jù)分析顯示生長石墨烯后，樣品表面粗糙度僅為0.604 nm。通過分析氮化鎵上直接PECVD生長石墨烯的拉曼光譜圖發(fā)現(xiàn)，單次掃描譜線，2700 cm-2的2D峰很明顯，分析特征峰比率的二維分布圖，顯示了材料的高度均勻性。并觀察二寸GaN LED晶圓上制備的石墨烯LED器件之工藝實(shí)拍照片，可見，器件已完全實(shí)現(xiàn)陣列化，工藝重復(fù)性好，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目最初的出發(fā)點(diǎn)，突破原理性器件，使實(shí)用化成為可能。

武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院周圣軍教授
 

武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院周圣軍教授現(xiàn)場(chǎng)分享了“高效率氮化物藍(lán)光/綠光/紫外LED外延生長與芯片制造技術(shù)”主題報(bào)告。報(bào)告介紹了，利用MOCVD原位生長技術(shù)、激光加工技術(shù)、ICP刻蝕技術(shù)、TMAH濕法腐蝕技術(shù)在LED芯片的不同位置引入微納光學(xué)結(jié)構(gòu)，提升LED芯片的光提取效率。汽車大燈和特種照明應(yīng)用領(lǐng)域需要大電流驅(qū)動(dòng)LED芯片，針對(duì)大電流驅(qū)動(dòng)條件下，電流聚集導(dǎo)致LED芯片電注入難的問題，設(shè)計(jì)與制造了一種三維倒裝結(jié)構(gòu)LED芯片，通過陣列分布的三維通孔電極，縮短電流橫向擴(kuò)展長度，使電流分布更加均勻，解決了電流聚集問題，使藍(lán)光LED芯片的電注入效率達(dá)到99%，光輸出飽和電流密度提升了一倍。在綠光LED外延結(jié)構(gòu)中引入InGaN/GaN超晶格，通過調(diào)節(jié)InGaN/GaN超晶格生長溫度和周期對(duì)V-pits的密度和尺寸進(jìn)行調(diào)控，利用V-pits屏蔽位錯(cuò)提升綠光LED芯片的外量子效率。發(fā)展濺射AlN成核層/圖形襯底模板技術(shù)，不僅降低了氮化物材料位錯(cuò)密度，而且提升了紫外LED芯片的光提取效率，為發(fā)展高效率紫外LED提供技術(shù)支撐。
 

LED的Droop效應(yīng)是指向芯片輸入較大電力時(shí)LED的光效反而會(huì)降低的現(xiàn)象。Droop效應(yīng)決定了單個(gè)LED所能工作的最大電流，因而要實(shí)現(xiàn)大光通量必須采用多顆LED或多芯片，或者通過采用增加芯片面積的方式而減少電流密度的方法，這就會(huì)導(dǎo)致高功率LED器件的成本大幅增加。在LED業(yè)界和學(xué)術(shù)界，Droop效應(yīng)一直是大家爭(zhēng)相研究和攻克的技術(shù)難題。
 

廣東中民工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院有限公司常務(wù)副院長閆春輝博士

廣東中民工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院有限公司常務(wù)副院長閆春輝博士現(xiàn)場(chǎng)介紹了“維持Haitz定律：超高電流密度下改善高功率GaN基LED的Droop效應(yīng)”最新研究成果報(bào)告。報(bào)告指出，為了進(jìn)一步降低固態(tài)照明的流明成本，即維持Haitz定律，最有效的技術(shù)方法是1）增加LED工作電流密度從而提高輸出功率密度，2）提高墻插效率(WPE) 處于高電流水平。報(bào)告系統(tǒng)研究了在微觀和宏觀尺度上提高電流擴(kuò)展均勻性，以及載流子注入、載流子復(fù)合，以提高工作電流和高注入水平的 WPE。

江蘇博睿光電有限公司副總經(jīng)理梁超博士
 

江蘇博睿光電有限公司副總經(jīng)理梁超博士現(xiàn)場(chǎng)分享了“高導(dǎo)熱AlN陶瓷的制備技術(shù)研究”報(bào)告。研究發(fā)現(xiàn)，YFO2樣品的最大彎曲強(qiáng)度達(dá)到426.6 MPa，YFO3樣品的最大熱導(dǎo)率達(dá)到192.1 W/(m·K)。YF3顯著降低了第二相粒子的尺寸，納米級(jí)的第二相顆粒通過增強(qiáng)基體晶粒和引起裂紋橋接來提高其抗彎強(qiáng)度裂紋撓度。大量的第二相向外遷移到表面，提高了純度陶瓷基板，減少氧元素引起的聲子散射，最終促進(jìn)其導(dǎo)熱性。
 

旭宇光電（深圳）股份有限公司董事、研發(fā)總監(jiān)陳磊博士
 

旭宇光電（深圳）股份有限公司董事、研發(fā)總監(jiān)陳磊博士現(xiàn)場(chǎng)分享了“全光譜高光效助力低碳健康照明”主題報(bào)告。“十四五”規(guī)劃，節(jié)能減排仍然是當(dāng)前國際研究熱點(diǎn)，我國照明用電量約占全社會(huì)用電量的10%左右。高光效助力節(jié)能減碳，2014年實(shí)驗(yàn)室功率級(jí)光效突破303lm/W, 白光光效仍有很大提升空間！并且，材料類仍有提升空間，器件結(jié)構(gòu)、封裝工藝等綜合提升，未來光效會(huì)逐步提升。開發(fā)窄帶紅色熒光材料是實(shí)現(xiàn)高光效的有效技術(shù)路徑！旭宇光電公司全光譜具有高顯色指數(shù)、高光效、高性價(jià)比、無藍(lán)光危害等優(yōu)點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于教室照明、醫(yī)療照明、商店照明、家居照明等高端場(chǎng)合。“全光譜LED光源”專利由于技術(shù)先進(jìn)、RG0、防控近視，社會(huì)價(jià)值較高，獲得國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局第二十二屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)，公司是全國LED照明應(yīng)用封裝領(lǐng)域唯一一家獲得中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)單位。此外，公司率先在行業(yè)內(nèi)主導(dǎo)制定全光譜產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并被深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院納為執(zhí)行3A評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。陳磊博士表示，半導(dǎo)體發(fā)光二極管節(jié)能減碳將是長期發(fā)展的方向，但同時(shí)光健康需求將成為白光主流；無論健康照明還是節(jié)能減碳目標(biāo)的達(dá)成，均需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游深度合作，助力半導(dǎo)體照明高質(zhì)量發(fā)展。
 

有研稀土股份有限公司有研華南運(yùn)營中心總經(jīng)理馬小樂博士
 

有研稀土股份有限公司有研華南運(yùn)營中心總經(jīng)理馬小樂博士現(xiàn)場(chǎng)分享了“照明及顯示用氟化物熒光粉發(fā)展趨勢(shì)”主題報(bào)告。他表示，高顯色（Ra＞90）照明和廣色域液晶顯示是白光LED光源主流發(fā)展趨勢(shì)。其中，K2(Si/Ge/Ti)F6:Mn4+氟化物紅粉，Mn4+寬譜激發(fā)、線譜發(fā)射，氟化物基質(zhì)聲子能量低、效率高，發(fā)射峰值波長630 nm，半高寬＜10 nm。目前，氟化物紅粉已廣色域液晶顯示LED背光等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并已LED燈絲燈等通用照明領(lǐng)域得到規(guī)模應(yīng)用。LED照明領(lǐng)域隨顯色指數(shù)Ra增加，光效降低（Ra~80提升至90,降低超過15%）；長波氮化物紅粉的激發(fā)波長延伸至可見光區(qū)域，對(duì)綠光產(chǎn)生二次吸收增強(qiáng)。避免了對(duì)綠粉二次吸收，氟化物照明方案光效較氮化物方案高15%以上；2700K  90RA方案氟化物組合的亮度比常規(guī)組合的亮度高約20%！同時(shí)，色域越廣對(duì)自然界中真實(shí)顏色還原度越高！氟化物紅粉色品坐標(biāo)可達(dá)（0.69,0.31），可實(shí)現(xiàn)廣色域（90%NTSC）液晶顯示。

關(guān)于氟化物紅色熒光粉發(fā)展趨勢(shì)，他表示，美國和歐洲先后大幅提高了LED照明的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同等顯指下的光效大幅提升；高顯色（Ra~90）照明發(fā)展對(duì)氟化物紅粉需求急劇增長，2025年將超過20噸，帶動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到數(shù)百億元。他還表示，目前氟化物紅粉方案已在LED燈絲燈得到應(yīng)用，正逐漸拓展至貼片封裝領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)關(guān)于信賴性和用粉量問題尚待解決，并且，需解決氟化物紅粉照明及背光專利壟斷問題。

北京易美新創(chuàng)科技有限公司執(zhí)行副總裁劉國旭博士

隨著 LED 器件和燈具光效的大幅提高，行業(yè)近期的開發(fā)重點(diǎn)已經(jīng)放在實(shí)現(xiàn)類似太陽光光譜和高質(zhì)量、健康光源。教室照明設(shè)計(jì)不僅需要足夠的亮度，還需要關(guān)注高顯色性、人眼安全、視覺舒適等照明指標(biāo)。北京易美新創(chuàng)科技有限公司執(zhí)行副總裁劉國旭博士現(xiàn)場(chǎng)分享了“教育照明應(yīng)用中LED光譜特性的研究”主題報(bào)告。報(bào)告中，介紹了兩種不同的 LED 封裝設(shè)計(jì)及其適用于教室照明的光譜分布特性。第一種設(shè)計(jì)是沿用常見的單波長藍(lán)色 LED芯片激發(fā)多種熒光粉以實(shí)現(xiàn)高顯指、低藍(lán)光占比的白光照明需求。第二種設(shè)計(jì)使用兩個(gè)不同波長的藍(lán)色 LED芯片結(jié)合不同熒光粉來進(jìn)一步減少高能量藍(lán)光占比，高能藍(lán)光被認(rèn)為對(duì)人眼健康尤其是學(xué)齡青年有負(fù)面影響。并對(duì)這兩種 LED 光譜調(diào)制方法進(jìn)行了分析和比較，并將研究的光源應(yīng)用到教室照明示范應(yīng)用以及對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了分析。

河北工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院徐庶教授
 

量子點(diǎn) (QD)以其優(yōu)越的光學(xué)特性和與micro/mini-LED應(yīng)用的兼容性引起了廣泛的研究興趣。 然而，量子點(diǎn)與LED芯片的集成封裝應(yīng)用仍然面臨熒光猝滅和熱誘導(dǎo)退化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。河北工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院徐庶教授現(xiàn)場(chǎng)分享了“全無機(jī)量子點(diǎn)復(fù)合材料在片上封裝LED中的應(yīng)用”主題報(bào)告。該報(bào)告探討了與量子點(diǎn)濃度相關(guān)的熒光猝滅和光散射體在光轉(zhuǎn)換效率中的作用。并研究制備了 QDs/SiO2-BN 無機(jī)組裝納米復(fù)合材料 (QDAs)，并通過光學(xué)和熱仿真結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究了其在LED 片上封裝中的光學(xué)和熱行為。QDAs結(jié)構(gòu)為QDs在LED封裝中提供了增強(qiáng)的光散射、高導(dǎo)熱性和水氧阻隔保護(hù)。 所制備的量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換LED（QCLED）的工作溫度顯著降低，同時(shí)大大提高了光轉(zhuǎn)換效率和長期穩(wěn)定性。
 

Panel Discussion討論環(huán)節(jié)
 

最后，Panel Discussion討論環(huán)節(jié)，與會(huì)嘉賓代表還一起就外延和芯片的新研究方向與挑戰(zhàn)？熒光粉及量子點(diǎn)在LED照明與顯示應(yīng)用中有什么新的功能和作用？后疫情時(shí)代的LED封裝企業(yè)的改變以及未來的挑戰(zhàn)等問題展開觀點(diǎn)碰撞。

 

（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料整理，如有出入敬請(qǐng)諒解）