- 國內(nèi)的MOCVD，關(guān)注的人多，做的人少
- 我國MOCVD發(fā)展有喜有憂
- 研制MOCVD設(shè)備應(yīng)集中各種資源
- 2009年MOCVD設(shè)備將達(dá)235臺左右，其中大部分依賴進(jìn)口
- 生產(chǎn)MOCVD設(shè)備必須由設(shè)備廠和MOCVD工藝人員相結(jié)合
第十一屆全國MOCVD學(xué)術(shù)會議于2010年1月12日在江蘇蘇州召開，為期2天，會議上跟許多專家和學(xué)者進(jìn)行了交流，本次MOCVD探討的主要應(yīng)用集中在LED，太陽能/激光器方面的應(yīng)用也不少。國內(nèi)MOCVD的總體感覺是：關(guān)注的人多，做的人少。
我國MOCVD發(fā)展有喜有憂
目前我國在外延生長制造方面取得長足發(fā)展，在不同襯底（Al2O3、Si、SiC、AiN）上外延生長GaN材料，已開發(fā)出圖形化襯底外延、非極性或半極性外延等，提高內(nèi)量子效率和外量子效率方面，取得很好的研究成果，已經(jīng)研發(fā)出AlGaN深紫外（260nm-400nm）發(fā)光二極管，開發(fā)出1W的LED藍(lán)光芯片，做成白光的LED發(fā)光效率超過80lm/W，并研制出4元系A(chǔ)lGaInP紅光功率LED器件，發(fā)光效率約40lm/W，南昌大學(xué)研制出有自主知識產(chǎn)權(quán)的硅襯底生長GaN，并做出藍(lán)、綠LED芯片。
盡管如此，我們看到在LED核心外延設(shè)備MOCVD方面仍處于早期發(fā)展階段，在2008年我國有135臺生產(chǎn)用MOCVD設(shè)備，2009年MOCVD設(shè)備將增加100臺左右，但遺憾的是，這其中大部分依賴進(jìn)口，當(dāng)中很少采用國產(chǎn)設(shè)備，武漢迪源光電科技公司總經(jīng)理董志江表示，“目前用于照明用大功率的特性襯底技術(shù)、加工穩(wěn)定性以及對外延效率的提升率與國外相比，差距逐漸縮小，但是目前生產(chǎn)性外延設(shè)備仍主要依賴進(jìn)口，大陸市場仍缺乏競爭性的國產(chǎn)設(shè)備。”
我們發(fā)現(xiàn)，盡管我們國家早在上世紀(jì)80年代就開始研制MOCVD設(shè)備，但大都是推出樣機(jī)后便音信全無，這其中有多方面的原因。一部分專家認(rèn)為，投資比較分散、無法形成合力，缺乏市場化運(yùn)作模式是國產(chǎn)MOCVD設(shè)備遲遲無法量產(chǎn)的根本性原因。
不過在本次會議上我們可喜地看到上游原材料以及MOCVD設(shè)備已經(jīng)有廠家或單位生產(chǎn)，例如江蘇南大研制的MO源已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用，中科院半導(dǎo)體所（7×2”）、華中科技大學(xué)（與昭信集團(tuán)合作）都宣布研制出新的自主生產(chǎn)型的MOCVD設(shè)備（但都無導(dǎo)入量產(chǎn)），在此之前，青島杰生光電和西安電子科技大學(xué)也研制出單片、3×2”和6×2”的MOCVD設(shè)備，同時也有不少單位對MOCVD設(shè)備的研制表現(xiàn)了濃厚的興趣，看得出，許多人已經(jīng)認(rèn)識到MOCVD國產(chǎn)設(shè)備的缺失所帶來的挑戰(zhàn)和巨大商機(jī)。
研制MOCVD設(shè)備應(yīng)集中各種資源
在本次會議上，多位專家和業(yè)內(nèi)人士發(fā)表了他們對研制國產(chǎn)MOCVD設(shè)備的看法，中科院西安光機(jī)所高鴻楷研究員認(rèn)為，MOCVD設(shè)備的制造和其他工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的制造不一樣，MOCVD設(shè)備本身是一種多學(xué)科、高精度、高危險性，并且是機(jī)械性能與工藝性相結(jié)合的。
MOCVD設(shè)備制造過程中要用的機(jī)械學(xué)、光學(xué)、真空、氣體動力、化學(xué)、熱場分布、三廢處理以及電控方面的知識，還有一個條件就是要與MOCVD材料生長工藝的工程師相結(jié)合，只有這樣才能生產(chǎn)出合格好用的MOCVD設(shè)備來。只有懂工藝的人做設(shè)備不行，只搞機(jī)械的人做這個設(shè)備也不行，這就是現(xiàn)在為什么中國有些做科研儀器的單位其他設(shè)備做的很好，可是要讓他們單獨(dú)制造一臺MOCVD設(shè)備卻不那么容易，甚至不能完成。
“所以我認(rèn)為要想真正地生產(chǎn)出完全合用的MOCVD設(shè)備必須由設(shè)備廠和MOCVD工藝人員相結(jié)合，一個辦法是設(shè)備廠聘用工藝人員參加，將工藝人員變成設(shè)備制造商之一，另一個辦法是設(shè)備廠和做工藝的單位合作，將制造好的設(shè)備放在做工藝的單位里使用，不斷地提供設(shè)備運(yùn)行的情況，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不足之處和需要改進(jìn)的地方，同時也總結(jié)材料的生長工藝過程，對控制軟件的改進(jìn)提供參考。”高鴻楷表示。
會上一部分專家認(rèn)為，MOCVD等關(guān)鍵裝備是一個體現(xiàn)國家意志的事，國家一定要大力地投入和全面地支持。除了整個系統(tǒng)外，還要重視關(guān)鍵零部件的制造和配套能力，比如高純度高質(zhì)量的石墨、水晶材料部件、不銹鋼材料和部件、材料的表面處理等，還有壓力、流量、溫度探測、各種真空泵等對于MOCVD都是必不可少的。
MOCVD設(shè)備是LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最關(guān)鍵設(shè)備，對LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有舉足輕重的作用，國家相關(guān)部門應(yīng)集中各方研制MOCVD設(shè)備的單位的人才和資源，“打破現(xiàn)有一盤散沙、各自為政”的局面，集中投入進(jìn)行重點(diǎn)開發(fā)，解決制造設(shè)備中的關(guān)鍵技術(shù)，掌握具有自主產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，并盡早實現(xiàn)MOCVD設(shè)備國產(chǎn)化量產(chǎn)。只有這樣才會加快推動LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以及降低LED相關(guān)產(chǎn)品的成本，實現(xiàn)更大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
拜訪光學(xué)專家、蘇州大學(xué)精密光學(xué)工程中心主任余景池老師時也看到了他們在研制國產(chǎn)光學(xué)核心加工設(shè)備方面的成功范例，經(jīng)驗值得MOCVD業(yè)界借鑒。余景池老師透露目前他們正聯(lián)合蘇州大學(xué)、哈工大、西安交大等資源聯(lián)合成立一家公司，該公司匯集了國內(nèi)光學(xué)、精密機(jī)械、電子等各方專家，積極對國產(chǎn)光學(xué)核心加工設(shè)備（非球面）進(jìn)行攻關(guān)，“目前樣機(jī)已經(jīng)研制出來，下一步的工作是如何更好地完善。”
小結(jié)
我們認(rèn)為，MOCVD國產(chǎn)項目一旦成功運(yùn)作將會帶動一大批配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。當(dāng)然，MOCVD等關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化的成功必定意味著LED成本的降低，關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化會大大降低LED的制造成本。但是即使國產(chǎn)設(shè)備出來了也面臨企業(yè)不愿不敢采用國產(chǎn)設(shè)備的問題，針對這一問題不少專家呼吁國內(nèi)企業(yè)和科研院所要“大膽使用國產(chǎn)MOCVD設(shè)備，”——MOCVD事業(yè)的發(fā)展是全體產(chǎn)業(yè)的事情，只有這樣才能讓國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展軌道。
