- 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235臺左右，其中大部分依賴進口
- 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者進行了交流，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，南昌大學研制出有自主知識產(chǎn)權(quán)的硅襯底生長GaN，并做出藍、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口，當中很少采用國產(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80年代就開始研制MOCVD設(shè)備，但大都是推出樣機后便音信全無，這其中有多方面的原因。一部分專家認為，投資比較分散、無法形成合力，缺乏市場化運作模式是國產(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，中科院半導體所（7×2”）、華中科技大學（與昭信集團合作）都宣布研制出新的自主生產(chǎn)型的MOCVD設(shè)備（但都無導入量產(chǎn)），在此之前，青島杰生光電和西安電子科技大學也研制出單片、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)認識到MOCVD國產(chǎn)設(shè)備的缺失所帶來的挑戰(zhàn)和巨大商機。
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，中科院西安光機所高鴻楷研究員認為，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)備本身是一種多學科、高精度、高危險性，并且是機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械學、光學、真空、氣體動力、化學、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，可是要讓他們單獨制造一臺MOCVD設(shè)備卻不那么容易，甚至不能完成。
“所以我認為要想真正地生產(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)備運行的情況，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不足之處和需要改進的地方，同時也總結(jié)材料的生長工藝過程，對控制軟件的改進提供參考。”高鴻楷表示。
會上一部分專家認為，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，集中投入進行重點開發(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。
拜訪光學專家、蘇州大學精密光學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、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、精密機械、電子等各方專家，積極對國產(chǎn)光學核心加工設(shè)備（非球面）進行攻關(guān)，“目前樣機已經(jīng)研制出來，下一步的工作是如何更好地完善。”
小結(jié)
我們認為，MOCVD國產(chǎn)項目一旦成功運作將會帶動一大批配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步。當然，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)進入良性發(fā)展軌道。
