半導(dǎo)體發(fā)展及應(yīng)用

1、廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)綜合實(shí)踐報(bào)告 題 目：鏡片加工技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)電一體化 班 級(jí)： 機(jī)電142班 學(xué)生姓名： 曾和平 指導(dǎo)教師： 王勇 完成時(shí)間： 2017年03月09日宋體四號(hào)，2倍行距，其中“類(lèi)型”根據(jù)論文可為“設(shè)計(jì)類(lèi)或研究類(lèi)或調(diào)研類(lèi)”摘 要(宋體3號(hào)加粗居中) 鏡片的加工技術(shù)，主要被分為：熱加工、冷加工和特種加工三種。熱加工當(dāng)前多采用于光學(xué)零件的坯料備制； 冷加工主要是以散粒磨料或固著磨料進(jìn)行鋸切、粗磨、精磨、拋光和定心磨邊。特種加工僅改變拋光表面的性能，而不改變光學(xué)零件的形狀和尺寸，它包括鍍膜、刻度、照相和膠合等。粗磨（切削）工序：是去除鏡片表面凹凸不平的氣泡和雜質(zhì),起到成

2、型作用.精磨（粗磨）工序：是將銑磨出來(lái)的鏡片將其的破壞層給消除掉,固定R值.值拋光（精磨）工序：是使零件表面光亮并達(dá)到要求的光學(xué)精度。定心工序：是相對(duì)于光軸加工透鏡的外圓。膠合工序：是將不同的光學(xué)零部件膠合在一起，使其能夠達(dá)到光軸重合或按一定方向轉(zhuǎn)折。球面光學(xué)零件現(xiàn)行加工技術(shù)三大基本工序?yàn)椋?、范成法原理的銑磨（切削-國(guó)內(nèi)叫“粗磨”，國(guó)外叫NCG，為英文“球面創(chuàng)成”之縮寫(xiě)）2、壓力轉(zhuǎn)移原理的高速粗磨3、壓力轉(zhuǎn)移原理的高速拋光?？招袨樾?號(hào)，空2行空行為小4號(hào)，空3行關(guān)鍵詞：宋體小4號(hào)加粗發(fā)光二極管，半導(dǎo)體器件，LED芯片， 目 錄宋體3號(hào)加粗居中 一 所有標(biāo)題號(hào)與標(biāo)題名都要空兩格，以下以此類(lèi)推

3、引言.11.1 LED芯片技術(shù)發(fā)展及其現(xiàn)狀的概述.11.1.1 LED芯片發(fā)展歷史.11.1.2 LED芯片技術(shù)的發(fā)展.11.2 LED芯片組成及原理.21.2.1 LED芯片原理.21.2.2 LED芯片的組成元素.2二 LED芯片技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域.32.1 半導(dǎo)體技術(shù)與工藝鏈.32.1.1 半導(dǎo)體單晶生長(zhǎng)及襯底片加工.32.1.2 外延生長(zhǎng).32.1.3 芯片制作.42.1.4 器 件 封 裝.4注意：數(shù)字要對(duì)齊！標(biāo)題要有層次感，要美觀！大標(biāo)題：一、二、三、總結(jié)和展望、致謝、參考文獻(xiàn)要加粗！2.1.5 LED芯片制造基本工藝流程.52.2 LED芯片的外觀形狀.52.2.1 LED的樣子

4、.52.2.2 LED芯片的樣子.62.3 LED芯片的應(yīng)用.7三 LED芯片技術(shù)的發(fā)展前景.83.1 LED的七大優(yōu)點(diǎn).83.2 LED照明產(chǎn)業(yè)前景廣闊.9四 我國(guó)“LED芯片”面臨的形勢(shì)及任務(wù)與其相應(yīng)對(duì)策.104.1 LED芯片面臨的困境.104.2 應(yīng)對(duì)措施和對(duì)策.13五 總結(jié)和展望.14致謝.15參考文獻(xiàn)這些一定要寫(xiě)，且一定要按照這個(gè)順序 .16一 引 言一級(jí)標(biāo)題，宋體三號(hào)加粗居中，注意之間空兩格標(biāo)題之間要有空行，字號(hào)為下一行的字號(hào)1.1 LED芯片技術(shù)發(fā)展及其現(xiàn)狀的概述二級(jí)標(biāo)題，宋體小三號(hào)左對(duì)齊，注意之間空兩格標(biāo)題之間要有空行，字號(hào)為下一行的字號(hào)1.1.1 LED芯片發(fā)展歷史三級(jí)標(biāo)題

5、，宋體四號(hào)左對(duì)齊，注意之間空兩格標(biāo)題之間要有空行，字號(hào)為下一行的字號(hào)LED 問(wèn)世于20世紀(jì)60年代，起源于美國(guó)。60年代末，但是在日本發(fā)揚(yáng)光整篇論文行距為20磅，標(biāo)題間空行字號(hào)以下一段字號(hào)為準(zhǔn)；正文為小4號(hào)，漢字為宋體，英文為T(mén)imes News Roman大。在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個(gè)可見(jiàn)的紅光LED。磷化鎵的改變使得LED更高效、發(fā)出的紅光更亮，甚至產(chǎn)生出橙色的光。到70年代初，美國(guó)杜邦化工廠首先研發(fā)出GaAsP LED，發(fā)桔紅色，可作儀器儀表指示燈用，它們是利用氣相外延法制成的；70 年代中期，磷化鎵被使用作為發(fā)光光源，隨后就發(fā)出灰白綠光。LED 采用雙層磷化鎵蕊片（一個(gè)紅色另

6、一個(gè)是綠色）能夠發(fā)出黃色光。就在此時(shí)，俄國(guó)科學(xué)家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的LED。盡管它不如歐洲的LED 高效。但在70 年代末，它能發(fā)出純綠色的光。80 年代早期到中期對(duì)砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的LED 的誕生，用LPE技術(shù)制作GaAlAs外延層，制作高亮度紅色LED和紅外二極管，波長(zhǎng)分別為660，880和940nm。高亮度的LED先是紅色，接著就是黃色，最后為綠色。到20 世紀(jì)90 年代早期，采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的LED。第一個(gè)有歷史意義的藍(lán)光LED 也出現(xiàn)在90 年代早期，再一次利用金鋼砂早期的半導(dǎo)體光源的障礙物。依當(dāng)今的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)去衡量，它與俄國(guó)以前的黃光L

7、ED 一樣光源暗淡。90年代第三代半導(dǎo)體材料GaN使藍(lán)、綠色LED光效達(dá)到10 lm/w，實(shí)現(xiàn)全色化。90 年代中期，出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵LED，隨即又制造出能產(chǎn)生高強(qiáng)度的綠光和藍(lán)光銦氮鎵Led。超亮度藍(lán)光蕊片是白光LED 的核心，在這個(gè)發(fā)光蕊片上抹上熒光磷，然后熒光磷通過(guò)吸收來(lái)自蕊片上的藍(lán)色光源再轉(zhuǎn)化為白光。就是利用這種技術(shù)制造出任何可見(jiàn)顏色的光。今天在LED 市場(chǎng)上就能看到生產(chǎn)出來(lái)的新奇顏色，如淺綠色和粉紅色。隨著人類(lèi)在LED超亮度的領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，LED在消費(fèi)電子的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。1.1.2 LED芯片技術(shù)的發(fā)展三級(jí)標(biāo)題，宋體四號(hào)左對(duì)齊，注意之間空兩格自從1993年Nakamura發(fā)明

8、高亮GaN藍(lán)光LED以來(lái)，LED技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用突飛猛進(jìn)。主要有兩方面的原因：a.全系列RGB LED產(chǎn)生，大大地拓寬了其應(yīng)用面；b.白光LED產(chǎn)生，讓追求低碳時(shí)代的人們期望LED盡快成為智能化的第四代固態(tài)照明光源。雖然LED的發(fā)光效率已經(jīng)超過(guò)日光燈和白熾燈，但商業(yè)化LED發(fā)光效率還是低于鈉燈(150lm/w)。那么，哪些因素影響LED的發(fā)光效率呢？就白光LED來(lái)說(shuō)，其封裝成品發(fā)光效率是由內(nèi)量子效率, 電注入效率, 提取效率和封裝效率的乘積決定的。 其中內(nèi)量子效率主要取決于PN結(jié)外延材料的品質(zhì)如雜質(zhì)、晶格缺陷和量子阱結(jié)構(gòu), 目前內(nèi)量子效率達(dá)60%。電注效率是由P型電極和N型電極間的半導(dǎo)體材料特

9、性決定的，如歐姆接觸電阻，半導(dǎo)體層的體電阻（電子的遷移率）。對(duì)460nm藍(lán)光（2.7eV）LED，導(dǎo)通電壓3.2-3.6V, 所以目前最好的電注入效率84%。但AlGaInP LEDs的大于90%。提取效率由半導(dǎo)體材料間及其出射介質(zhì)間的不同折射率引起界面上的反射，導(dǎo)致在PN發(fā)射的光不能完全逸出LED芯片。提取效率目前最大達(dá)75%。封裝效率由封裝材料熒光粉的轉(zhuǎn)換效率和光學(xué)透鏡等決定的，封裝效率為60%。因此目前白光LED的總效率可達(dá)23%。就LED芯片制造技術(shù)來(lái)說(shuō)，它只直接影響著電注入效率和提取效率，因?yàn)閮?nèi)量子效率.和封裝效率分別直接與MOCVD技術(shù)和封裝技術(shù)有關(guān)。1.2 LED芯片組成及原理二

10、級(jí)標(biāo)題，宋體小三號(hào)左對(duì)齊，注意之間空兩格1.2.1 LED芯片原理三級(jí)標(biāo)題，宋體四號(hào)左對(duì)齊，注意之間空兩格LEDHYPERLINK 端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)芯片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體芯片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)芯片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。1.2.2 LED芯片的組成元素

11、三級(jí)標(biāo)題，宋體四號(hào)左對(duì)齊，注意之間空兩格 LED芯片的元素主要為III-V族元素，主要有砷(AS)、鋁(AL)、鎵(Ga)、銦(IN)、磷(P)、 氮(N)、鍶(Si)這幾種元素中的若干種組成。二 LED芯片技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域一級(jí)標(biāo)題2.1 半導(dǎo)體技術(shù)與工藝鏈二級(jí)標(biāo)題外延生長(zhǎng)MBE MOCD芯片制作光刻、刻蝕、蒸發(fā)、劃片襯底片制備單晶生長(zhǎng)、磨片、拋光器件封裝貼片、鍵合、封包 圖2.1 芯片制作工藝鏈文中圖和表要有說(shuō)明，宋體五號(hào)居中建議：正文中要有圖，且圖排版要美觀2.1.1 半導(dǎo)體單晶生長(zhǎng)及襯底片加工三級(jí)標(biāo)題通過(guò)對(duì)高純?cè)先廴凇⒒衔飭尉L(zhǎng)、切割、磨片、拋光、真空包裝等工藝，制成外延生長(zhǎng)用襯

12、底片。包括單晶生長(zhǎng)爐、拋光機(jī) 、變頻行星式球磨機(jī) 、晶體切割機(jī)等。高淳原料化合物單晶外延用襯底片圖2.2 外延生長(zhǎng)用襯底片2.1.2 外延生長(zhǎng)三級(jí)標(biāo)題所謂“外延生長(zhǎng)”就是在高真空條件下，采用分子束外延（MBE）、液相外延（LPE）、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD)等方法，在晶體襯底上，按照某一特定晶面生長(zhǎng)的單晶薄膜的制備過(guò)程。半導(dǎo)體外延生長(zhǎng)主要采用MBE和MOCVD工藝。 襯底片外延片圖2.3 外延生長(zhǎng)2.1.3 芯片制作三級(jí)標(biāo)題 在外延片的基礎(chǔ)上采用光刻、刻蝕、蒸發(fā)、鍍膜、電極制備、劃片等半導(dǎo)體工藝制作具有一定功能的結(jié)構(gòu)單元。主要采用光刻機(jī)、RIE、 PECVD 、離子注入、化學(xué)氣相沉積、

13、磨片拋光、鍍膜機(jī)、劃片機(jī)等半導(dǎo)體工藝設(shè)備。 外延片圓片芯片圖2.4 外延片制作成芯片 2.1.4 器件封裝三級(jí)標(biāo)題將芯片與相關(guān)功能器件和電路等，封入一特制的管殼內(nèi),使芯片和電路與外界環(huán)境隔絕，避免外界有害氣氛的侵蝕，滿足各種惡劣環(huán)境的應(yīng)用要求，提高器件的可靠性，為器件提供一個(gè)合適的外引線，提高器件的電、光性能。 芯片器件圖2.5 封裝2.1.5 LED芯片制造基本工藝流程三級(jí)標(biāo)題刻蝕MOCD材料外延生長(zhǎng)鍍膜蒸發(fā)解理/劃片光刻濺射真空包裝退貨處理鍍介質(zhì)膜解理 LED外延與芯片制作圖2.6 工藝流程圖 2.2 LED芯片的外觀形狀二級(jí)標(biāo)題2.2.1 LED的樣子三級(jí)標(biāo)題LED燈珠結(jié)構(gòu)：芯片 - 發(fā)

14、光體陰、陽(yáng)極導(dǎo)線支架及金線 通導(dǎo)電流透明環(huán)氧樹(shù)脂封裝 保護(hù)芯片圖2.7 LED燈珠2.2.2 LED芯片的樣子三級(jí)標(biāo)題俯視圖側(cè)視圖圖2.8 LED芯片視圖正裝結(jié)構(gòu)芯片 垂直結(jié)構(gòu)芯片 圖2.9 兩種結(jié)構(gòu)芯片圖2.10 芯片結(jié)構(gòu)圖層2.3 LED芯片的應(yīng)用二級(jí)標(biāo)題a.LED的主要應(yīng)用市場(chǎng)是顯示屏圖2.11 顯示屏b.室內(nèi)裝飾及照明圖2.12 室內(nèi)燈飾照明c.交通燈市場(chǎng)潛力大，包括汽車(chē)車(chē)燈等圖2.13 交通燈d.戶(hù)外屏幕顯示已經(jīng)景觀照明圖2.14 景觀照明e.通用照明圖2.15 通用照明三 LED芯片技術(shù)的發(fā)展前景一級(jí)標(biāo)題3.1 LED的七大優(yōu)點(diǎn)二級(jí)標(biāo)題（1）無(wú)紫外線輻射： LED沒(méi)有紫外線、紅外線

15、輻射，不讓使用者避免了輻射的種種傷害，不吸引蚊蟲(chóng)撲光用燈環(huán)境清爽，是真正健康的綠色光源。（2）無(wú)頻閃，護(hù)眼：LED使用低壓直流電源，沒(méi)有頻閃。而普通節(jié)燈每秒達(dá)100次頻閃。我們用相機(jī)一照就可輕易發(fā)現(xiàn)他們差別所在。從兒童開(kāi)始注重?zé)艄獾氖褂茫瑫?huì)大大減少近視眼發(fā)病率。（3）無(wú)水銀，綠色環(huán)保：LED是由無(wú)毒的材料做成，不像熒光燈含水銀會(huì)造成環(huán)境污染，同時(shí)LED也是可以回收再利用。它同不怕摔，由于外殼是塑件做成，若出現(xiàn)摔打撞擊不易碎掉，即使沒(méi)了外殼還能照常照明。因此，不會(huì)給使用者帶來(lái)碎片劃傷及相關(guān)危險(xiǎn)，安全性極好。（4）光效率高，耗能低：LED采用低壓直流供電，其發(fā)出的光譜又基本集中在可見(jiàn)光頻率，因此比

16、光效相同的白熾燈減少80% 的耗能。普通的節(jié)能燈是先發(fā)熱后發(fā)光，隨著溫度的升高增加亮度；而LED是先發(fā)光，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)慢慢的有點(diǎn)兒發(fā)熱但熱度值低，發(fā)熱基本不耗能，LED燈在同樣的亮度下，5W燈可替換掉節(jié)能燈18W，節(jié)能達(dá)60%左右。（5）壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性好：我們都知道節(jié)能燈的使用壽命達(dá)5萬(wàn)小時(shí)，而LED燈使用壽命可以達(dá)到10萬(wàn)小時(shí)；若按每天使用8小時(shí)計(jì)算，一年使用365*8約3000小時(shí)，減去其它因素，LED燈可使用10年以上不用更換。一般廠家三年免費(fèi)包修。（6）低壓電源，安全：LED使用的是6-24V低壓電源，安全節(jié)能。（7）固耐用：LED是被封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，報(bào)廢率小，維護(hù)費(fèi)低廉。當(dāng)前全球能

17、源短缺的憂慮再度升高的背景下，節(jié)約能源是我們未來(lái)面臨的重要的問(wèn)題，在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。LED被稱(chēng)為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。近年來(lái)，世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家圍繞LED的研制展開(kāi)了激烈的技術(shù)競(jìng)賽。美國(guó)從2000年起投資5億美元實(shí)施“國(guó)家半導(dǎo)體照明計(jì)劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動(dòng)類(lèi)似的“彩虹計(jì)劃”。我國(guó)科技部在“863”計(jì)劃的支持下，2003年6月份首

18、次提出發(fā)展半導(dǎo)體照明計(jì)劃。3.2 LED照明產(chǎn)業(yè)前景廣闊二級(jí)標(biāo)題過(guò)去的白熾燈逐漸地將成為歷史，LED照明技術(shù)已經(jīng)從商用走進(jìn)了家用。技術(shù)不斷進(jìn)步，LED照明產(chǎn)業(yè)必將成為未來(lái)電子信息產(chǎn)業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。據(jù)了解，全球照明用電量高居全年總用電量的20%，其中多達(dá)90%的電能被轉(zhuǎn)換成熱能消耗，而LED照明設(shè)備憑借其節(jié)能環(huán)保的特性在全球范圍內(nèi)獲得越來(lái)越多的認(rèn)可，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)希望能分享這塊蛋糕。況且國(guó)家非常支持LED照明技術(shù)的普及，并開(kāi)展了十城萬(wàn)盞工程試點(diǎn)工作。LED照明作為節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，受到國(guó)家和各級(jí)地方政府的高度重視。節(jié)能可持續(xù)發(fā)展已不再是一個(gè)選擇性的問(wèn)題，而是當(dāng)今世界未來(lái)發(fā)展的必行之路。以LED

19、為代表的新光源照明取代傳統(tǒng)光源，正引發(fā)照明行業(yè)的一場(chǎng)巨大變革。這種新光源照明產(chǎn)品正在創(chuàng)新技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下不斷實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代，由白熾燈到節(jié)能燈、鹵素?zé)舻絃ED燈，照明產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了節(jié)能升級(jí)的同時(shí)，在舒適度上也得到更好的提升，照明效果也更加的多樣化。作為綠色節(jié)能光源的代表，LED照明成為最具市場(chǎng)潛力的行業(yè)熱點(diǎn)，相對(duì)于技術(shù)更加成熟的光源。 據(jù)了解，LED照明的優(yōu)勢(shì)非常突出，LED燈的發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)，其發(fā)光效率能達(dá)到日光燈的2.5倍、白熾燈的13倍。目前，LED照明技術(shù)在全國(guó)各省市都得到廣泛應(yīng)用，僅廣東中山市就安裝了8000多盞LED路燈。此外， LED科技技術(shù)含量比較高，而且靈活性高。可以實(shí)現(xiàn)人與光互動(dòng)，

20、人與建筑互動(dòng)，裝飾性非常強(qiáng)，深受大眾商家的喜愛(ài)。能源危機(jī)以及節(jié)能環(huán)保意識(shí)的提高，使全球LED照明市場(chǎng)的前景愈發(fā)光明。在市場(chǎng)與法規(guī)雙重利益刺激下，全球LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈快速增長(zhǎng)之勢(shì)。由于全球節(jié)能減排的呼聲越來(lái)越高，不僅僅是上述幾個(gè)LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)，其他國(guó)家對(duì)LED產(chǎn)品的需求也越來(lái)越大。從近幾年世界最大的德國(guó)法蘭克福照明展中可以看出，LED已經(jīng)占據(jù)了展會(huì)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，各種LED新品層出不窮。目前，全球半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)已形成美國(guó)、歐洲、亞洲三足鼎立的產(chǎn)業(yè)分布與競(jìng)爭(zhēng)格局，其中亞洲以日本、韓國(guó)、中國(guó)為主。美國(guó)和日本在上游芯片設(shè)備領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位；中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在上游芯片和中游封裝的實(shí)力也不

21、容小覷；在歐洲，傳統(tǒng)照明巨頭飛利浦、歐司朗等均強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入LED照明產(chǎn)業(yè)。由此全球LED芯片市場(chǎng)可分為三大陣營(yíng)：以日本、歐美廠商為代表的第一陣營(yíng)；以韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣廠商為代表第二陣營(yíng)；以中國(guó)大陸廠商為代表的第三陣營(yíng)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)芯片生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)市場(chǎng)需求，紛紛把產(chǎn)品重點(diǎn)集中到高亮度芯片上，直接帶動(dòng)了高亮度芯片產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)。2013年我國(guó)LED芯片國(guó)產(chǎn)率已達(dá)80%。而在祖國(guó)大陸芯片廠商崛起的情況下，臺(tái)灣及國(guó)際廠商在中國(guó)的芯片市場(chǎng)比重正逐漸縮小。目前，中國(guó)LED照明的發(fā)展如火如荼，進(jìn)入該領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)呈直線增長(zhǎng)，導(dǎo)致市場(chǎng)極度混亂。LED照明大部分應(yīng)用在商業(yè)客戶(hù)中，因?yàn)楦哳~的價(jià)格制約了其在大眾消費(fèi)者中的普及

22、，如果能在現(xiàn)有價(jià)格上再減少30%以上，就有可能使LED在照明市場(chǎng)占據(jù)更多份額。所以，如何提高LED照明的科技含量，降低成本，成為企業(yè)決戰(zhàn)未來(lái)的關(guān)鍵。由于產(chǎn)業(yè)鏈之間出現(xiàn)畸形發(fā)展，脫節(jié)現(xiàn)象較為嚴(yán)重，效益的顯現(xiàn)出現(xiàn)較大障礙，只見(jiàn)投入，未見(jiàn)產(chǎn)出。下游的盲目投資極大地壓縮了市場(chǎng)的利潤(rùn)空間，競(jìng)爭(zhēng)越激烈，市場(chǎng)可盈利空間就越小，價(jià)格戰(zhàn)對(duì)于新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為不利，將在一定程度上削弱高質(zhì)量企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)擾亂整個(gè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)秩序。四 我國(guó)“LED芯片”面臨的形勢(shì)及任務(wù)與其相應(yīng)對(duì)策一級(jí)標(biāo)題4.1 LED芯片面臨的困境二級(jí)標(biāo)題 隨著全球LED市場(chǎng)需求的不斷加大，在未來(lái)我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨巨大機(jī)遇。然而，目前LED核

23、心技術(shù)和專(zhuān)利基本上被國(guó)外壟斷，使國(guó)內(nèi)企業(yè)在前行的道路上“快樂(lè)并痛苦著”。在2008年，北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式上，神奇的“畫(huà)卷”彩屏出自中國(guó)金立翔科技有限公司；還有在2009年，國(guó)慶60周年閱兵式，天安門(mén)廣場(chǎng)上的巨幅彩屏出自中國(guó)利亞德電子科技有限公司；又如2010年，上海世博會(huì)開(kāi)幕式上，1萬(wàn)平米的半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）大屏幕出自中國(guó)銳拓顯示技術(shù)有限公司在這一個(gè)個(gè)看似風(fēng)光無(wú)限的企業(yè)背后，隱藏著中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大隱患。目前，全球LED領(lǐng)域的技術(shù)和專(zhuān)利，一半以上被美、日、德等發(fā)達(dá)國(guó)家的少數(shù)大公司所占有。這些專(zhuān)利多為核心技術(shù)專(zhuān)利，國(guó)內(nèi)企業(yè)尤其是中小企業(yè)很難尋找到突破口。此外，這些國(guó)外企業(yè)已在全球，尤

24、其是中國(guó)，精心部署了專(zhuān)利網(wǎng)，猶如頭懸一柄達(dá)摩克利斯之劍。我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)要想取得長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，必須突破這些專(zhuān)利的層層包圍。（1）LED芯片目前面臨困境：發(fā)展迅速，但企業(yè)規(guī)模偏小，產(chǎn)業(yè)鏈不完整。作為目前全球最受矚目的新一代光源，LED因其高亮度、低熱量、長(zhǎng)壽命、無(wú)毒、可回收再利用等優(yōu)點(diǎn)，被稱(chēng)為是二十一世紀(jì)最有發(fā)展前景的綠色照明光源。我國(guó)的LED產(chǎn)業(yè)起步于二十世紀(jì)七十年代，經(jīng)過(guò)近四十年的發(fā)展，現(xiàn)已形成上海、大連、南昌、廈門(mén)、深圳、揚(yáng)州和石家莊7個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于景觀照明和普通照明領(lǐng)域，我國(guó)已成為世界第一大照明電器生產(chǎn)國(guó)和第二大照明電器出口國(guó)。然而，LED產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)-集邦LE

25、D中國(guó)在線（LEDinside）的一份統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2009年底，我國(guó)共有LED企業(yè)3000余家，其中，年產(chǎn)值上億的只有140家。然而，在這140家企業(yè)中，沒(méi)有一家企業(yè)的產(chǎn)品年銷(xiāo)售額超過(guò)10億元，超過(guò)5億元的也只有少數(shù)幾家，大部分在1億元至2億元之間?？梢?jiàn)，雖然我國(guó)LED企業(yè)數(shù)量較多，但規(guī)模普遍偏小。例如廣東東莞勤上光電股份有限公司（下稱(chēng)勤上光電）創(chuàng)建于1993年，是國(guó)內(nèi)較早從事LED產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)，并與清華大學(xué)共同組建了LED照明技術(shù)研究院，國(guó)內(nèi)許多項(xiàng)目如國(guó)家大劇院照明、北京綠色奧運(yùn)道路照明、上海F1賽車(chē)場(chǎng)照明、清華大學(xué)奧運(yùn)場(chǎng)館照明等都出自該企業(yè)。然而，就是這樣一家國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“

26、探路者”，在遭遇日本、美國(guó)、德國(guó)的專(zhuān)利“圍堵”時(shí)，也不得不繞道以避之。據(jù)了解，目前全球已初步形成以亞洲、北美、歐洲三大區(qū)域?yàn)橹行牡漠a(chǎn)業(yè)格局，以日本的日亞化工、豐田合成，美國(guó)的克里、通用電器和德國(guó)的歐司朗為專(zhuān)利核心的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)格局。美、日企業(yè)在外延片、芯片技術(shù)、設(shè)備方面具有壟斷優(yōu)勢(shì)，歐洲企業(yè)在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)突出，而我國(guó)的LED還處于較低端的水平，80%左右的產(chǎn)品集中在景觀照明、交通信號(hào)燈等應(yīng)用市場(chǎng)，在汽車(chē)照明、大屏幕等高端產(chǎn)品方面涉及的比較少。（2）LED芯片面臨困境的原因主要原因之一是缺乏核心專(zhuān)利，產(chǎn)學(xué)研合作松散。有業(yè)內(nèi)行業(yè)的分析師分析過(guò)：“來(lái)自日、美、歐的五大國(guó)際廠商代表了當(dāng)今LED的最高水

27、平，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大影響。這種影響不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品和收入上，更重要的是對(duì)技術(shù)的壟斷，50%以上的核心專(zhuān)利都掌握在這五大廠商手中?！彪S著國(guó)內(nèi)LED市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的國(guó)外企業(yè)把目光轉(zhuǎn)向中國(guó)，尤其近幾年，我國(guó)受理的LED領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量逐年顯著增加。在半導(dǎo)體照明專(zhuān)利風(fēng)險(xiǎn)分析研究報(bào)告中看到，截至2008年底，全球已有22個(gè)國(guó)家和地區(qū)在我國(guó)申請(qǐng)了專(zhuān)利，技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯的國(guó)家在我國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)比例較高，排名前五位的國(guó)家分別是日本、韓國(guó)、美國(guó)、德國(guó)和荷蘭。其中，日本以1306件專(zhuān)利申請(qǐng)的數(shù)量遙遙領(lǐng)先，占申請(qǐng)總量的24%，其余四國(guó)分別占申請(qǐng)總量的7%、5%、4%、和3%原因二在有效專(zhuān)利方面，芯片核心技術(shù)專(zhuān)

28、利少以及專(zhuān)利侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)高。國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)與國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利申請(qǐng)的比例約為4比5。但在這些國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)中，臺(tái)灣地區(qū)占據(jù)了大量的份額，其有效發(fā)明專(zhuān)利占到了53%。換句話說(shuō)，如果除去臺(tái)灣地區(qū)，大陸與國(guó)外在專(zhuān)利數(shù)量、專(zhuān)利含金量方面的差距將會(huì)更大。此外，從產(chǎn)業(yè)鏈的分布來(lái)看，國(guó)外公司主要在芯片、封裝領(lǐng)域的專(zhuān)利布局較多，有一半的LED核心發(fā)明在我國(guó)提出了專(zhuān)利申請(qǐng)，日亞化工、歐司朗、拉米爾德、克里、通用電氣等公司掌握了絕大多數(shù)的核心專(zhuān)利技術(shù)。其中，日亞化工的核心專(zhuān)利最多，涉及除封裝外的所有產(chǎn)業(yè)鏈。與上述外國(guó)公司相比，我國(guó)LED專(zhuān)利申請(qǐng)明顯處于劣勢(shì)。據(jù)高工LED產(chǎn)業(yè)研究所調(diào)查，截至2008年底，中國(guó)的LED相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)

29、共2.6071萬(wàn)件，其中處于產(chǎn)業(yè)中游和下游的封裝與應(yīng)用方面的專(zhuān)利接近50。盡管我國(guó)在電極、微結(jié)構(gòu)、反射層、襯底剝離/健合等方面具有一定優(yōu)勢(shì)，但大多屬于外圍專(zhuān)利，發(fā)明專(zhuān)利只占60，且通過(guò)專(zhuān)利合作條約（PCT）途徑提交的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)和向國(guó)外申請(qǐng)的專(zhuān)利不多。據(jù)了解，我國(guó)LED行業(yè)除了核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)之外，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合比較松散也是制約其發(fā)展的主要因素。我國(guó)的LED專(zhuān)利有很大一部分集中在科研院所，例如，在外延領(lǐng)域，專(zhuān)利擁有量排前三名的分別是中科院半導(dǎo)體所、中科院物理所和北京工業(yè)大學(xué)；在芯片領(lǐng)域，排前三位的分別是中科院半導(dǎo)體所、北京工業(yè)大學(xué)和北京大學(xué)。與科研院校相比，國(guó)內(nèi)企業(yè)申請(qǐng)的實(shí)用新型專(zhuān)利較多。一位業(yè)

30、內(nèi)專(zhuān)家曾舉過(guò)的例子“2008年2月，一名美國(guó)老婦以專(zhuān)利侵權(quán)為由，向美國(guó)國(guó)際貿(mào)易委員會(huì)提出申請(qǐng)，要求對(duì)日立、三星、東芝等34家企業(yè)進(jìn)行337調(diào)查，其中包括廣州鴻利光電子有限公司、深圳洲磊電子有限公司等6家中國(guó)企業(yè)。這一案件為我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)敲響了警鐘?！庇纱丝梢?jiàn)隨著LED市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，中國(guó)企業(yè)面臨的專(zhuān)利風(fēng)險(xiǎn)將越來(lái)越高。4.2 應(yīng)對(duì)措施和對(duì)策二級(jí)標(biāo)題加強(qiáng)自主研發(fā)，重視專(zhuān)利的重要作用 。北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)等重大賽事活動(dòng)對(duì)LED照明的集中展示讓人們對(duì)其有了全新的認(rèn)識(shí)，有力推動(dòng)了中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)而言，加強(qiáng)自主研發(fā)、壯大規(guī)模、提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是現(xiàn)階段的首要任務(wù)。加大自主創(chuàng)新力

31、度，重點(diǎn)研發(fā)能夠被市場(chǎng)廣泛接受和認(rèn)可的新技術(shù)，并以此為基礎(chǔ)，與國(guó)外公司展開(kāi)許可、合作。在消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)模仿創(chuàng)新，通過(guò)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的核心專(zhuān)利進(jìn)行改進(jìn)，提高其技術(shù)效果，申請(qǐng)改進(jìn)型專(zhuān)利。企業(yè)要學(xué)會(huì)合法利用先進(jìn)技術(shù)，跟蹤即將到期的專(zhuān)利，簽訂專(zhuān)利實(shí)施許可合同、反壟斷許可、交叉許可、授權(quán)生產(chǎn)，還可以到專(zhuān)利未覆蓋的國(guó)家開(kāi)拓市場(chǎng)。對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)面臨越來(lái)越多的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，尤其是涉外專(zhuān)利訴訟，“如果企業(yè)在接到跨國(guó)公司的專(zhuān)利侵權(quán)訴訟時(shí)，我們應(yīng)該選擇積極應(yīng)訴才是上策，要學(xué)會(huì)巧妙運(yùn)用各國(guó)不同的專(zhuān)利制度和法律訴訟程序?！币悦绹?guó)為例，利用美國(guó)民事訴訟中的證據(jù)交換程序，國(guó)內(nèi)企業(yè)可以要求原告提供與涉案專(zhuān)利有

32、關(guān)的所有技術(shù)資料，包括技術(shù)秘密。此外，加強(qiáng)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)的產(chǎn)學(xué)研合作也是促進(jìn)我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的有效途徑。毛金生表示，國(guó)內(nèi)有些研究機(jī)構(gòu)具有一定的研發(fā)能力，而有些企業(yè)則具有較強(qiáng)的加工制造能力，企業(yè)之間、企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)之間要強(qiáng)化合作意識(shí)，促進(jìn)科研機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新成果向企業(yè)轉(zhuǎn)移，努力培育一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型“龍頭”企業(yè)。盡管我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在一些問(wèn)題，但不可否認(rèn)的是，這一情況目前已有逐漸好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，而且，我國(guó)在襯底、外延、封裝以及芯片的部分領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢(shì)是不容忽視的，一些科研院所擁有的專(zhuān)利技術(shù)世界領(lǐng)先，已經(jīng)具備了與跨國(guó)公司抗衡的能力和實(shí)力。國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所產(chǎn)業(yè)安全研究中

33、心主任滕飛曾說(shuō)過(guò)，我國(guó)LED企業(yè)的觀念在逐漸轉(zhuǎn)變，越來(lái)越多的中小企業(yè)開(kāi)始了戰(zhàn)略性部署，逐漸重視在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的前期積累，學(xué)習(xí)運(yùn)用科學(xué)技術(shù)武裝自己，運(yùn)用專(zhuān)利開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，把一個(gè)個(gè)“陷阱”變成了良好的市場(chǎng)前景，“有了好的試驗(yàn)田和突破方向，企業(yè)應(yīng)該多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，這樣才能飛得更高、更遠(yuǎn)。五 總結(jié)和展望最后一定是總結(jié)和展望，一定要有！一級(jí)標(biāo)題這次論文選擇的題目是“LED芯片技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用”選題之后就是尋找相關(guān)的參考書(shū)及其上網(wǎng)查質(zhì)料，然后試著去分析并理解各種資料，然后根據(jù)自己研究的課題整理歸納相關(guān)的資料，為進(jìn)一步寫(xiě)畢業(yè)綜合實(shí)踐報(bào)告做好準(zhǔn)備。通過(guò)這次的寫(xiě)畢業(yè)綜合實(shí)踐報(bào)告對(duì)LED的相關(guān)知識(shí)有了更深入的了解，大大提高了我專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平。培養(yǎng)了綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。追求高的發(fā)光效率，一直以來(lái)是LED芯片技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。倒裝技術(shù)是目前高校大功率LE