期間，“SSLCHINA 2021：半導體照明芯片、封裝、模組及可靠性”分論壇由廣東中民工業技術創新研究院有限公司、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合協辦支持。分會召集人之一的北京易美新創科技有限公司執行副總裁劉國旭博士主持論壇。

主持人：北京易美新創科技有限公司執行副總裁劉國旭博士 
 

會上，福州大學孫捷教授、武漢大學動力與機械學院周圣軍教授、廣東中民工業技術創新研究院有限公司常務副院長閆春輝博士、江蘇博睿光電有限公司副總經理梁超博士，旭宇光電（深圳）股份有限公司董事、研發總監陳磊博士，有研稀土股份有限公司有研華南運營中心總經理馬小樂博士，北京易美新創科技有限公司執行副總裁劉國旭博士，河北工業大學電子信息工程學院徐庶教授等專家先后帶來了精彩報告，分享前沿研究成果。

福州大學孫捷教授
 

福州大學孫捷教授現場分享了“低維納米材料在GaN LED芯片上的應用”主題報告。GaN上直接生長石墨烯應用于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。數據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現，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器件之工藝實拍照片，可見，器件已完全實現陣列化，工藝重復性好，實現了項目最初的出發點，突破原理性器件，使實用化成為可能。

武漢大學動力與機械學院周圣軍教授
 

武漢大學動力與機械學院周圣軍教授現場分享了“高效率氮化物藍光/綠光/紫外LED外延生長與芯片制造技術”主題報告。報告介紹了，利用MOCVD原位生長技術、激光加工技術、ICP刻蝕技術、TMAH濕法腐蝕技術在LED芯片的不同位置引入微納光學結構，提升LED芯片的光提取效率。汽車大燈和特種照明應用領域需要大電流驅動LED芯片，針對大電流驅動條件下，電流聚集導致LED芯片電注入難的問題，設計與制造了一種三維倒裝結構LED芯片，通過陣列分布的三維通孔電極，縮短電流橫向擴展長度，使電流分布更加均勻，解決了電流聚集問題，使藍光LED芯片的電注入效率達到99%，光輸出飽和電流密度提升了一倍。在綠光LED外延結構中引入InGaN/GaN超晶格，通過調節InGaN/GaN超晶格生長溫度和周期對V-pits的密度和尺寸進行調控，利用V-pits屏蔽位錯提升綠光LED芯片的外量子效率。發展濺射AlN成核層/圖形襯底模板技術，不僅降低了氮化物材料位錯密度，而且提升了紫外LED芯片的光提取效率，為發展高效率紫外LED提供技術支撐。
 

LED的Droop效應是指向芯片輸入較大電力時LED的光效反而會降低的現象。Droop效應決定了單個LED所能工作的最大電流，因而要實現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，這就會導致高功率LED器件的成本大幅增加。在LED業界和學術界，Droop效應一直是大家爭相研究和攻克的技術難題。
 

廣東中民工業技術創新研究院有限公司常務副院長閆春輝博士

廣東中民工業技術創新研究院有限公司常務副院長閆春輝博士現場介紹了“維持Haitz定律：超高電流密度下改善高功率GaN基LED的Droop效應”最新研究成果報告。報告指出，為了進一步降低固態照明的流明成本，即維持Haitz定律，最有效的技術方法是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。報告系統研究了在微觀和宏觀尺度上提高電流擴展均勻性，以及載流子注入、載流子復合，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理梁超博士
 

江蘇博睿光電有限公司副總經理梁超博士現場分享了“高導熱AlN陶瓷的制備技術研究”報告。研究發現，YFO2樣品的最大彎曲強度達到426.6 MPa，YFO3樣品的最大熱導率達到192.1 W/(m·K)。YF3顯著降低了第二相粒子的尺寸，納米級的第二相顆粒通過增強基體晶粒和引起裂紋橋接來提高其抗彎強度裂紋撓度。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，最終促進其導熱性。
 

旭宇光電（深圳）股份有限公司董事、研發總監陳磊博士
 

旭宇光電（深圳）股份有限公司董事、研發總監陳磊博士現場分享了“全光譜高光效助力低碳健康照明”主題報告。“十四五”規劃，節能減排仍然是當前國際研究熱點，我國照明用電量約占全社會用電量的10%左右。高光效助力節能減碳，2014年實驗室功率級光效突破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，器件結構、封裝工藝等綜合提升，未來光效會逐步提升。開發窄帶紅色熒光材料是實現高光效的有效技術路徑！旭宇光電公司全光譜具有高顯色指數、高光效、高性價比、無藍光危害等優點。被廣泛應用于教室照明、醫療照明、商店照明、家居照明等高端場合。“全光譜LED光源”專利由于技術先進、RG0、防控近視，社會價值較高，獲得國家知識產權局第二十二屆中國專利優秀獎，公司是全國LED照明應用封裝領域唯一一家獲得中國專利優秀獎單位。此外，公司率先在行業內主導制定全光譜產業技術標準，并被深圳市計量質量檢測研究院納為執行3A評級標準。陳磊博士表示，半導體發光二極管節能減碳將是長期發展的方向，但同時光健康需求將成為白光主流；無論健康照明還是節能減碳目標的達成，均需要產業鏈上下游深度合作，助力半導體照明高質量發展。
 

有研稀土股份有限公司有研華南運營中心總經理馬小樂博士
 

有研稀土股份有限公司有研華南運營中心總經理馬小樂博士現場分享了“照明及顯示用氟化物熒光粉發展趨勢”主題報告。他表示，高顯色（Ra＞90）照明和廣色域液晶顯示是白光LED光源主流發展趨勢。其中，K2(Si/Ge/Ti)F6:Mn4+氟化物紅粉，Mn4+寬譜激發、線譜發射，氟化物基質聲子能量低、效率高，發射峰值波長630 nm，半高寬＜10 nm。目前，氟化物紅粉已廣色域液晶顯示LED背光等領域得到廣泛應用，并已LED燈絲燈等通用照明領域得到規模應用。LED照明領域隨顯色指數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波長延伸至可見光區域，對綠光產生二次吸收增強。避免了對綠粉二次吸收，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組合的亮度高約20%！同時，色域越廣對自然界中真實顏色還原度越高！氟化物紅粉色品坐標可達（0.69,0.31），可實現廣色域（90%NTSC）液晶顯示。

關于氟化物紅色熒光粉發展趨勢，他表示，美國和歐洲先后大幅提高了LED照明的質量標準，同等顯指下的光效大幅提升；高顯色（Ra~90）照明發展對氟化物紅粉需求急劇增長，2025年將超過20噸，帶動下游產業規模達到數百億元。他還表示，目前氟化物紅粉方案已在LED燈絲燈得到應用，正逐漸拓展至貼片封裝領域。業內關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。

北京易美新創科技有限公司執行副總裁劉國旭博士

隨著 LED 器件和燈具光效的大幅提高，行業近期的開發重點已經放在實現類似太陽光光譜和高質量、健康光源。教室照明設計不僅需要足夠的亮度，還需要關注高顯色性、人眼安全、視覺舒適等照明指標。北京易美新創科技有限公司執行副總裁劉國旭博士現場分享了“教育照明應用中LED光譜特性的研究”主題報告。報告中，介紹了兩種不同的 LED 封裝設計及其適用于教室照明的光譜分布特性。第一種設計是沿用常見的單波長藍色 LED芯片激發多種熒光粉以實現高顯指、低藍光占比的白光照明需求。第二種設計使用兩個不同波長的藍色 LED芯片結合不同熒光粉來進一步減少高能量藍光占比，高能藍光被認為對人眼健康尤其是學齡青年有負面影響。并對這兩種 LED 光譜調制方法進行了分析和比較，并將研究的光源應用到教室照明示范應用以及對相關參數進行了分析。

河北工業大學電子信息工程學院徐庶教授
 

量子點 (QD)以其優越的光學特性和與micro/mini-LED應用的兼容性引起了廣泛的研究興趣。 然而，量子點與LED芯片的集成封裝應用仍然面臨熒光猝滅和熱誘導退化的嚴峻挑戰。河北工業大學電子信息工程學院徐庶教授現場分享了“全無機量子點復合材料在片上封裝LED中的應用”主題報告。該報告探討了與量子點濃度相關的熒光猝滅和光散射體在光轉換效率中的作用。并研究制備了 QDs/SiO2-BN 無機組裝納米復合材料 (QDAs)，并通過光學和熱仿真結合實驗研究了其在LED 片上封裝中的光學和熱行為。QDAs結構為QDs在LED封裝中提供了增強的光散射、高導熱性和水氧阻隔保護。 所制備的量子點轉換LED（QCLED）的工作溫度顯著降低，同時大大提高了光轉換效率和長期穩定性。
 

Panel Discussion討論環節
 

最后，Panel Discussion討論環節，與會嘉賓代表還一起就外延和芯片的新研究方向與挑戰？熒光粉及量子點在LED照明與顯示應用中有什么新的功能和作用？后疫情時代的LED封裝企業的改變以及未來的挑戰等問題展開觀點碰撞。

 

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）