賽富樂斯LED芯片助Micro LED實現(xiàn)全彩化

點亮世界，是人類改造自然中永恒的主題。從鉆木取火到油燈蠟燭，從蒸汽機到電氣化，從熒光燈、白熾燈到節(jié)能LED，從2D到3D，一次次智慧的火種，照亮了人類文明的發(fā)展史。

以集成電路為代表的第三次工業(yè)革命之后，隨著第三代半導(dǎo)體材料的突破和藍、綠、白光LED的問世，半導(dǎo)體技術(shù)在照明和顯示領(lǐng)域掀起了一場新的革命，徹底顛覆了傳統(tǒng)白熾燈、日光燈的主導(dǎo)地位，并帶來了新型節(jié)能的LCD及LED顯示屏。以氮化鎵為核心制成的新一代節(jié)能光源被廣泛應(yīng)用在人類生活的各個領(lǐng)域，奠定了當(dāng)代照明和顯示技術(shù)的基礎(chǔ)。

然而，經(jīng)過近30年的發(fā)展，傳統(tǒng)的極性氮化鎵材料已達到技術(shù)瓶頸，其固有的巨大內(nèi)置極化場導(dǎo)致了量子效率下降、綠光光隙、波峰藍移等諸多問題，嚴重制約了光電子產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展，人類照明技術(shù)創(chuàng)新升級陷入滯緩態(tài)勢。同時，伴隨著大功率照明及新型顯示（3D、投影、VR 等）技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)顯示屏幕的短板越來越凸顯，行業(yè)技術(shù)變革呼之欲出。

為了破解這一難題，各國科學(xué)家紛紛投入新一代光電子材料研究中。其中，半極性氮化鎵發(fā)光材料被認為是下一代照明技術(shù)的最優(yōu)解決方案。自2000年起，學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界進行了大量的探索，發(fā)表了上千篇論文，全面驗證了半極性氮化鎵材料的優(yōu)勢。研究認為，半極性氮化鎵單芯片亮度理論上可以達到過去的數(shù)倍，并能徹底解決綠光效率低、波峰藍移、黃光等問題。然而，如何實現(xiàn)該種材料的量產(chǎn)，卻成為了一個難題。曾研究出極性氮化鎵材料的諾貝爾物理獎得主中村修二先生多年從事該領(lǐng)域的研究，但一直無果。

向行業(yè)無人區(qū)拓荒 實現(xiàn)半極性氮化鎵材料工業(yè)級量產(chǎn)

2014 年，在美國耶魯大學(xué)的一個講座上，耶魯大學(xué)電子系系主任韓仲教授與耶魯大學(xué)MBA的一位學(xué)生結(jié)識。這個學(xué)生名叫陳辰。他本科就讀于清華大學(xué)機械系，并曾在斯倫貝謝工作期間領(lǐng)銜研制了ONYX360，銷售超數(shù)十億美金，獲得過E&P、World Oil等獎項，個人履歷非常優(yōu)秀。

一個是在半導(dǎo)體發(fā)光材料領(lǐng)域有著6年研究經(jīng)驗的名校教授，一個是對新技術(shù)有著執(zhí)著和創(chuàng)新態(tài)度的留學(xué)生，兩位年齡相差近20歲的師生，因為興趣相投一拍即合，決定聯(lián)合創(chuàng)業(yè)，向行業(yè)無人區(qū)探索，嘗試實現(xiàn)半極性氮化鎵材料的商業(yè)化和量產(chǎn)。

2014 年年底，陳辰和韓仲教授創(chuàng)立了硬科技公司賽富樂斯（Saphlux）。團隊致力于新一代半極性氮化鎵發(fā)光材料研究和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，將其用于固態(tài)顯示及未來照明。成立之初，賽富樂斯即獲得了來自真格、聯(lián)創(chuàng)、PreAngel及耶魯方面的天使輪融資，夯實了團隊的創(chuàng)業(yè)資本。隨后不久，韓教授的學(xué)生宋杰以及韓國業(yè)界專家崔周源博士先后加入。崔周源本人曾師從諾貝爾獎得主中村修二先生，擁有美國北卡羅來納州立大學(xué)博士學(xué)位。宋杰畢業(yè)自北京大學(xué)，并在2017年獲評國家“青年千人計劃”專家。

地利人和，萬事俱備。賽富樂斯的初步目標是解決大尺寸半極性材料的生產(chǎn)難題。按照陳辰當(dāng)初的規(guī)劃，項目融資到位之后，最遲3個月，就能把產(chǎn)品做出來。

然而，純技術(shù)創(chuàng)業(yè)并不如預(yù)想的那樣順利，無人區(qū)的拓荒比意料中的更為艱難。在研發(fā)的過程中，材料的缺陷始終無法得到有效控制，導(dǎo)致產(chǎn)品在上線前被迫下架。經(jīng)過團隊夜以繼日的努力，研發(fā)狀況終于出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機。

2016年5 月，在經(jīng)過歷時近兩年的研發(fā)和測試后，賽富樂斯無缺陷的半極性氮化鎵材料正式上線?！霸瓉淼陌霕O性材料只能做到 1 厘米X 0.5 厘米大小，我們實現(xiàn)了 2 英寸片?！毖邪l(fā)人員拿著實驗結(jié)果振奮地喊到，“新一代發(fā)光材料終于來了?！?/p>

在傳統(tǒng)制備方式下，半極性材料只能通過斜切體塊式氮化鎵來實現(xiàn)。這樣的制備方式無法實現(xiàn)材料量產(chǎn)，而且小片半極性氮化鎵材料價格非常昂貴（高達2000美元）。而賽富樂斯的技術(shù)手段不僅可以在標準的大尺寸藍寶石襯底上直接生長半極性氮化鎵，還能直接控制晶體生長的方向和形狀，可大幅降低成本并提升產(chǎn)能。

同年6 月，賽富樂斯的研究成果正式對外公布，全球前五的 LED 公司有 3 家開始使用其產(chǎn)品。另外，蘋果 Micro-LED顯示屏的供應(yīng)商、大陸及***一些廠商也陸續(xù)下單。產(chǎn)品一經(jīng)上線，廣受客戶認可。

而在業(yè)內(nèi)，賽富樂斯的創(chuàng)新成果獲得了一致肯定。世界半導(dǎo)體行業(yè)頂級期刊《復(fù)合半導(dǎo)體雜志》評價這一成果說：“第一代氮化鎵材料的‘摩爾定律’將由Saphlux的半極性氮化鎵延續(xù)?！?**交通大學(xué)光電系系主任郭浩中則認為：“Saphlux的半極性外延片能夠從根本上解決困擾Micro-LED的藍、綠光峰移問題，將是接下來Micro-LED的發(fā)展趨勢。”

2017年，賽富樂斯團隊落戶到位于西安的陜西光電子集成電路先導(dǎo)技術(shù)研究院。利用該孵化平臺的MOCVD、電子束蒸鍍機等專業(yè)化設(shè)備，賽富樂斯的研究成果很快從實驗室進入了量產(chǎn)階段。2017 年 11 月，西安賽富樂斯公司正式上線了 4 英寸(20-21)半極性氮化鎵材料，并從 2018年3月開始規(guī)模生產(chǎn)及銷售，良率達到95%以上，成為了全球首家可以量產(chǎn)工業(yè)級半極性氮化鎵材料的硬科技企業(yè)。

持續(xù)發(fā)力技術(shù)迭代 致力于成為全球顯示技術(shù)革命的領(lǐng)航者

2018年7月，在實現(xiàn)了大尺寸、無層錯半極性氮化鎵材料量產(chǎn)的基礎(chǔ)上，賽富樂斯成功點亮了半極性綠光LED芯片，解決了下一代顯示屏幕MicroLED的色彩問題，再次得到了業(yè)界和媒體的廣泛關(guān)注。2018年中旬，賽富樂斯又進一步開發(fā)了全彩轉(zhuǎn)換技術(shù)，獨家掌握了目前最優(yōu)的消費級Micro-LED制備方案，確立了團隊在未來顯示領(lǐng)域的核心優(yōu)勢。

與此同時，賽富樂斯還與A股上市公司利亞德簽訂了合作協(xié)議，雙方成立了“Saphlux-利亞德聯(lián)合實驗室”，開展基于半極性氮化鎵的mini LED、micro LED和激光顯示產(chǎn)品的研究及開發(fā)，并力圖通過合作項目的方式迅速推動研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化。

賽富樂斯的戰(zhàn)略布局與當(dāng)代顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和格局是相符的。根據(jù)天風(fēng)證券研究報告顯示，目前全球顯示技術(shù)已經(jīng)處在產(chǎn)業(yè)化變革的臨界點，未來3-5年內(nèi)，Micro LED、Mini LED，便攜激光投影等新型技術(shù)即將涌現(xiàn)。

專家分析認為，就技術(shù)路線來說，Micro LED 產(chǎn)品的壽命、對比度、反應(yīng)時間、能耗、可視角度、分辨率等各項指標均強于 LCD 以及 OLED，已經(jīng)被許多廠商認為是未來顯示技術(shù)的主流，其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括可穿戴設(shè)備、智能手機、VR、AR、大屏幕電視等等。

另據(jù)記者查閱相關(guān)資料了解，業(yè)內(nèi)諸多巨頭如蘋果、索尼、三星等均已開始積極布局Micro LED 技術(shù)，試圖將該項技術(shù)商業(yè)化。包括夏普、臺工研院、友達等在內(nèi)的一些LED 大廠、科研團隊也紛紛秘密研發(fā)，都要強勢搶占到 Micro LED 的發(fā)展版圖之中。風(fēng)口之下，競爭局勢異常激烈。

此外，與芯片行業(yè)類似，Micro LED的市場規(guī)模非?？捎^。有調(diào)研機構(gòu)根據(jù)測算數(shù)據(jù)表明，當(dāng)Micro LED在消費電子終端年出貨滲透率達到50%時，按照折合每片（2英寸片）200元的價格計算，Micro LED芯片市場規(guī)模將達到3800億元，潛在市場發(fā)展空間巨大。

陳辰透露說，賽富樂斯在現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，已經(jīng)和歐美、日本和***等地的20余家著名廠商開展了合作和銷售，重點發(fā)力在Micro-LED、半導(dǎo)體激光器、大功率LED等領(lǐng)域。

按照團隊規(guī)劃，賽富樂斯會持續(xù)加大在這場顯示革命中的布局。團隊未來會提供三類產(chǎn)品：半極性氮化鎵晶元，半極性綠光外延片，以及基于半極性氮化鎵的全彩轉(zhuǎn)換Micro-LED解決方案。

賽富樂斯的技術(shù)創(chuàng)新極大地帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的聚集和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。隨著團隊完成研發(fā)，逐步轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)，上游材料企業(yè)和下游應(yīng)用企業(yè)目前正在向西安地區(qū)聚集，未來將形成一條全新的產(chǎn)業(yè)鏈，在不久的將來，有望在中國西北形成一個新的消費電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)集群，助力西部大開發(fā)和一帶一路政策。

“人類有超過70%的信息交互是通過顯示技術(shù)來實現(xiàn)的，我們希望通過自己的嘗試，能為人類顯示和照明技術(shù)帶來變革，用創(chuàng)新的力量點亮世界，推動社會文明進步?！标惓阶詈笕缡钦f。