【導(dǎo)讀】III族氮化物紫外線LED的應(yīng)用與前景·························&#18

　　

【正文】 價比的調(diào)控下劃分各自的市場，國際上紫 外線發(fā)光二極管已經(jīng)開始占據(jù)了一部分市場，但是由于紫外線發(fā)光二極管同時又具有安全體積小長壽命等優(yōu)勢，隨著發(fā)展及價格下降，有巨大市場潛力。目前我們主創(chuàng)人員能生產(chǎn)全球最好的固態(tài)紫外線光源。 國內(nèi)競爭企業(yè) 目前在國內(nèi)包括臺灣還沒有真正競爭對象，主要由于他們沒有掌握此項(xiàng)技術(shù)，根據(jù)材料生長角度分析，生長深紫外線發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，難度非常大，正是由于這個原因，目前即使在國際上也只有 2－ 3 家成熟企業(yè)。但從 LED 發(fā)展歷史看來，臺灣有可能成為潛在對手。 國外競爭企業(yè) 美國 Sensor Electronic Technology, Inc (SET) SET 成立于己于 1999，于 2021 年在世界上首次推出毫瓦功率的深紫外線 LED。是目前世界上唯一能生產(chǎn) UVA， UVB， UVC LED 光源的公司。 2021 年與韓國漢城半導(dǎo)體公司合作量產(chǎn)紫外線 LED。 美國 Fox Group Fox Group 只能夠生產(chǎn) 350365 nm 的 UVC UV LED。他們目前沒有能力和技術(shù)生產(chǎn)深紫外線發(fā)光二極管（ 250， 280， 320 納米） 美國 Sandia National Laboratories 美國能源部的圣迪亞國家實(shí)驗(yàn)室在高強(qiáng)度地從事深紫外線 LED 15 研發(fā)和空氣 /水凈化研究。其結(jié)果可能會被轉(zhuǎn)化成民用產(chǎn)品。他們目前有能力和技術(shù)生產(chǎn)深紫外線發(fā)光二極管（ 250， 280， 320 納米），但是還不能超過 SET 的功率水平， 日本 Nichia Nichia（日亞）是最早在氮化物藍(lán)綠光 LED 上求得突破的廠家。日亞原本從事磷化物熒光粉的生產(chǎn)。自從在藍(lán)綠光 LED 上取得成功后，高亮度 LED 成為其主要產(chǎn)品。擁有最多的藍(lán)綠光 LED 技術(shù)和專利。今年開發(fā)出 365 nm 紫外線 LED。 日本 Nitride Semiconductors 試產(chǎn) 365380 nm LED 。規(guī)模及產(chǎn)品質(zhì)量都有待提高。 國外潛在的競爭對手 包括國際幾個氮化物 LED 巨頭，如美國 Cree, Lumileds, 德國Osram 和日本 Nichia。目前他們還在可見光 LED 上紛爭。一旦他們大力介入，將成為我們潛在巨大的對手。前提是他們有辦法取得深紫外線二極管生產(chǎn)技術(shù)突破。所以，從國內(nèi)國際企業(yè)競爭分析，我們處在非常有力的時機(jī)來發(fā)展國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的深紫外線二極管，并取得國際領(lǐng)先地位 。 競爭策略和競爭力 競爭策略 16 ********科技在固態(tài)紫外線光源上有世界一流的技術(shù)和科學(xué)家（技術(shù)團(tuán)隊(duì)簡歷見 13 頁）。目前來說在這一領(lǐng)域不存在技術(shù)上的真正競爭對手。主要的壓力是如何開拓固態(tài)紫外線光源這一新市場的壓力，來自于傳統(tǒng)紫外線光源。但優(yōu)異的性價比必將使固態(tài)紫外線光源滲透并占據(jù)傳統(tǒng)紫外光源的市場，并將開辟出嶄新的應(yīng)用場合。主要策略有： （ 1）開發(fā)固態(tài)紫外 LED 在國家重點(diǎn)投資領(lǐng)域里的應(yīng)用，參照美國日本模式，爭取國家的資助。 （ 2）與各個紫外線應(yīng)用工業(yè)積極交流與合作，推動固態(tài)紫外線光源 對傳統(tǒng)紫外線光源的滲透與取代。 （ 3）尋求國內(nèi)高校研究單位的技術(shù)合作，鞏固國內(nèi)技術(shù)后備力量，為技術(shù)更新做好準(zhǔn)備，迎接國際的挑戰(zhàn)。 （ 4）創(chuàng)業(yè)初期 , 積極尋找中下游廠家合作 , 來完成芯片工藝制作和器件封裝 ,以期降低成本 , 進(jìn)一步提高產(chǎn)品的競爭力 . 隨著公司的發(fā)展和進(jìn)一步的融資 , 我們將逐步完善從外延片到器件封裝所有環(huán)節(jié) , 以此達(dá)到獲取最大的利潤。 (5)由于公司擁有所有從技術(shù)到產(chǎn)品的自主知識產(chǎn)權(quán) ,產(chǎn)品可以直接打到國際市場 , 以優(yōu)越的性能和價格優(yōu)勢 , 毫無疑問地將會占一席之地 . 由此還可以積極有效地帶動國內(nèi)市場 。 (6)為了保障足夠的競爭優(yōu)勢 ,將不斷的通過提高 (深 )紫外 LED 在各個波段的功率的方式 , 一方面開拓和吸引更大的市場 , 另一方面可以保證處于同行業(yè)競爭者的前端。 17 核心競爭力 ********擁有杰出的技術(shù)隊(duì)伍和優(yōu)勢。 公司 的核心技術(shù)在于其先進(jìn)的氮化物 LED 外延生長技術(shù)和芯片制造技術(shù)。在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光領(lǐng)域擁有近十年的豐富經(jīng)驗(yàn)。概況為： （ 1）一人博士畢業(yè)于中國科學(xué)院的專業(yè)半導(dǎo)體研究所（研究氮化物生長）。畢業(yè)后在美國有 8 年多的工作經(jīng)歷，開創(chuàng)了美國深紫外線 LED 的研發(fā)。實(shí)現(xiàn)了了世界最高功率 的深紫外線 LED，獲美國國防部先進(jìn)防御計(jì)劃署頒發(fā)的杰出獎?wù)隆? （ 2）一人博士畢業(yè)于美國 TOP 5 的氮化物研究小組，有 7 年的氮化物 LED工藝經(jīng)驗(yàn)，獲日本應(yīng)用物理學(xué)會獎?wù)隆? （ 3）一人博士畢業(yè)于美國南卡羅萊那大學(xué)，長期（ 8 年以上）從事寬能帶半導(dǎo)體的外延生長，在氮化物體材料生長上有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。 （ 4）一人獲伊利諾大學(xué) (香檳 )電子材料博士學(xué)位 , 是半導(dǎo)體材料，器件及工藝專家。從 1994 年起就開始在寬能帶半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行研究。博士畢業(yè)后在世界前 5 名的 LED 公司核心研發(fā)部門任高級科學(xué)家并領(lǐng)導(dǎo)了該公司的紫外項(xiàng) 目。實(shí)現(xiàn)了世界上第一顆垂直注入結(jié)構(gòu)的深紫外線 LED，獲美國國防部先進(jìn)防御計(jì)劃署頒發(fā)的杰出獎?wù)?。 公司 區(qū)別于其它國內(nèi)氮化物 LED 廠家的核心技術(shù)有： （ 1）公司發(fā)展了全新的緩沖層技術(shù)。它完全突破國際上通用的技 18 術(shù)，實(shí)用于同質(zhì)和大失配異質(zhì)外延生長（待申請國際專利）。 （ 2）公司擁有高速，優(yōu)質(zhì)的氮化物材料生產(chǎn)方法（已申請中國專利），將確保 公司 提供在價格和性能上都能優(yōu)于對手的氮化物 LED 產(chǎn)品。 （ 3）公司有獨(dú)一無二的高功率深紫外線 LED 生長和制造工藝。 （ 4）公司擁有設(shè)計(jì)專用 MOCVD 和 HVPE 外延系統(tǒng)的能 力。為加速產(chǎn)業(yè)化 ,公司與青島杰生電氣有限公司將簽訂外延設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)合同。初期的小規(guī)模設(shè)備可以實(shí)現(xiàn) 3~6 片紫外 LED 外延片生長。 （ 5）深思熟慮的器件和封裝平臺。低端在保證領(lǐng)先對手的情況下盡量壓低價格。高端產(chǎn)品面向大功率和高利潤的應(yīng)用，采用優(yōu)化垂直注入結(jié)構(gòu)。保證新開發(fā)的外延能及時迅速地投放市場。 ********將積極加盟中國的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，聘請專業(yè)的管理和營銷隊(duì)伍，以質(zhì)量和效率取勝，拓寬自己的營銷網(wǎng)絡(luò)。 6．業(yè)務(wù)發(fā)展?fàn)顩r 公司 于 2021 年 3 月成功研制出了國內(nèi)波長最短（ 280 nm），功率最 高的深紫外 LED。 公司 目前的 280 nm LED 功率在 20mA 下為 。這一功率已經(jīng)可以為眾多新型的生化儀器提供紫外光源。 另外，公司的高鋁組分 AlGaN 外延片在國內(nèi)紫外探測器行業(yè)中已有訂單意向。 7． 技術(shù) 和管理 團(tuán)隊(duì) 19 8. 融資計(jì)劃 寬能帶半導(dǎo)體是新一代微電子 /光電子技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)。國內(nèi)目前較大力度地（國家支持和民間投資）從事三族氮化物可見光（藍(lán)綠光，白光）發(fā)光二極管（ LED）的開發(fā)。根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展歷史和進(jìn)展，國內(nèi)深紫外線 LED 的 研 發(fā)也在所必行。為結(jié)合國內(nèi)興趣和 公司 的技術(shù)強(qiáng)項(xiàng)，準(zhǔn)備的創(chuàng) 業(yè)計(jì)劃分二期：第一期側(cè)重投資在外延片的生產(chǎn)上，第二期工程加大外延片生產(chǎn)的同時成立器件工藝線。 一期創(chuàng)業(yè)的資金 需 求 一期創(chuàng)業(yè)：以固態(tài)白光照明為契機(jī)，以深紫外線 LED 產(chǎn)業(yè)為突破點(diǎn)，從事高功率紫外線 LED 的生產(chǎn)，形成量產(chǎn)紫外線 LED 的能力，占領(lǐng)全球市場。在公司的一期運(yùn)轉(zhuǎn)中，為降低投資壓力，廠房和材料測試與器件工藝及測試都將采取租用的方式。一期創(chuàng)業(yè)的投資規(guī)模為3654 萬元，具體見表 81。 20 值得注意的是，全固態(tài)深紫外線 LED 創(chuàng)業(yè)計(jì)劃有益于帶動整個復(fù)合半導(dǎo)體領(lǐng)域，也可從政府部門得到支持。 一期創(chuàng)業(yè)的資金使用 第一期側(cè)重投資在外延片的生產(chǎn)上，主要費(fèi)用分布在搭建特殊用的 MOCVD設(shè)備別和生長源材料的使用上。明細(xì)表如表 82。 表 82 資金使用計(jì)劃明細(xì)表 二期融資要求 更完整的資金要求需要加上超凈室廠房建設(shè)（ 5500 萬人民幣）、商用 MOCVD 設(shè)備和器件工藝線的建設(shè)。器件工藝線建設(shè)需要融資約8500 萬人民幣。這樣，完整（理想的）的一期融資應(yīng)是 億人民 21 幣 , 如表 8－ 3 所示。 表 83 二期融資計(jì)劃 9． 一期創(chuàng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模與財(cái)務(wù)分析 一期生產(chǎn)規(guī)?？捎?jì)算如下 : 第一年的晶片年產(chǎn)量受設(shè)備建造及調(diào)試的影響，預(yù)計(jì)只有 3 個月的生產(chǎn)時間（ 12 個星期），設(shè)成品率為 20%，則兩臺 MOCVD 生產(chǎn)深紫外線外延片： 125220%=24 片。第二年生產(chǎn)時間為 50 個星期，設(shè)成品率為 40%， 則兩臺 MOCVD 生產(chǎn)深紫外線外延片： 5052240%=400 片。設(shè)一個 2” 外延片上產(chǎn) 15000 個管芯，工藝成品率為 60%，則有 9000個合格管芯 /2” 外延片。 從目前國際上深紫外線 LED 的價格看來（ 100200 美元 /LED），我們在表 91 中的定價非常有競爭 力（ 50100 人民幣 /LED），產(chǎn)品如果暢銷，前兩年最好的經(jīng)營收益如表 91。 表 91 公司 前 2 年預(yù)期年銷售額和利潤 (稅前 ) 22 表 92 進(jìn)行了完整投資情況下的投資平衡點(diǎn)分析，到第三年，該項(xiàng)目累計(jì)銷售可突破 6 億人民幣，實(shí)現(xiàn)收支平衡，從第四年起，開始大規(guī)模盈利。 表 9－ 2：完整投資情況下的平衡點(diǎn)分析 23 10. 風(fēng)險分析 風(fēng)險 全新的高效 LED 紫外滅菌光源在市場開拓上將面臨一定阻力。除了產(chǎn)品本身性能的說服力，對消費(fèi)者的教育和政府介入將是必不可少的。 公司 的主要創(chuàng)業(yè)人員擁有國際 先進(jìn)的核心技術(shù)和研發(fā)管理經(jīng)驗(yàn)，但是并不具有企業(yè)財(cái)務(wù)、人事和市場開拓等經(jīng)驗(yàn)。 項(xiàng)目抗風(fēng)險分析 有著 III族氮化物半導(dǎo)體領(lǐng)域里國際上最優(yōu)秀的具有成功商業(yè)化產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的深紫外 LED 研發(fā)團(tuán)隊(duì)，同時也擁有與中科院半導(dǎo)體所和上海藍(lán)寶光電公司的密切合作框架。兩個合作者一個是中國半導(dǎo)體的最高國家研究機(jī)構(gòu)，一個是 III族氮化物可見光 LED 的成功生產(chǎn)經(jīng)營廠商。優(yōu)秀的研發(fā)團(tuán)隊(duì)加上最佳的合作伙伴，讓我們處于最有利的位置去成功開發(fā)生產(chǎn)深紫外大功率 LED。 24 從技術(shù)風(fēng)險、產(chǎn)品定位、產(chǎn)品創(chuàng)新、市場需求和發(fā)展趨勢等方面來 看，公司在開發(fā)本項(xiàng)目產(chǎn)品時對未來市場風(fēng)險有很強(qiáng)的把握和規(guī)避的能力。 以上所述風(fēng)險從性質(zhì)上講是可預(yù)測的，從公司的整體能力上看是可控制的。此外，項(xiàng)目的高科技含量、高附加值以及項(xiàng)目的顯著盈利性能大大增強(qiáng)企業(yè)的抗風(fēng)險能力。為降低在市場運(yùn)作上的風(fēng)險，為此我們將聘請國內(nèi)具有成功管理經(jīng)驗(yàn)的經(jīng)理人，營銷隊(duì)伍及財(cái)務(wù)管理人員，彌補(bǔ)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的不足，將風(fēng)險控制到最低點(diǎn)。