隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)藍(lán)寶石晶體材料的尺寸、質(zhì)量不斷提出了新的要求。現(xiàn)在，半導(dǎo)體照明及其他新興應(yīng)用的迅速發(fā)展，低成本、高質(zhì)量、大尺寸的藍(lán)寶石晶體的市場(chǎng)需求正在急劇擴(kuò)大。

目前藍(lán)寶石有兩大主要用途，一類是襯底材料，其中主要是LED襯底材料，另一類是以手表表盤、航空、航天、精密制造、特殊制造等為主的窗口材料。但是自從去年GTAT宣布同蘋果公司簽訂了一份多年期、價(jià)值5.78億美元的藍(lán)寶石材料供貨協(xié)議，讓人們看到了藍(lán)寶石在消費(fèi)電子領(lǐng)域應(yīng)用的新空間。隨著Iphone手機(jī)采用藍(lán)寶石屏幕的傳聞傳出，藍(lán)寶石應(yīng)用開始從神秘的高精尖走向?qū)こ０傩铡?/p>

雖然用于LED的襯底材料除了藍(lán)寶石，還有碳化硅、硅和氮化鎵等可選擇，但是由于成本和一些尚未解決的技術(shù)瓶頸，目前依然無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。而藍(lán)寶石襯底通過(guò)近幾年的技術(shù)發(fā)展，其晶格匹配、導(dǎo)電性能、機(jī)械性能、導(dǎo)熱性能等均有較大的改進(jìn)和提升，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)顯著，因此藍(lán)寶石成為目前LED行業(yè)最為成熟和穩(wěn)定的襯底材料，得到了市場(chǎng)大范圍的應(yīng)用，市場(chǎng)占有率高達(dá)90%以上。

據(jù)CSA Research估算，LED襯底需求占藍(lán)寶石應(yīng)用的比重超過(guò)70%，在MOCVD產(chǎn)能利用率較高的情況下，僅我國(guó)LED藍(lán)寶石襯底的需求量2013年即可達(dá)到5000萬(wàn)片(以2英寸計(jì)，下同)，隨著MOCVD保有量的增加和單機(jī)外延片數(shù)的增加，2014年需求量預(yù)計(jì)將超過(guò)7000萬(wàn)片。但是隨著藍(lán)寶石作為窗口材料應(yīng)用的增加和LED技術(shù)的改進(jìn)，其尺寸將逐漸由2英寸向4英寸過(guò)渡，未來(lái)4～6英寸將逐漸成為L(zhǎng)ED襯底的主流。

由于藍(lán)寶石材料擁有硬度高、強(qiáng)度大、耐磨損等特性，蘋果公司在其iPhone5中首次使用了高透光性的雙拋光藍(lán)寶石作為其手機(jī)鏡頭保護(hù)片和Home鍵，使得藍(lán)寶石材料產(chǎn)品在消費(fèi)類電子行業(yè)中逐步得到應(yīng)用。

目前，藍(lán)寶石材料在消費(fèi)類電子產(chǎn)品上的應(yīng)用主要集中在中高端智能手機(jī)鏡頭保護(hù)片和Home鍵。根據(jù)媒體報(bào)道，2013年全球智能手機(jī)銷量近10億部，其中蘋果和三星分別售出1.5億部和3.2億部，而即將發(fā)布的iPhone6 2014年銷量很有可能達(dá)到7500萬(wàn)部。

以蘋果智能手機(jī)為例，假設(shè)每片2英寸藍(lán)寶石晶片可切割40個(gè)鏡頭保護(hù)片，即每部手機(jī)鏡頭保護(hù)片需要0.025片2英寸藍(lán)寶石晶片;每片2英寸藍(lán)寶石晶片可切割10個(gè)Home鍵，即每部手機(jī)home鍵需要0.1片2英寸藍(lán)寶石晶片，在使用率不斷提高的情況下，2013年僅蘋果手機(jī)需要的藍(lán)寶石晶片為825萬(wàn)片，2014年則達(dá)到1662.5萬(wàn)片，2015年則有可能超過(guò)2400萬(wàn)片，2013-2015年年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到70%.

在蘋果即將大規(guī)模運(yùn)用藍(lán)寶石的示范效應(yīng)下，三星、聯(lián)想、華為、小米等手機(jī)廠商也紛紛跟進(jìn)，致使智能手機(jī)使用藍(lán)寶石漸成趨勢(shì)。在手機(jī)應(yīng)用帶動(dòng)下，智能腕表等其他消費(fèi)電子產(chǎn)品也有望更多使用藍(lán)寶石材料。

可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，消費(fèi)類電子產(chǎn)品對(duì)于藍(lán)寶石產(chǎn)品的需求也會(huì)相應(yīng)增長(zhǎng)。因此，作為窗口材料，隨著智能手機(jī)進(jìn)入藍(lán)寶石時(shí)代，非LED應(yīng)用需求也將被引爆。

CSA Research認(rèn)為，雖然目前非LED應(yīng)用占藍(lán)寶石應(yīng)用的比例還不足30%，但是未來(lái)隨著更多消費(fèi)電子產(chǎn)品采用藍(lán)寶石材料，其所占比例將會(huì)迅速提高，預(yù)計(jì)到2016年非LED應(yīng)用比例即可與LED應(yīng)用比例分庭抗禮。——本文節(jié)選自第9期《半導(dǎo)體照明》雜志

       詳情查閱：2014年第9期(總第55期)

       訂閱熱線：010-82385280-612

       轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)注：中國(guó)半導(dǎo)體照明網(wǎng)、《半導(dǎo)體照明》雜志