LED通用照明即將規模性爆發，進一步提高LED的發光效率和降低LED的制備成本仍然非常重要。目前，在外延方法、能量轉換效率、熱能管理、生產設備和工藝過程控制方面，LED仍有大幅提升空間。材料與裝備技術對于LED性價比的提升至關重要，也是LED照明市場獲得發展的關鍵推動力。
2014年11月6日下午，在第十一屆中國國際半導體照明論壇(SSL CHINA 2014) 材料與裝備技術分會在廣州廣交會威斯汀酒店勝利召開。本場分會主席由中科院半導體所照明研發中心副主任曾一平、北京大學物理學院教授沈波、中科院蘇州納米所研究員梁秉文擔任，來自全國各地的近100位科研院所、企業代表出席本次會議。
北京大學物理學院教授沈波
中科院蘇州納米所研究員梁秉文
北京大學物理學院教授沈波、中科院蘇州納米所研究員梁秉文分別擔任本次會議的上下場主持人。會議對當前設備與材料的襯底技術、設備以及LED Droop等方面熱點及難點問題進行了深入的探討，
本次會議襯底不同的做法對于生長的質量及成本的影響進行了深入的交流。特別是PSS上生長的LED的出射光亮度比傳統的LED大大提高，同時反向漏電流減小，LED的壽命也得到了延長。張國義重點介紹了 PSS襯底的的制備技術，生長機制和對LED性能的影響。
張國義表示，通過優化PSS襯底形貌和結構參數，并利用光刻結合干法刻蝕或濕法腐蝕技術制備出高質量的PSS襯底。此外，利用陽極氧化鋁(AAO)技術，成功獲得納米級PSS (Nano-PSS)襯底，采用碳納米管作為掩膜的圖形襯底技術，以及有利于消除位錯等缺陷的彎曲掩膜的襯底。
復合襯底也將是未來的一大趨勢，張國義介紹，GaN/Al2O3復合襯底和GaN襯底的制備方面，制備出低位錯密度的GaN/Al2O3復合襯底，并利用自分離技術，成功獲得高質量的自支撐GaN單晶襯底，這為以后高性能大功率垂直結構LED、藍綠光LD及大功率電子器件的發展提供了良好的襯底材料。
PSS技術可以減少發光層全反射的效應，使更多的光出到發光層，提高芯片的出光效率。但是它的制程難度比較大，藍寶石材料本身比較硬，藍寶石基片加工難度比硅片大很多，藍寶石翹曲比硅片差很多，光刻時會產生離焦的效果。光刻機曝光一次曝比較小的區域，有一些圖形必須通過兩次曝光才能拼接成完成的圖形，如果光刻機效果不佳，將造成拼接圖形有偏差。上海微電子裝備有限公司推出了專門針對LED制成SSB300的系列光刻機。
MOCVD的兩家主流生產商介紹了最前沿的設備。能夠有更大的產能，性能更好，可以降低成本。Veeco公司推出了最新的TurboDisc?EPIK700?氮化鎵(GaN)金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)系統，結合了LED行業最高的生產率與最佳良率這兩大優勢，運營成本低，從而進一步降低通用照明應用的LED的制造成本。德國愛思強股份有限公司也重點介紹了AIXR6生產系統，通過提升生產效率和產能從而滿足不斷增長的市場需求。
PVD氮化鋁設備對提高外延質量，降低成本，提升性能都會有很大的幫助。北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司副總經理兼PVD裝備事業部總經理表示，無論是從耗材和時間來看，氮化鋁比MO源去生長外延能夠有更大的優勢，而且外延的出光效率也將提升。現在整個業界的趨勢是往PVD 氮化鋁方向走，而且現在業界有非常急切氮化鋁的需求已經得到證實。
丁培軍表示，針對PSS襯底的圖形，襯底的底寬變的越來越大，為了增加出光效率，這種情況下長M0非常難長，有的長不好，而用氮化鋁正好能解決這個問題，只要你長非常薄的氮化鋁以后，MO長起來非常容易，不管你底寬多大，現在長起來非常容易，這些都是得到證實的一些結果，這是業界為什么鋪氮化鋁的原因。根據業界需求，北方微電子研發了氮化鋁PVD設備。
“該技術今后應該會比較有比較大大發展。”本次會議的主持人梁秉文表示。
長久以來，科研人員和LED生產商一直致力于減小LED“光效下降”帶來的損失，但并未真正導致該現象背后的真正原因。在此次會議上，LED Droop的減少的原因也得到了深入的討論，有研究表明光效隨著電流的增加而減少并不是因為單一的因素造成的，可能包含溫度、過熱載流子、餓歇效應等幾種不同因素的影響，例如這幾種因素都需要去改進后才能夠減少Droop的效應。Droop效應的突破，在使LED器件價格下降到燈具中總成本的很低的情況下，技術研發將轉向降低LED之外其它部件的成本。
映瑞光電科技(上海)有限公司的張宇博士從InGaN材料特性，器件技術和新一代InGaN LED器件的開發來講述InGaN發光二極管材料和器件的先進性。通過利用InGaN材料缺陷提高發光效率技術和電流阻擋層技術成功開發出新一代InGaN LED 器件-倒裝和垂直結構芯片。該研究成果有效地提高了InGaN LED器件的發光效率，推動了LED器件向更高性能的發展，充分體現了InGaN發光二極管的材料和器件的先進性。
