1、LED 外延芯片行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

　　（1 ）國際 LED 外延芯片行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

　　LED 外延生長及芯片制造環(huán)節(jié)在 LED 產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)含量高，設(shè)備投資強(qiáng)度大，同時利潤率也相對較高，是典型的資本、技術(shù)密集型行業(yè)，其技術(shù)及發(fā)展水平對各國 LED 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及各公司的市場地位起著決定性影響。近年來，LED 在背光、照明等領(lǐng)域的滲透率不斷提高，受下游需求拉動影響，LED 外延芯片需求呈現(xiàn)快速增長趨勢。

　　（2 ）國內(nèi) LED 外延芯片行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

　　我國 LED 產(chǎn)業(yè)由封裝起步發(fā)展，初期芯片主要依賴進(jìn)口。近年來，在下游旺盛需求的拉動及各地政策的支持下，國內(nèi)主要 LED 外延芯片企業(yè)加大研發(fā)投入，積極制定擴(kuò)產(chǎn)計劃，外延芯片環(huán)節(jié)的投資力度不斷提升，使得國內(nèi) LED 外延芯片行業(yè)加速發(fā)展。2014 年我國芯片國產(chǎn)化率即已達(dá)到 80%，隨著國內(nèi)芯片企業(yè)技術(shù)的快速進(jìn)步，目前芯片已基本實現(xiàn)全部國產(chǎn)化，并已有部分行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)開始向國際市場出口LED 外延片或芯片產(chǎn)品。

2002 年-2014年我國芯片國產(chǎn)化率趨勢

2006 年-2016年中國外延芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模（億元）

　　近十年來，我國 LED 外延芯片環(huán)節(jié)與 LED 產(chǎn)業(yè)基本保持了同步增長趨勢。但因我國 LED 外延芯片環(huán)節(jié)起步相對封裝、應(yīng)用等較晚，其增長率略高于 LED產(chǎn)業(yè)整體增長幅度， 2006 年到 2016 年期間，LED 外延芯片環(huán)節(jié)產(chǎn)值從 10 億元增長至 182 億元，年復(fù)合增長率達(dá) 33.66%。

　　2015 年，在我國 LED 行業(yè)整體增速下降情況下，LED 外延芯片環(huán)節(jié)受到了更大沖擊，增長率僅為 9.42%，與封裝和應(yīng)用環(huán)節(jié)增長率 18.96%和 21.98%相比，增長幅度明顯偏低。2015 年，我國 LED 外延片、芯片產(chǎn)量分別較上年增長 31%和 40%，但芯片價格下跌約 30%，致使 LED 外延芯片產(chǎn)值增速下降，芯片價格下跌除行業(yè)整體發(fā)展增速下降因素外，還受該環(huán)節(jié)供需結(jié)構(gòu)調(diào)整影響較大。2009年以后我國各地政府對LED產(chǎn)業(yè)扶持中重要政策之一即是對LED芯片制造企業(yè)采購 MOCVD 進(jìn)行高額補(bǔ)貼，引致國內(nèi)資本紛紛涌入 LED 芯片行業(yè)，外延片和芯片設(shè)備投資增幅明顯高于中下游封裝和應(yīng)用領(lǐng)域，在 2015 年行業(yè)發(fā)展增速出現(xiàn)大幅調(diào)整時，外延芯片環(huán)節(jié)產(chǎn)能相對過剩的效果被放大，導(dǎo)致產(chǎn)品價格下降較快。

　　由于近幾年國內(nèi)大部分地方政府均不再對企業(yè)購買 MOCVD 進(jìn)行補(bǔ)貼，在2015 年 LED 芯片價格大幅下跌后，國內(nèi) LED 芯片企業(yè)購置 MOCVD 的預(yù)期大大降低，2016 年，我國國內(nèi)基本沒有新增 MOCVD 設(shè)備，三安光電終止了 47 臺德國 AIXTRON 的 MOCVD 設(shè)備采購計劃，另外我國臺灣地區(qū)晶元光電、美國科銳芯片業(yè)務(wù)也多次減產(chǎn)，芯片供給過剩得到有效緩解。隨著通用照明、顯示屏等下游應(yīng)用端需求繼續(xù)放量，2016 年我國 LED 外延芯片環(huán)節(jié)逐步回暖，產(chǎn)值增長率達(dá) 20.53%，已基本回升至行業(yè)平均發(fā)展增速。此外，MOCVD 設(shè)備采購期和調(diào)試期均在半年左右，在行業(yè)景氣度回升后，短時間內(nèi)難有大量新增產(chǎn)能釋放，并且外延芯片行業(yè)是規(guī)模效應(yīng)顯著的技術(shù)密集型行業(yè)，LED 芯片行業(yè)現(xiàn)有領(lǐng)先企業(yè)不僅具有規(guī)模優(yōu)勢，經(jīng)過多年經(jīng)營磨合，技術(shù)和管理上也具有明顯優(yōu)勢，未來也很難有新進(jìn)入者進(jìn)入該行業(yè)參與競爭，因此，未來幾年內(nèi)我國 LED 外延芯片環(huán)節(jié)整體將保持供需平衡狀態(tài)，持續(xù)與 LED 行業(yè)整體同步快速發(fā)展趨勢。

　　2 、LED 外延芯片行業(yè)技術(shù)水平及其發(fā)展趨勢

　　近年來，LED 產(chǎn)業(yè)鏈中各環(huán)節(jié)的技術(shù)發(fā)展和工藝改進(jìn)，推動了 LED 成本大幅下降，促進(jìn)了 LED 應(yīng)用全面發(fā)展。LED 外延生長和芯片制造是 LED 生產(chǎn)過程中最為核心的環(huán)節(jié)，其技術(shù)發(fā)展水平?jīng)Q定了 LED 應(yīng)用的滲透范圍。提高發(fā)光效率（lm/W）和降低單位成本（元/lm）是 LED 外延芯片行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)。

　　發(fā)光效率是 LED 產(chǎn)品的標(biāo)志性技術(shù)指標(biāo)，發(fā)光效率除了影響 LED 芯片的亮度及能耗外，也影響著 LED 芯片的成本及可靠性。近年來，為了提高發(fā)光效率，研究人員在提升 LED 內(nèi)量子效率及光提取效率方面做了大量的研發(fā)工作，提出了 PSS 襯底外延片、粗化外延表面、金屬鍵合剝離、倒裝芯片結(jié)構(gòu)、垂直芯片結(jié)構(gòu)等技術(shù)，使得 LED 發(fā)光效率得到了大幅提升。LED 光源器件的封裝暖白發(fā)光效率已達(dá)到 140lm/W 左右、封裝冷白發(fā)光效率已達(dá)到 170lm/W 左右，國際主流實驗室水平已達(dá)到 230lm/W。2014 年 3月發(fā)布了發(fā)光效率為 303lm/W 的 LED，實現(xiàn) LED 技術(shù)發(fā)光效率進(jìn)一步提升。

　　近幾年，由于我國政府政策支持及企業(yè)研發(fā)資金密集投入，并伴隨大量我國臺灣地區(qū)和韓國 LED 產(chǎn)業(yè)技術(shù)專家和團(tuán)隊加入本土企業(yè)，國內(nèi) LED 外延芯片企業(yè)的平均技術(shù)水平有了長足發(fā)展，已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　降低外延、芯片成本對推廣 LED 應(yīng)用至關(guān)重要。近年來，研究人員從新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新工藝著手，通過技術(shù)創(chuàng)新，不斷降低外延、芯片生產(chǎn)成本。白光 LED 封裝的成本將從 2009 年的 25 美元/klm 降至 2020年的 0.7 美元/klm，LED 成本的終極目標(biāo)為 0.5 美元/klm，平均每年的成本下降在 30%以上。

　　除發(fā)光效率及單位成本外，在 LED 顯示屏、背光源等應(yīng)用領(lǐng)域，LED 芯片的光衰、亮度、色度一致性以及抗靜電能力也是關(guān)系 LED 應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。

　　從用戶體驗及經(jīng)濟(jì)性考慮，降低光衰、保證芯片的均勻性、提高芯片抗靜電能力以及在惡劣環(huán)境下的可靠性也是 LED 外延芯片行業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要方向。