邵春林和他的LED事业

　　师从著名学者梅野正义、氮化物之父赤崎勇，见证了日本光电子产业发展并领先世界的20年，邵春林成为光电子研究领域世界一流的圈内人。不过对年过六旬的邵春林而言，回国也许才是事业真正的开始。

　　邵春林从1980年开始在日本攻读硕士和博士学位，除学成回国的短暂4年，邵春林在日本已经工作生活了20余年，其子女也在日本落地生根，不过邵春林和夫人依然保持着中国籍 。邵春林已经记不清楚多少次回国，接待了多少国内赴日的访问团。邵春林说，其实与国内业界的交流从来没有停过。

　　邵春林面临的选择有两个，一个是继续留在日本名古屋工业大学纳米器件及系统研究中心当教授做研究带博士，这个研究中心有世界一流的光电子半导体研究设备，研究范围从外延片的生长、器件到大功率封装，十分广泛，每年还有1.5亿日元的研究经费，留下来可以安稳地干到70岁退休。另一个选择是回国，带领一个中国团队回国。

　　对邵春林而言，回国并不是一个从容的选择，国内目前没有能与名古屋工业大学纳米器件及系统研究中心相当的研究机构，企业的规模也都还偏小，很多企业还处在草创阶段。但是邵春林认为自己不能放弃提升国内光电子半导体产业的机会，有这个机会，也许才有邵春林一生最重要的事业。

　　师从氮化物之父

　　邵春林回忆，1980年在名古屋大学读研究生，当时的指导老师就是梅野正义教授，而其博士学位的指导教官就是赤崎勇教授。在梅野正义教授的指导下，邵春林和日本光电子领域另一个重要人物酒井士郎同在一个办公室，主要从事MOCVD设备的开发和光电子器件研究。后来成为著名MOCVD设备供应公司的大阳酸素1号、2号原型机都是邵春林参与开发的。目前该公司免费给中心提供一台MOCVD设备，每年还提供数量不菲的研究经费，主要目的就是让中心帮助验证设备的性能。

　　目前在日本，同时也是世界上最优秀LED企业是日亚化学、丰田合成，而大阳酸素的MOCVD占到日本80%的市场，这也是日本LED领先世界的重要保障。其中赤崎勇教授是丰田合成的技术指导，大阳酸素的技术源泉则是邵春林所在的名古屋工业大学纳米器件及系统研究中心。而最著名的日亚化学在1987年还是很小的公司，不到200人，后来接受酒井士郎的建议，开始搞氮化物半导体。后来酒井士郎到美国

留学，要求日亚化学委派一位助手，这位助手就是后来被称为蓝光之父的中村修二。经酒井士郎教授推荐，还是研究生的中村修二去美国弗罗里达大学进修MOCVD技术。这样，当时完全没有MOCVD技术的日亚化学选择了用MOCVD法成长氮化物半导体材料的研究课题。而正是中村修二的研究，使日亚化学从一个小公司成长为世界知名LED领导企业，产值也从20亿日元涨到200亿日元。

　　中村修二离开日亚化学后，到美国斯坦福大学继续做研究，同时以每周一天的频率到美国CREE公司做技术指导。后来CREE成为与日亚化学相抗衡的公司。

　　邵春林介绍，上世纪90年代以前，研究人员在很长一段时间内寻找可以制作蓝色LED的材料。在氮化物成功之前，这一领域里的几乎所有专家都看好ZnSe基的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，只有日本名古屋大学的赤崎勇教授早就开始氮化物半导体的研究。直到现在他还是这一领域里最活跃的领军人物。他所领导的小组在氮化物的基础研究方面取得了很多突破。因此该领域里的大多数专家认为他才是氮化物之父。

　　1980年，名古屋工业大学纳米器件及系统研究中心还没有成立，用梅野正义教授命名的研究室主要从事镓砷化合半导体的研究，主要方向是发光器件、传感器和太阳能电池。1994年，日本文部省制定光电子器件的十年研究计划，于是就有了由梅野正义教授牵头，现在的纳米器件及系统研究中心，梅野正义教授担任了首任主任。研究中心主要从事镓氮(GaN)材料的研究。去年十年计划结束，经过专家评审，研究中心继续研究。

　　目前该中心有MOCVD设备四台，在日本大学里属于重点研究中心，可以做从红光到紫外全光谱的LED材料和器件，在LED技术的最主要三个方向--高质量的外延片、高效率荧光粉和大功率封装领域，外延片和大功率封装研究都处于世界前沿水平。

　　邵春林把自己与日本LED领域代表人物的交往谦称为“趣谈”，同时又用圈内圈外来概括这种关系。实际上，正是与日本一流学者的长期交往，奠定了他世界一流研究水平的“圈内”地位。

　　世界一流团队

　　计划同邵春林一起回国的还有另两位博士。这其实也是邵春林在日本20余年的另一个收获。

　　邵春林介绍，要生产高亮度的LED灯，首先要有LED芯片。芯片的质量主要是由外延片材料的质量决定。所谓外延片，就是在衬底上利用有机金属气象化学反应一层层生长出的有机半导体材料。外延片材料切割后得到晶粒，晶粒封装后得到LED芯片。

　　LED发光颜色和发光效率，也是由外延片决定。在各种颜色的LED中，上世纪90年代初发明的蓝光光电效率高于其他光。而最近研究的重点是紫外光，紫外光的光电转化效率是最高的。

　　目前纳米器件及系统研究中心有四个教授，5名研究员。邵春林是教授、博士导师，同邵春林一起在研究中心工作的，另外还有4名中国籍研究员。国内著名光电子专家陈良惠院士在参观过研究中心后评价，这个团队在世界上都是找不到的，有这么多中国人从材料、外延到器件工艺，到氮化钾等其它器件，大功率器件等等都搞。

　　邵春林介绍他们这个团队的优势主要在于能做出世界一流的产品，从材料、外延片、发光二极管的量子结构，都是世界一流的。另外，这个团队可以设计关键设备，然后找国内外的企业合作生产。

　　这个团队中的一位研究员做外延片有十年的经验，在酒井士郎的德岛大学也做过研究，在名古屋工业大学纳米器件及系统研究中心已经工作5年。邵春林认为这位研究员是外延片领域的世界一号专家。而这名研究员当年进入研究中心，就是邵春林为他办的手续。

　　有意思的是这个研究队伍没有一个人有手机，在他们的研究中心，还有一些简单的生活设施。除了研究工所，他们几乎很少和外界联系。邵春林在日本20余年的时间，基本上就是在以研究室中心为家这样的状态中度过。

　　邵春林说，要生产世界一流的外延片，设备、原材料和经验是不可或缺的三个要素。对LED而言，外延片具有决定性作用。目前国内没有能力生产世界一流的LED，关键原因就是无法生产一流的外延片。而世界最著名的几家公司，例如日亚化学、丰田合成、CREE、欧司朗和Lumileds Lighting都是长产业链的企业，其范围包括外延片的生长、切割晶粒、封装成芯片全流程。要想在市场上购买高质量的外延片几乎不可能。因此，中国整个LED产业的技术水平实际上决定于外延片的水平。

　　邵春林说他们团队最大的优势就是：“既具有很高的理论水平，又真正熟练地掌握了半导体光电器件的整套(注意是一整套)生产技术；更重要的是整个团组还具有高度的新产品的科研能力。”

　　建言LED产业发展

　　邵春林认为，要发展中国发光半导体产业，有力支持中国半导体照明工程，重点在两个方面：首先要引进世界一流的核心技术，例如日本、美国的成套技术。在这方面，国内企业和研究机构已经尝试从大阳酸素引进一流的MOCVD设备以及外围检测、测量设备。但是由于国内技术水平有限，MOCVD设备设计能力有限，多次尝试都未获成功。不过邵春林介绍，他的团队实际上已经掌握了MOCVD设计技术，已经计划从大阳酸素引进三台MOCVD设备，目前正等待日本通产省的批准。同时邵春林认为，单纯依靠引进国外设备打造中国LED产业是不现实的。邵春林团队计划在自行设计、保证质量的前提下，逐渐提高国产零部件的配套能力，实现MOCVD设备逐步的国产化过程。

　　另一方面，邵春林认为应该借鉴日本日亚化学的经验，促成国内外厂家强强联合，资源互补，形成具有完整产业链的集团军，加快产业推进速度。目前邵春林所支持的上海宇体光电和黄振春所在的奥雷光电正在筹建企业集团，准备打造一条从LED外延片生长、芯片切割到芯片封装应用完整的产业链。

　　邵春林说，如果设备能够顺利引进，他的团队最快可以在3个月内生长出世界一流的高亮度外延片。设备顺利投产后，计划年产1万片，在成熟的技术支撑下，扩产会按计划顺利地进行。

　　鉴于目前国内有企业生产蓝光绿光LED的外延片，邵春林团队集中发展对外延等技术含量要求更高、普及白光照明要求更迫切的、波长小于400nm的近紫外和紫外等LED器件，以求填补国内空白。

　　

知识产权观

　　2005年9月1日，徐冠华部长在接见中明确表示，欢迎邵博士的团队归国，这也符合国家中长期科技发展规划。徐部长说，具体地来讲国家中长期科技发展规划，就是国家要把科技工作放到更重要的位置，要下决心把中国自主创新的科技，大幅度提高，到2020年，使中国进入创新型国家行列。在LED领域，国内专家论证的结果也是要大力发展。

　　徐冠华部长将科技自主创新分为三个含义，一个原始性创新，包括科学的发现和技术的发明；另一个是集成创新，把自己的技术和其他的技术能够组合起来形成新的产品和产业；第三，在引进技术的基础上消化吸收再创新。

　　徐部长认为邵春林团队的技术，有第一个层次的创新，也有第三层次的创新。对于引进技术基础上的创新，徐部长认为最关键是在引进的基础上有没有创新的空间和能力。

　　对此邵春林认为，目前LED技术发展速度非常快，新的技术和方法在不断涌现。原来一些企业在发展中申请了专利，很多是在不熟悉机理的情况下发现。现在搞清楚了机理，完全可以采用不同的方法实现相同的效果，这个空间是有的。邵春林举例说，在外延生长过程当中，一般的是在蓝宝石上做外延，外延以后有个过渡层、中间层、低温层，都是用这个方法。但他们不用这个方法，当然达到的是同样的效果。

　　邵春林对知识产权的看法，更多的体现了一个科学家对技术实力的信心。邵春林说，世界很少有企业的技术实力是完全体现在知识产权中，知识产权中有精华，也有糟粕。技术水平和知识产权不一定是完全一致的，未公开的高技术是事业继续和扩大的关键因素。那种认为只要有知识产权就能生存的看法是不正确的，高科技是大量的高度智慧和技术的结晶，是长期经验的积累和科技的创新，是不可能轻易地被他人模仿的。

　　事实上LED最近的发展也验证了邵春林的判断，原来认为不可突破的日亚化学白光专利覆盖，被上市公司李洲科技打破。据悉，9月6日李洲科技独家取得多波长萤光粉配合LED封装结构的专利，其专利是使用红、绿两种氮化萤光粉混合，以蓝光LED晶粒激发白光，避开日亚化学黄色萤光粉的专利，其发光效率比日亚化的黄色莹光粉高15%。

　　邵春林认为，只有介入到研发中去，新的技术和方法才可能产生，自主的技术体系才可能建立，自主知识产权才有可能。

　　邵春林对这个领域充满了信心。

　　邵春林关于LED在中国发展的建议

　　1、重视选择并引进国际上比较公认的最先进的LED技术，以求尽快缩短与LED强国的差距。

　　2、重视优化组合国内并不丰富的LED领域的人力、财力资源，避免低水平的、无序的、重复的建设。国人对LED的重视对LED产业发展极为重要。但是，忽视科技进步的基本规律将极其有害。有两个情况需要引起业内人士予以足够的关注：一方面，在基础研究方面力戒浮躁；另一方面，在产业化推进方面防止过早出现恶性竞争。

　　国家在政策上是否加大对高级人才创办和投入高科技企业的鼓励力度。能否象鼓励人才进大学、科研机关一样，为他们提供一定的待遇，为他们创造一定的科研环境。因为高科技企业的成功不仅仅只关系到投资家的利益，更重要的是关系到国家整体科技水平是否能在世界上处于领先地位的大问题。日本政府每年有相当大的科研资金注入高科技企业，有很多科研任务和科技突破是由高科技企业完成的。

　　3、重视健全两条腿(国家科研团队和市场化运作的高新企业)、培养两方面人才(高级研发人才和专业操作人才)，攀登LED的世界高峰。把LED应用到普通照明的技术，目前在国际上还处于积累、突破阶段。我们建议把我国照明工程当前的科研攻关课题确定为：寻找更好的衬底；改进外延技术(减少外延层中的位错密度)；研发高效三色荧光粉或其它新型荧光材料；解决大功率器件的封装及散热问题。

　　我们千万不要轻视专业操作人员在产业

化工程中的极端重要性。日本成功企业之所以卓越，离不开操作人员的诚信敬业、上令下行，准确执行、高素质的科学反馈。

　　4、重视LED产业链的培育。半导体照明是一个系统工程，它涉及到我国半导体、基础工业、微加工等行业，非一个企业、高校、研究院所所能单独完成，必须实行政府主导多企业多部门联合。半导体照明是一个完整的产业链，应主要包括设备研发(包括外延、测试、材料加工、封装等设备)、衬底和原材料研发、外延片及芯片研发、高效荧光粉研发、封装及产品应用研发等几大块。为了提高我国LED企业的融资能力、研发能力和抗风险能力，应该考虑鼓励组建日本“日亚”式的“联合舰队”。