今年，是中华人民共和国成立70周年。

在人类历史长河中，70年不过弹指一瞬，而对于中国和中华人民来说，却写就了一篇极为辉煌的历史篇章。从传统照明到LED照明再到智能照明，短短70年，照明行业发生了沧海桑田的变化。

在这风云变化的70年，无数的奋斗者奋楫争先，玉汝于成，迎来今日辉煌，他们是那个时代的见证者、参与者和引领者！

今日，我们题一本中国照明行业70年的回忆录，以窥探那70风雨里照明发展的沉沉浮浮......

方志烈

复旦大学教授

中国LED行业元老、启蒙者和拓荒者

桃李天下，著述等身

1969 年，因国防项目要求，方志烈参与了当时上海组织的 GaAs 外延微波材料科研攻关。这个项目是由中国科学院上海冶金所、复旦大学、上海市测试研究所等单位联合承担的。任务完成后，给复旦大学留下了从原材料提纯、GaAs 单晶、GaAs 气相外延以及相关的测试研发的原始资料和一些生产设备，同时培养了近30 人的研发队伍。

（以下内容来自于方志烈本人回忆及第一设计采访整理）

拓荒LED，产业化起步

LED产业链每个环节都在随着科技进步不断涌现出新工艺和新产品，只要认准了这一 产业的大方向，不论在产业链哪一段上，找准切人点，研究下去，都会成为当时的新产品，产生好的经济效益。

根据当时国外文献记载和对国内情况的实际调研，我们选定了 LED（发光二极管）作为主攻方向。

LED是用途广泛的产品，当时国内已开始有企业进行小批量生产，但是亮度较差，无论质量和数量均不能满足市场需求。我们当时的人员和设备已经具备研发和生产 LED 的基础，关键是研制纯度为99.9999%以上的原材料和发展直拉大直径 GaAs 单晶以及发展新的气相外延方法取代水汽法，以提高发光二极管亮度，形成较大批量生产能力。

根据需要，我们上了一批科研项目，如6N镓、6N砷、6N AsCl3，以及直径50mm 直拉低位错 GaAs 单晶、磷压法气相外延GaAsP、激光定向仪、光电压法测 GaAsP组分等，对这些项目我们采取了齐头并进、分工协作、联合攻关的模式。

从1973年开始，两年多时间里，我们建成了从原料、单晶、外延、芯片到器件的整条 LED 生产线。年产 GaAs 产品40kg，其中一半用于我们自己的LED外延材料生产，一半供兄弟单位，如中科院半导体研究所、原电子工业部第13 研究所（现中国电子科技集团公司第13研究所）使用。外延材料一半供北京崇文光电器件厂用于生产 LED，一半自己用于生产LED单管和数码管。

单晶和外延工艺也都移植到了当时国内 LED 生产量最大的苏州半导体器件总产。我们的成果成为那段时间国内生产 LED芯片和器件的主要技术。

 从这段经历我体会到，在LED外延、芯片、封装和应用的整个产业链中，每个环节都在随着科技进步不断涌现出新工艺和新产品，只要认准了这一产业的大方向，不论在产业链哪一段上，找准切人点，研究下去，都会是当时的新产品，投产都能较快地取得良好的经济效益和社会效益。

瞄准应用，发展LED技术

就个人来讲，这是一个全新的工作，既是机会，又是挑战。心里想的是一定要做最好的，并填补国内空白。

就行业来讲，当时我国 LED 产业处在初创阶段，全国只有五六家生产单位。全国年产发光二极管100万只（复旦大学年产10万只），年产数码管2万只（复旦大学年产 2000只），复旦大学的生产量占到全国的十分之一。当时，发光二极管的价格是每只2元、数码管是每只50元，主要供国防和计算机行业使用，一般的仪器还用不起，如此的高价和低产量维持了六七年之久。

就个人来讲，这是一个全新的工作，既是机会，又是挑战。有利条件是我们已经有了一个较好的团队和基本的设备，不利条件是我们还缺乏大量的专用设备和测试仪器。对于缺的设备，我们自己动手研制，创制出了一批新设备。当时气相外延炉、液相外延炉、单晶炉、扩散炉、测试仪器都是我们自己动手研制的。在理论方面，则请物理系的教师讲解“半导体物理”、“半导体器件原理”等，从理论、实践两方面为研究打下了基础。我们当时心里想的就是一定要做最好的，填补国内空白。

从生产技术水平来讲，开始时我们生产的产品比较单一，仅是 GaAsP红光LED和数码管。生产材料的方法是“水汽法”，此法效率不高，亮度较低。我们创新地研发了“磷压法气相外延GaAsP”，使亮度有了大幅度的提高。记得上海调节器厂厂长还因我们的产品亮度明显高于其他工厂产品而主动加价 10%，使我们倍感振奋。此法后来成为国内生产此类材料和器件的主要工艺方法，并于 20 世纪80年代初，获得原电子工业部科研成果二等奖。

技术引进难上难

这么多年，LED行业给我印象最深刻的事件是·“技术引进难上难”和“半导体照明工程产业化”。总体感觉是技术引进要与自主研究相结合。

20 世纪 80 年代初、我国 LED 产业链中的外延、芯片受走私和进口冲击，基本都停掉了，产业只剩下封装和应用，积极引进外延和芯片制造技术成了当务之急。

南昌 746 厂率先制订计划，打算从美国引进技术，但搞了近10年没有搞成。有技术的不跟你谈，没技术的谈了又谈。后来又与德国谈，西门子公司有技术不肯谈，另一家公司谈了，签约了，结果提供的红光 GaP 生产设备中，生长舟竟是用石墨做的 （应该用石英舟），说明这家德国厂商根本不懂工艺。后来在国内专家参与下，前后经过10年，才完成了外延生产工艺，建立了外延、芯片生产线。

可以发现，我国要引进技术，国外有技术的不想给你。没有这方面技术的又想忽悠你，要赚你的钱。我的体会是，我们自己一定要研究，要有自己的技术人才，谈判中才可判断真伪，少上当，投产时也可消化吸收。另外，我国台湾地区和祖国大陆合作看来是一个很好的引进、消化、吸收模式，这为后来多家的LED 技术引进、消化的成功案例所证实。

半导体照明产业化之战告捷

我在2003年曾说过，LED 的春天要来了，经过近10年的努力，现在可以说，半导体照明已进入春天，但仍是早春二月，乍暖还寒，现在还只是开始，任务还很艰巨，还需各方同心协力，才能完成半导体照明革命。

2003年正值“非典”后期，根据国际固态照明发展动向，科技部在全国范围内成立了五个“半导体照明工程产业化基地”——上海、大连、厦门、南昌、深圳。在“十五”和“十一五”期间又拨出 863 计划项目资金和支撑计划资金，在全国范围内安排项目，组织攻关。

通过七八年的努力，我国 LED产业在应用方面取得了太阳能LED路灯、LED 道路交通信号灯、LED 大屏幕显示、LED 景观照明四个世界第一。建立起了较为完整的产业链，有了300台金属有机物化学气相淀积（MOCVD）外延炉，芯片自给率大幅提升。工业和信息化部、发展和改革委、建设部、交通部也都相继启动项目，支持半导体照明产业发展。

可以说，半导体照明抓和不抓大不一样。我在2003年曾说过，LED 的春天要来了，经过近10年的努力，现在可以说，半导体照明已进入春天，但仍是早春二月，乍暖还寒，现在还只是开始，任务还很艰巨，还需各方同心协力，才能完成半导体照明革命。

从历史看，影响整个行业发展进程的事件主要有：

从无到有——建立年产100万只发光管和2万只数码管的初创产业，满足当时国内国防和计算机产业发展的需求。

技术引进——最终花了10年左右，完成引进、消化、吸收，建立初具规模的LED产业，但外延仍是薄弱环节。

半导体照明工程产业化——自 2003 年开始，至今已建立了由外延芯片、器件封装到应用的完整产业链，已有300 台MOCVD 外延炉（截至2010年），芯片自给率大幅提高，应用方面创造了四个世界第一 (即LED 显示屏 、LED景观照明、太阳能LED 路灯、道路交通信号灯）。

MOCVD 外延炉设备待突破 ——MOCVD 外延炉设备国产化是我最希望出现的事件，但目前尚未出现，希望在国家层面加强领导，给予经费支持，组织联合攻关，这将是我国半导体照明产业革命的最后一次大战。

半导体照明要做大做强

原来认为20年内LED 没戏的人，也认为 LED取代传统光源将成为现实，只是时间的问题了。

总的来说，大局已明朗，LED 照明在最近5 年内将获得基本成功，LED照明在整个照明行业占有率将达到30%左右。原来认为20 年内 LED 没戏的人也认为LED 取代传统光源将成为现实，只是时间的问题了。

根据我国的实际情况，我国只能先做大国，再争取做强国。我国半导体照明产业发展之路只能这样走，才能达到成为半导体照明强国的目标。

2003 年，我国半导体照明工程产业化启动时，我曾向当时的协调领导小组领导建议，根据我国当时 MOCVD设备少、技术水平低的实际情况，应重点抓应用，因为在应用方面我国与国外同处在起跑线上。当时我提出，我国可以“重点抓应用，促整个产业链发展；MOCVD 一定要搞，不抓是不行的"的观点。

2010年方教授荣获中国LED“卓越成就奖”

事实证明，这样做是正确的。经过7年的努力（2003～2010年），我国已建立 了较为完整的产业链，应用方面取得了四个世界单项第一。芯片自给率大幅提高。2010 年半导体照明产值已达 1200 亿元，超过了预计 1000 亿元的目标。

下 一步怎么办？在半导体照明（功能性照明）正式启动时，我们还是要“抓两头、带中间”。首先继续狠抓应用研发和市场开拓，再拿下几个单项世界第一。其次要猛抓 MOVCD 设备的研发，争取建立自己的专利技术。先做大，再努力做强。器件封装在我国已经较大，也比较强，如果两头抓上去，自然中间也就上去了，靠民间资本也搞得上去。

半导体照明产业链在新形势下，应该做出新的补充和调整，使半导体照明产业链更符合产业发展的要求，并应针对实际情况，加强某些薄弱环节的研发投入，以求整个产业链的均衡协调发展，做到相互促进，更快发展。

以前定义的产业链主要是沿用LED产业的分法，主要分四个部分，即原材料和处延、芯片、器件封装、半导体照明应用。目前由于半导体照明（功能照明）已开始进入市场，加上产业面临大发展的形势，研发、生产的装备和测试设备需求大增，智能控制包括服务与解决方案有着极为广阔的发展前景和可观的附加节能效果，因此产业链应加上这两个环节。

新的产业链（半导体照明或称固态半导体照明光源）应是：

（1）材料（原材料、外延、芯片）。

（2）装备（包括 MOCVD外延炉、衬底制造设备、芯片制造设备、器件和组件、封装设备、LED 光源和灯具制造设备、各产业链的测试设备、例行试验设备、老化设备等）。

（3）器件和组件的封装，光源制造。

（4） LED 整灯制造。

（5）照明服务与系统解决方案（智能化和控制）。

从现在开始加强MOCVD外延炉设备的研发，尽早用自己的设备来进行下一轮扩展计划。开始重视和布点研发智能化控制、照明服务和系统解决方案，在光源节能的基础上进一步做到智能控制系统的节能最大化。

半导体照明革命基本实现

半导体照明革命，作为一场革命来讲，基本上成功了。

2018年我国半导体照明总产值达7374亿元，比通用照明LED启动的半导体照明元件2010年的产值增长了6.2倍，LED已成为主流光源。2018年我国LED照明产品产量约为135亿只，渗透率达到49%，实现节电2790亿度，实现碳排放减少2.2亿吨。

上游MOCVD外延炉从2017年的1700台增加到1913台，库存增加，企业竞争加剧，产能更加集中，从应用产品结构看，通用照明LED是主要市场，但MiniLED带来的背光源和显示屏市场成为新增长点。

2014年方教授荣获“中国LED照明行业终身成就奖”

中游封装发展放缓，下游增速放缓，景观照明热度趋于理性，显示应用持续发力。目前看来，我们应适应放慢外延、芯片和封装的增长速度。此外由于市场扩展有一个渐进过程，且LED光源寿命很长，对市场拓展有一定的制约作用。所以，我在2012年就提出不要只发展LED光源，多转向LED照明特色灯具。特色照明灯具和智能灯具，可以不断推陈出新，保持产业的稳定发展。LED照明灯具产值，2020年将比2010年增长30倍。

另外，2014年我在《半导体照明教程》一书中曾提出，现有半导体照明企业要向“智能控制LED照明工程系统”发展，2020年将比2010年增长700倍，全球范围产值将达7000亿欧元。

凛冬将至，还是另一片艳阳天？

我们创造了一个春天，从早春二月到阳春三月到最后四月艳阳天。现在，艳阳天快来了。

近十年以来LED产业快速发展，2018年LED产业从野蛮生长到艰难转型，今年LED价格持续下跌，许多厂商面临严峻生存考验，诸多挑战来袭，LED产业的寒冬真的来了吗？编辑此文时，第一设计特别向方教授请教了他对于半导体照明前景的看法。

对于寒冬的这个说法，方教授不以为然。

还是在2010年前，有人说寒冬来了。他说，不，我们是在创造一个春天。现在不过是早晨二月，还是有点冷而已，不是吗？经过大家的努力，我们创造了一个春天，从早春二月到阳春三月到最后四月艳阳天。那么现在，我们正处于踏入艳阳天的阶段。

产业发展总归是波浪式的前进。寒冬之说曾有过多次，甚至有人说LED在20 年内没戏。而实际上经过十几年的发展，LED的价格不到原来的十分之一，效率却提高了十倍不止。那些说没戏的人也认为LED 取代传统光源将成为现实了。

以2003年我国“半导体照明工程”为计算节点，我国LED照明产业已经进入到第16个年头。2010年，我国LED照明产业规模已达1200亿。到了2018年，中国LED照明产业规模已经增长至7374亿。

半导体照明革命，作为一场革命来讲，基本上成功了。

往后，我们要做得更大，更强。产业规模稳步增长，半导体照明强国雏形已经初现。现在发展路上出现这样的情况，是前进中的问题。前两三年，LED芯片涨价，成本亦随之上涨，给行业带来了压力，现在市场逐渐趋于理性，芯片价格也非常透明。市场经济总归有时候会走过头一点，再停一停，再发展一下，再调整一下，再更上一个台阶，再发展。在这个过程中，出现的一些局部问题都是正常现象，不能说寒冬来了。

看问题还是要看潮流，看整个势头，不能看局部现象。方教授这样回答说。

对于中国半导体照明产业的发展，这位从20世纪70年代就开始拓荒中国LED照明产业、将自己一生都奉献于LED事业的老人始终充满信心。

本文部分节选自《LED人生——让历史告诉未来》（编者梁红兵）