蓝宝石衬底项目初步方案

投资分析/实施方案

报告说明—

该蓝宝石衬底项目计划总投资7042.69万元，其中：固定资产投资6304.65万元，占项目总投资的89.52%；流动资金738.04万元，占项目总

投资的10.48%。

达产年营业收入7256.00万元，总成本费用5803.03万元，税金及附

加113.51万元，利润总额1452.97万元，利税总额1766.89万元，税后净

利润1089.73万元，达产年纳税总额677.16万元；达产年投资利润率

20.63%，投资利税率25.09%，投资回报率15.47%，全部投资回收期7.96年，提供就业职位116个。

蓝宝石的莫氏硬度为9，仅次于钻石的硬度，同时蓝宝石的物理、化学、光学等性能优异，具有抗震性高、透光性高、耐磨性优良、介电特性极好、热导率高以及耐腐蚀性高等特点，市场空间非常广阔。

第一章项目基本情况

第二章建设单位基本信息第三章项目背景研究分析第四章产品规划分析

第五章选址分析

第六章土建工程方案

第七章工艺先进性

第八章环境影响说明

第九章企业安全保护

第十章项目风险说明

第十一章项目节能评估

第十二章项目实施方案

第十三章投资估算

第十四章经济效益分析

第十五章项目综合评估

第十六章项目招投标方案

第一章项目基本情况

一、项目提出的理由

二、项目概况

（一）项目名称

蓝宝石衬底项目

（二）项目选址

某经济合作区

项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫

生等要求的前提下尽量合并建筑；充分利用自然空间，坚决贯彻执行“十

分珍惜和合理利用土地”的基本国策，因地制宜合理布置。

（三）项目用地规模

项目总用地面积22364.51平方米（折合约33.53亩）。

（四）项目用地控制指标

该工程规划建筑系数52.33%，建筑容积率1.47，建设区域绿化覆盖率7.99%，固定资产投资强度188.03万元/亩。

（五）土建工程指标

项目净用地面积22364.51平方米，建筑物基底占地面积11703.35平方米，总建筑面积32875.83平方米，其中：规划建设主体工程20747.10平方米，项目规划绿化面积2626.51平方米。

（六）设备选型方案

项目计划购置设备共计116台（套），设备购置费2600.80万元。

（七）节能分析

1、项目年用电量966953.54千瓦时，折合118.84吨标准煤。

2、项目年总用水量5526.80立方米，折合0.47吨标准煤。

3、“蓝宝石衬底项目投资建设项目”，年用电量966953.54千瓦时，年总用水量5526.80立方米，项目年综合总耗能量（当量值）119.31吨标准煤/年。达产年综合节能量37.68吨标准煤/年，项目总节能率26.57%，能源利用效果良好。

（八）环境保护

项目符合某经济合作区发展规划，符合某经济合作区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

（九）项目总投资及资金构成

项目预计总投资7042.69万元，其中：固定资产投资6304.65万元，

占项目总投资的89.52%；流动资金738.04万元，占项目总投资的10.48%。

（十）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（十一）项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入7256.00万元，总成本费用5803.03万元，税金

及附加113.51万元，利润总额1452.97万元，利税总额1766.89万元，税

后净利润1089.73万元，达产年纳税总额677.16万元；达产年投资利润率20.63%，投资利税率25.09%，投资回报率15.47%，全部投资回收期7.96年，提供就业职位116个。

（十二）进度规划

本期工程项目建设期限规划12个月。

科学组织施工平行流水作业，交叉施工，使施工机械等资源发挥最大

的使用效率，做到现场施工有条不紊，忙而不乱。项目承办单位要合理安

排设计、采购和设备安装的时间，在工作上交叉进行，最大限度缩短建设

周期。将投资密度比较大的部分工程尽量押后施工，诸如其他配套工程等。

三、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合某经济合作

区及某经济合作区蓝宝石衬底行业布局和结构调整政策；项目的建设对促

进某经济合作区蓝宝石衬底产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的

调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx公司为适应国内外市场需求，拟建“蓝宝石衬底项目”，本期

工程项目的建设能够有力促进某经济合作区经济发展，为社会提供就业职

位116个，达产年纳税总额677.16万元，可以促进某经济合作区区域经济

的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率20.63%，投资利税率25.09%，全部投资回

报率15.47%，全部投资回收期7.96年，固定资产投资回收期7.96年（含

建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

改革开放以来，我国非公有制经济发展迅速，在支撑增长、促进就业、扩大创新、增加税收，推动社会主义市场经济制度完善等方面发挥了重要

作用，已成为我国经济社会发展的重要基础。但部分民营企业经营管理方

式和发展模式粗放，管理方式、管理理念落后，风险防范机制不健全，先

进管理模式和管理手段应用不够广泛，企业文化和社会责任缺乏，难以适

应我国经济社会发展的新常态和新要求。公有制为主体、多种所有制经济

共同发展,是我国的基本经济制度；毫不动摇巩固和发展公有制经济，毫不

动摇鼓励、支持和引导非公有制经济发展，是党和国家的大政方针。今天，我们对民营经济的包容与支持始终如一，人们在市场经济中创造未来的激

情也澎湃如昨。

依托良好的交通区位条件和产业基础优势，制造业综合实力稳步提升，规模总量、技术水平、经济效益等处在全国前例，已经成为全市经济社会

发展的基石和重要支撑。“十二五”期间，全部工业增加值年均增速达

8.2%，全市工业企业投资总额年均增速达14.1%，规模以上工业企业实现利润总额年均增速达4.5%。2015年，全市规模以上工业总产值14698.8亿元，产值超800亿元的工业行业达到8个，规模以上工业增加值2953.3亿元，

工业增加值占GDP的比重达45.0%（按全部工业计），常住人口人均GDP达到13.1万元，名列全省第二，全国大中型城市前列。

四、主要经济指标

主要经济指标一览表

第二章建设单位基本信息

一、项目承办单位基本情况

（一）公司名称

xxx有限责任公司

（二）公司简介

公司坚持“以人为本，无为而治”的企业管理理念，以“走正道，负责任，心中有别人”的企业文化核心思想为指针，实现新的跨越，创造新的辉煌。热忱欢迎社会各界人士咨询与合作。公司自成立以来，坚持“品牌化、规模化、专业化”的发展道路。以人为本，强调服务，一直秉承“追求客户最大满意度”的原则。多年来公司坚持不懈推进战略转型和管理变革，实现了企业持续、健康、快速发展。未来我司将继续以“客户第一，质量第一，信誉第一”为原则，在产品质量上精益求精，追求完美，对客户以诚相待，互动双赢。我们将不断超越自我，继续为广大客户提供功能齐全，质优价廉的产品和服务，打造一个让客户满意，对员工关爱，对社会负责的创新型企业形象！未来，在保持健康、稳定、快速、持续发展的同时，公司以“和谐发展”为目标，践行社会责任，秉承“责任、公平、开放、求实”的企业责任，服务全国。

公司自建成投产以来，每年均快速提升生产规模和经济效益，成为区

域经济发展速度较快、综合管理效益较高的企业之一；项目承办单位技术

力量相当雄厚，拥有一批知识丰富、经营管理经验精湛的专业化员工队伍，为研制、开发、生产项目产品奠定了良好的基础。公司是强调项目开发、

设计和经营服务的科技型企业，严格按照高新技术企业规范财务制度。截

止2017年底，公司经济状况无不良资产发生，并严格控制企业高速发展带

来的高资产负债率。同时，为了创新需要及时的资金作保证，公司对研究

开发经费的投入和使用制定了相应制度，每季度审核一次开发经费支出情况，适时平衡各开发项目经费使用，最大限度地保证开发项目的资金落实。展望未来，公司将立足先进制造业，加强国内外技术交流合作，不断提升

自主研发与生产工艺的核心技术能力，以客户服务、品质树品牌，以品牌

推市场；致力成为产业的领跑者及值得信赖的合作伙伴。

二、公司经济效益分析

上一年度，xxx公司实现营业收入5272.67万元，同比增长21.49%（932.57万元）。其中，主营业业务蓝宝石衬底生产及销售收入为

4240.37万元，占营业总收入的80.42%。

上年度营收情况一览表

根据初步统计测算，公司实现利润总额1156.39万元，较去年同期相比增长250.31万元，增长率27.63%；实现净利润867.29万元，较去年同期相比增长161.34万元，增长率22.85%。

上年度主要经济指标

第三章项目背景研究分析

蓝宝石的莫氏硬度为9，仅次于钻石的硬度，同时蓝宝石的物理、化学、光学等性能优异，具有抗震性高、透光性高、耐磨性优良、介

电特性极好、热导率高以及耐腐蚀性高等特点，市场空间非常广阔。

但由于天然蓝宝石产量较少，且质量和尺寸无法满足大量的工业

需求和军用需求，人工合成蓝宝石市场被迅速催生。目前人工蓝宝石

合成技术成熟，应用领域主要集中在LED衬底、光学晶片、通信及消

费电子等领域。

蓝宝石衬底片是指蓝宝石晶锭经过掏棒、晶棒加工、切片、研磨、退火、抛光、清洗等工艺流程后形成的中间产品，图形化蓝宝石衬底

生产的原材料。而PSS衬底则是在蓝宝石抛光衬底片之上进行表面图形化处理后的衬底片，可提高出光效率。

中国蓝宝石行业产业链的下游应用领域主要包括LED、光学、光通信、军工以及其他领域。其中LED衬底材料是蓝宝石行业最大的下游应用领域，在下游消费中的占比达到高达80%。LED行业的发展对蓝宝石行业的发展具有至关重要的作用，LED应用领域在蓝宝石行业产业链中的议价能力最强。

蓝宝石材料在LED衬底的应用在所有的下游消费中的占比为80%，因此LED行业的景气度对蓝宝石行业的走势会产生直接影响。受LED 相关产业政策的推动，蓝宝石材料的需求量稳步提升，市场规模持续保持增长态势。

LED衬底材料主要包括蓝宝石、碳化硅、硅以及氮化镓，其中，LED芯片、外延片所用衬底大多为蓝宝石衬底和碳化硅衬底，而蓝宝石的市场占有率约为90%以上。

由于下游LED的产业驱动以及政策加持的影响，LED行业需求对蓝宝石行业具有较强的导向作用，蓝宝石企业的研究投入多集中于LED 领域中蓝宝石衬底的应用。经过多年发展，蓝宝石衬底在LED中的应

用已经逐步走向成熟。2019年中国蓝宝石衬底市场规模已经达到

33.63亿元。

近些年蓝宝石衬底行业需求快速增长的吸引，蓝宝石衬底行业内

现有企业纷纷迅速扩充产能，行业外或产业上下游的部分企业受到行

业前景的吸引及产业政策的推动，通过引进技术、设备等方式加速进

入蓝宝石衬底生产加工领域。尽管蓝宝石衬底生产具有一定的技术、

资金、人才等壁垒，新进投资者在短期内掌握全套技术、实现规模化

生产和批量产品销售具有一定的难度，但政策驱动的影响，依旧加剧

了国内蓝宝石衬底行业的市场竞争激烈程度。

2018年，由于蓝宝石行业对下游LED照明市场预期发展过于乐观，加大了产能投放，蓝宝石衬底材料产能扩张约50%，但行业内对蓝宝石衬底材料的实际需求只增长6%，供给远大于需求，企业营收虽然呈现

上升态势，但整体利润水平在不断下滑。蓝宝石衬底材料的供需失衡

导致成本高于价格，致使LED库存高、需求低、去库存周期不明朗，

成为了制约蓝宝石行业当下发展的重要因素。

对于未来蓝宝石衬底市场发展中，蓝宝石材料向大尺寸发展是中

国蓝宝石行业的重要趋势之一。当前限制蓝宝石材料应用的重要因素

之一是生产成本过高，提升蓝宝石尺寸将有利于降低生产成本，进而

扩大蓝宝石的应用范围。采用大尺寸蓝宝石衬底是降低LED芯片成本

的重要因素，以6英寸蓝宝石衬底为例，其表面积是2英寸的9倍，

可制作的芯片数量接近2英寸蓝宝石衬底的11倍，单机芯片产出更高，生产成本反而更低。蓝宝石衬底直径越大，将能够制作更多的芯片。

第四章产品规划分析

一、产品规划

项目主要产品为蓝宝石衬底，根据市场情况，预计年产值7256.00万元。

坚持把项目产品需求市场作为创业工作的出发点和落脚点，根据市场

的变化合理调整产品结构，真正做到市场需要什么产品就生产什么产品，

市场的热点在哪里，创新工作的着眼点就放在哪里；针对市场需求变化合

理确定项目产品生产方案，增加产品高附加值，能够满足人们对项目产品

的需求。项目承办单位应建立良好的营销队伍，利用多媒体、广告、连锁

等模式，不断拓展项目产品良好的营销渠道，提高企业的经济效益。

二、建设规模

（一）用地规模

该项目总征地面积22364.51平方米（折合约33.53亩），其中：净用地面积22364.51平方米（红线范围折合约33.53亩）。项目规划总建筑面积32875.83平方米，其中：规划建设主体工程20747.10平方米，计容建筑面积32875.83平方米；预计建筑工程投资2929.86万元。

（二）设备购置

项目计划购置设备共计116台（套），设备购置费2600.80万元。

（三）产能规模

项目计划总投资7042.69万元；预计年实现营业收入7256.00万元。

第五章选址分析

一、项目选址

该项目选址位于某经济合作区。

未来园区将依托自身优势，扩大对外合作，建设高端装备制造集群、民生产业集群以及商贸物流为主的现代服务业”构成的“1+3+1”的现代产业体系，预计到2020年，园区产值达到1000亿元以上，成为区域内有重要影响的千亿级特色园区。

项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫生等要求的前提下尽量合并建筑；充分利用自然空间，坚决贯彻执行“十分珍惜和合理利用土地”的基本国策，因地制宜合理布置。

项目承办单位已经培养和集聚了一大批具有丰富经验的项目产品生产专业技术和管理人才，通过引进和内部培养，搭建了一支研究方向多元、完整的专业研发团队，形成了核心技术专家、关键技术骨干、一般技术人员的完整梯队。当地相关行业的前列，具有显著的人才优势；项目承办单位还与多家科研院所建立了长期的紧密合作关系，并建立了向科研开发倾斜的奖励机制，每年都拿出一定数量的专项资金用于对重点产品及关键工艺开发的奖励。近年来，项目承办单位培养了一大批精通各个工艺流程的优秀技术工人；企业的人才培养和建设始终走在当地相关行业的前列，具有显著的人才优势；项目承办单位还与多家科研院所建立了长期的紧密合作关系，并建立了向科研开发倾斜的奖励机制，每年都拿出一定数量的专项资金用于对重点产品及关键工艺开发的奖励。

二、用地控制指标

建设项目平面布置符合行业厂房建设和单位面积产能设计规定标准，达到《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）文件规定的具体要求。

三、地总体要求

本期工程项目建设规划建筑系数52.33%，建筑容积率1.47，建设区域

绿化覆盖率7.99%，固定资产投资强度188.03万元/亩。

土建工程投资一览表

四、节约用地措施

在项目建设过程中，项目承办单位根据项目建设地的总体规划以及项

目建设地对投资项目地块的控制性指标，本着“经济适宜、综合利用”的

原则进行科学规划、合理布局，最大限度地提高土地综合利用率。

五、总图布置方案

1、根据项目承办单位发展趋势，综合考虑工艺、土建、公用等各种技

术因素，做到总图合理布置，达到“规划投资省、建设工期短、生产成本低、土地综合利用率高”的效果。同时考虑用地少、施工费用节约等要求，

沿围墙、路边和可利用场地种植花卉、树木、草坪及常绿植物，改善和美

化生产环境。

2、场区植物配置以本地区树种为主，绿化设计的树木花草配置应依据

项目建设区域的总体布置、竖向、道路及管线综合布置等要求，并适合当

地气象、土壤、生态习性与防护性能，疏密适当高低错落，形成一定的层

次感。场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境，催人奋进的工作

环境，舒适宜人的休闲环境，和谐统一的生态环境”之目的。投资项目绿

化的重点是场区周边、办公区及主要道路两侧的空地，美化的重点是办公区，场区周边以高大乔木为主，办公区以绿色草坪、花坛为主，道路两侧

以观赏树木、绿篱、草坪为主，适当结合花坛和垂直绿化，起到环境保护

与美观的作用，创造一个“环境优美、统一协调”的建筑空间。

投资项目采用雨、污分流制排水系统，分别汇集后排入项目建设区不

同污水管网。undefined

3、项目用水由项目建设地市政管网给水干管统一提供，供水管网水压

大于0.40Mpa可以满足项目用水需求；进厂总管径选用DN300?L，各车间分管选用DN50?L-DN100?L，给水管道在场区内形成完善的环状给水管网，各

单体用水从场区环网上分别接出支管，以满足各单体的生产、生活、消防

用水的需要；室外给水主管道采用PP-R给水管，消防管道采用热镀锌钢管。

LED蓝宝石衬底

LED蓝宝石衬底蓝宝石详细介绍蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质，而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关，蓝宝石(单晶Al2O3 )C 面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN 磊晶制程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料. 下图则分别为蓝宝石的切面图;晶体结构图上视图;晶体结构侧视图; Al2O3分之结构图;蓝宝石结晶面示意图蓝宝石结晶面示意图最常用来做GaN磊晶的是C面(0001)这个不具极性的面,所以GaN的极性将由制程决定 (a)图从C轴俯看(b) 图从C轴侧看

蓝宝石晶体的生长方法蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种: 1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成一轴对称的单晶晶锭. 2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大陆称之为泡生法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似，先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种(SeedCrystal，又称籽晶棒)接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶，晶种以极缓慢的速度往上拉升，但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈，待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后，晶种便不再拉升，也没有作旋转，仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固，最后凝固成一整个单晶晶碇. 蓝宝石晶体的应用：广大外延片厂家使用的蓝宝石基片分为三种: 1:C-Plane蓝宝石基板这是广大厂家普遍使用的供GaN生长的蓝宝石基板面.这主要是因为蓝宝石晶体沿C 轴生长的工艺成熟、成本相对较低、物化性能稳定,在C面进行磊晶的技术成熟稳定. 2:R-Plane或M-Plane蓝宝石基板主要用来生长非极性/半极性面GaN外延薄膜,以提高发光效率.通常在蓝宝石基板上制备的GaN外延膜是沿c轴生长的，而c轴是GaN的极性轴，导致GaN基器件有源层量子阱中出现很强的内建电场，发光效率会因此降低，发展非极性面GaN外延，克服这一物理现象，使发光效率提高。 3:图案化蓝宝石基板(Pattern Sapphire Substrate简称PSS) 以成长(Growth)或蚀刻(Etching)的方式,在蓝宝石基板上设计制作出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形式，并可同时减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷，改善磊晶质量，并提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。

国内生产蓝宝石衬底的有哪几家

国内生产蓝宝石衬底的有哪几家？如题，最近对上上游的材料供应商感兴趣，请问国内有哪几家？过去，晶粒厂多半向俄罗斯、日本、美国采购蓝宝石基板，不过包括越峰、鑫晶钻以及太阳能厂中美晶、合晶，都注意到这块市场。太阳能厂中美晶、合晶从去年起，也开始跨足蓝宝石基板切割、甚至长晶，都在显示出LED上下游产值已愈滚愈大。中美晶表示，中美晶之前是向其它业者买进晶棒，切割、研磨、抛光等制程后，才出货给晶粒厂切割成晶粒。但从今年3月起，中美晶打算直接自行长晶，2英寸晶棒仍然向日本、美国采购，但3英寸、4英寸晶棒将自行发展，原因在于“外购晶棒，切割后出售给晶粒厂”的模式获利有限。西方的蓝宝石生产商停止向台湾的GaN LED生产商供应产品，他们宁愿在电子基材市场的交易中获取利润。市场分析机构Yole Développement在今年的产业报告中强调，“巨大的压力”迫使2英寸蓝宝石晶片的价格降至17美元，这样芯片制造商就能将每个裸片价格压到2-3美分。据该篇报告的作者Philippe Roussel表示，尽管美国Rubicon置身其中，现在台湾LED制造业仍是亚洲和俄国蓝宝石供应商的温床。尽管全球的实验室中有其他多种技术在开发当中，2英寸蓝宝石晶片在LED制造业中仍然保持主导地位，而台湾是主要的市场。图片来源。其他的供应商则关注全球的其他市场，包括一般售价25美元的2英寸蓝宝石衬底，以及正要推出的4英寸衬底，售价在170-180美元之间。巨大的价格差异把全球领先的LED制造商（大部分在台湾之外）推至浪尖，酌情开始生产4英寸蓝宝石。据悉，Osram和Showa Denko已经开始将部分生产转至更大尺寸的衬底上了。但Roussel认为此举要谨慎。 Roussel在“Sapphire market 2008”报告中指出，去年面向LED产业的蓝宝石衬底产值超过1亿美元，年复合增长率是15%，蓝宝石衬底市场近期有些动荡，但销售额有望稳健成长。而针对RF应用的蓝宝石上硅（SoS）业务将于2011年超过1亿美元。由于Peregrine半导体公司力挽颓势，GaAs RF市场将不会立即受威胁。然而他也指出其中的症结：这个处境很尴尬，客户也不喜欢由一家公司掌控所有的专利。现在Peregrine公司正通过授权日本的Oki 来分散客户的风险，另外还将一些生产外包给代工厂。Peregrine的重组无疑给Rubicon的Q4收入有所影响。结合LED和SoS两大市场，到2012年蓝宝石业务总计4亿美元。其中，亚洲的蓝宝石生产商所占市场份额67%，由俄国Monocrystal和法国Saint-Gobain为代表的欧洲厂商占了20%的总销售额，剩余的就是Rubicon执掌的北美市场。俄国晶体专家、合成蓝宝石和其他先进电子材料市场的领军者Monocrystal公司表示，它的超大面积晶片将通过制造低本高效的LED芯片，从而加快步入固态照明领域。今年八月，该公司就已经开始为LED制造商批量生产这种8英寸的c面蓝宝石衬底。通过采用适合大面积蓝宝石生长的先进技术，Monocrystal能快速地提高新一代蓝宝石晶体的产量。已知在2005年该公司的大面积蓝宝石晶体的产量超过了65kg。蓝宝石衬底制造商Rubicon宣布在上个月底获得一笔6英寸蓝宝石订单，目前只用于研究；但在18个月内，这家台湾LCD制造商进军LED制造业，期待在6英寸蓝宝石上获取更大突破，提高市场竞争力。Rubicon的CEO Raja Parvez说，“我们每隔四周到六周就要拜访客户，我们看到了这个领域内有更大的进步。我预测将会12-18个月内就能看到批量生产。”

。蓝宝石(Al2O3),硅 (Si),碳化硅(SiC)LED衬底材料的选用比较)

?1、蓝宝石（Al2O3）,硅(Si),碳化硅（SiC）LED衬底材料的选用比较 ?通常，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。 ?蓝宝石衬底有许多的优点：首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。图1示例了使用蓝宝石衬底做成的LED 芯片。 ? 图1 蓝宝石作为衬底的LED芯片[/url] 使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω·cm，在这种情况下无法制作垂直结构的器件；通常只在外延层上表面制作n型和p型电极（如图1所示）。在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN掺杂困难，当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的

方法，使电流扩散，以达到均匀发光的目的。但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光，同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备，这将会增加生产成本。蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400nm减到100nm左右）。添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资。蓝宝石的导热性能不是很好（在100℃约为25W/（m·K））。因此在使用LED器件时，会传导出大量的热量；特别是对面积较大的大功率器件，导热性能是一个非常重要的考虑因素。为了克服以上困难，很多人试图将GaN光电器件直接生长在硅衬底上，从而改善导热和导电性能。硅衬底目前有部分LED芯片采用硅衬底。硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式，分别是L接触（Laterial-contact ,水平接触）和V接触（Vertical-contact，垂直接触），以下简称为L型电极和V型电极。通过这两种接触方式，LED芯片内部的电流可以是横向流动的，也可以是纵向流动的。由于电流可以纵向流动，因此增大了LED的发光面积，从而提高了LED的出光效率。因为硅是热的良导体，所以器件的导热性能可以明显改善，从而延长了器件的寿命。碳化硅衬底碳化硅衬底（美国的CREE公司专门采用SiC材料作为衬底）的LED芯片电极是L型电极，电流是纵向流动的。采用这种衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好，有利于做成面积较大的大功率器件。采用碳化硅衬底的LED芯片如图2所示。图2 采用蓝宝石衬底与碳化硅衬底的LED芯片[/url]

(项目管理)项目成果

中科院在LED领域的部分成果一、衬底 1、第三代宽禁带半导体材料—氮化镓衬底晶片及相关产品 (3) 2、LED图形化衬底刻蚀系统 (6) 二、外延 3、新型LED光源-量子点的制备及量产放大技术 (8) 4、半导体深紫外LE D光源 (9) 5、大功率白光LED器件 (11) 三、芯片 6、基于同质外延技术的超大功率单芯片LED产业化 (12) 7、高效率高光通量LED关键技术及3W级LED芯片开发 (13) 8、制造LED芯片专用光刻机 (14) 四、封装 9、L E D高效封装光学设计 (16) 10、大功率白光LED专用环氧树脂 (17) 11、LED封装用高性能有机硅材料 (18) 12、高温固相法制备YAG：Ce荧光粉 (20) 13、新型LED用红色荧光粉的制备 (21) 14、白光LED光固化封装树脂 (22) 15、燃烧合成氮化物陶瓷荧光粉 (23) 16、非晶晶化法制备YAG:Ce3+微球荧光粉 (24) 17、交流驱动LED照明光源 (25) 五、应用 18、异型微热管散热技术 (26) 19、大功率LED液态金属散热技术 (27)

20、大功率LED灯具体式热管散热技术 (28) 21、蒸发冷却散热技术 (29) 22、大功率LED驱动技术 (31) 23、高亮度、低功耗LED平板灯技术 (33) 24、LED照明产品的设计技术集成 (34) 25、高热导氮化铝陶瓷散热基板 (35) 26、高热导LTCC复合陶瓷基板 (36) 27、LE D陶瓷散热技术 (37) 28、LED灯具结温测试及寿命评估技术 (39) 29、大功率L E D路灯 (40) 30、LED器件质量等级筛选技术 (41) 31、L E D植物照明灯 (42) 32、平板显示关键技术及产业化开发 (44) 33、OLED有机太阳能电池产业的关键材料 (46) 34、非中科院LED项目成果共26项 (47)

LED与蓝宝石衬底

LED与蓝宝石衬底 LED（Light-Emitting Diode，缩写LED）是发光二极管的简称。发光二极管的发光效率是白炽灯的10倍，其寿命可达10以上，具有节能和体积小的特点，产品主要用于液晶电视机、汽车、照明、交通信号、景观及显示牌。 2009年下半年开始，LED市场出现大飞跃，作为高成长性的新兴产业，预计到2015年，LED产业规模将突破5000亿元，其中普通照明行业1600亿元，大尺寸液晶电视背光行业1200亿元，汽车照明行业200亿元、普通照明行业1600亿元，景观、显示等行业1000亿元。 LED产业链条大致可以分为三个部分，分别是上游基片生长、外延片制造，中游的芯片封装和下游的应用产品。在整个产业链中，最核心的部分在基片生长和外延片制造环节，二者技术含量比较高，占全行业近70%的产值和利润。 LED的核心部分是外延片。蓝绿光LED是在蓝宝石基片上生长GaN（氮化镓）形成PN结，见图1。图1 LED外延片结构

（2）几种LED衬底：当前用于GaN基LED的衬底材料比较多，但是能用于商品化的衬底目前只有两种，即蓝宝石和碳化硅衬底。蓝宝石（Al2O3）通常，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。蓝宝石衬底有许多的优点：首先，蓝宝石（Al2O3）衬底的生产技术成熟、价格适中，化学稳定性好、不吸收可见光、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。但蓝宝石导热性差的缺点，在大功率器件中显得突出。碳化硅衬底除了Al2O3衬底外，目前用于氮化镓生长衬底就是SiC，它在市场上的占有率位居第2，目前还未有第三种衬底用于氮化镓LED的商业化生产。采用SiC材料作为衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好，有利于做成面积较大的大功率器件。但不足方面也很突出，如价格太高、晶体质量难以达到Al2O3和Si那么好、机械加工性能比较差。相对于蓝宝石衬底而言，碳化硅制造成本较高。硅衬底在硅衬底上制备发光二极管是LED领域梦寐以求的事情，但目前在Si 衬底上很难得到无龟裂及器件级质量的GaN材料。硅衬底对光的吸收严重，LED节能灯出光效率低。

蓝宝石衬底

蓝宝石衬底展开对于制作LED芯片来说，衬底材料的选用是首要考虑的问题。应该采用哪种合适的衬底，需要根据设备和LED器件的要求进行选择。目前市面上一般有三种材料可作为衬底：〃蓝宝石（Al2O3）、硅（Si）、碳化硅（Sic）蓝宝石衬底通常，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。蓝宝石衬底有许多的优点：首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω〃cm，在这种情况下无法制作垂直结构的器件；通常只在外延层上表面制作n型和p型电极（如图1所示）。在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN掺杂困难，当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的方法，使电流扩散，以达到均匀发光的目的。但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光，同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备，这将会增加生产成本。蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400μm减到100μm左右）。添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资。蓝宝石的导热性能不是很好（在100℃约为25W/（m〃K））。因此在使用LED器件时，会传导出大量的热量；特别是对面积较大的大功率器件，导热性能是一个非常重要的考虑因素。为了克服以上困难，很多人试图将GaN光电器件直接生长在硅衬底上，从而改善导热和导电性能。硅衬底目前有部分LED芯片采用硅衬底。硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式，分别是L接触（Laterial-contact ,水平接触）和 V接触（Vertical-contact，垂直接触），以下简称为L型电极和V型电极。通过这两种接触方式，LED芯片内部的电流可以是横向流动的，也可以是纵向流动的。由于电流可以纵向流动，因此增大了LED的发光面积，从而提高了LED

图案化蓝宝石衬底的制备方法及关键技术分析

Material Sciences 材料科学, 2020, 10(1), 63-74 Published Online January 2020 in Hans. https://www.360docs.net/doc/af13655953.html,/journal/ms https://https://www.360docs.net/doc/af13655953.html,/10.12677/ms.2020.101009 Study of the Preparation Methods and Key Techniques of Patterned Sapphire Substrate Zhiyuan Lai1, Kaihong Qiu2, Xiang Hou2, Jiangtao Zhang1, Zhongwei Hu1* 1Institute of Manufacturing Engineering, Huaqiao University, Xiamen Fujian 2Fujian Zoomking Technology Co., Ltd., Longyan Fujian Received: Dec. 31st, 2019; accepted: Jan. 13th, 2020; published: Jan. 20th, 2020 Abstract The patterned sapphire substrate (PSS) is a new technology developed in recent years to improve the luminous rate of LED. This paper mainly introduces the principle of patterned sapphire sub-strate to improve the light-emitting rate of GaN-based LED, the effect of surface microstructure (geometry and size) on the luminous efficiency of LED, and focuses on the key technologies in the preparation of patterned sapphire substrates, including the preparation of mask and graphic transfer technology, as well as two main methods of substrate preparation are: dry etching and wet corrosion, and the advantages and disadvantages of the two preparation methods are com-pared. Finally, it is pointed out that the nano-patterned sapphire substrate is the key development direction of the future. Keywords Patterned Sapphire Substrate, Gallium Nitride (GaN), Mask, Etching 图案化蓝宝石衬底的制备方法及关键技术分析赖志远1，仇凯弘2，侯想2，张江涛1，胡中伟1 * 1华侨大学制造工程研究院，福建厦门 2福建中晶科技有限公司，福建龙岩收稿日期：2019年12月31日；录用日期：2020年1月13日；发布日期：2020年1月20日 *通讯作者。

彩色宝石之蓝宝石简介

彩色宝石之蓝宝石简介蓝宝石属于刚玉石物，是除了钻石以外地球上最硬的天然矿物，基本化学成分是氧化铝。蓝宝石属于高档宝石，是五大宝石之一，位于钻石、红宝石之后排第三，被看作诚实和德高望重的象征。它和红宝石有“姊妹宝石”之称。它的硬度是9，仅次于金刚石，因而坚硬无比。蓝色的蓝宝石（sapphire）是因为含有微量的钛元素和铁元素。事实上，除了红色的刚玉宝石，其他所有色调的刚玉在商业上都被称作蓝宝石。所以，蓝宝石并不是仅指蓝色的刚玉宝石，它除了拥有完整的蓝色系列之外，还有着如同烟花落日般的黄色、粉红色、橙橘色及紫色等等，这些彩色系的蓝宝石被称为彩色蓝宝石。蓝宝石优质者的产地大部分集中在亚洲、印度和巴基斯坦边境上的克什米尔和缅甸出产的蓝宝石，被公认为最美丽和最有价值的。克什米尔蓝宝石的矿区位于喜马拉雅山脉的西北端，海拔5000多米，位于雪线以上，开采条件非常艰苦，且产量一直很少，以至于许多年轻的珠宝商都没有见过这种珍贵的宝石，更不用说普通的消费者了。克什米尔蓝宝石的颜色呈矢车菊蓝宝石，也就是微带紫的靛蓝色，所以又被称作矢车菊蓝宝石。典型的矢车菊蓝宝石，除了拥有纯净且浓艳的蓝色调外，内部必须有非常细微的丝状内涵物，使得宝石带有丝绒般的光泽。该种蓝宝石即便是处于人工光源下，颜色也不会变，能拥有此种特性才是真正的矢车菊蓝宝石。英国王室有过“不爱江山，更爱美人”的经典爱情。1936年12月，即位不足一年的英国国王爱德华八世为了和离异两次的美国平民女子辛普夫人结婚，毅然宣布退位。爱德华八世的弟弟乔治六世继位后，授予他温莎公爵的头衔。温莎公爵曾为夫人订做了一枚“猎豹”胸针，而“猎豹”蹲踞的“岩石”就是一枚重152.35克拉磨圆切割的克什米尔蓝宝石。另外，我国山东昌乐县亦有蓝宝石出产，虽颗粒大，净度高，但颜色优美者较少，色调普通有些偏深。昌乐县的蓝宝石储量为中国之最，也是目前上已探明储量最大的蓝宝石矿区之一。在昌乐县1000多平方公里的地域内，分布着100多座古火山，蓝宝石是远古1800万年前火山喷发后留给这里人们的宝贵财富。昌乐蓝宝石在地下50—60公里的地幔中生成，它是在高温下由氧和铝缓慢结合

在图形化蓝宝石衬底上生长氮化镓薄膜的方法

说明书在图形化蓝宝石衬底上生长氮化镓薄膜的方法技术领域本发明涉及氮化镓（GaN）基Ⅲ族氮化物的异质外延生长方法，特别涉及一种在图形化蓝宝石衬底（PSS，Patterned Sapphire Substrate）上生长高质量GaN薄膜的方法。背景技术 GaN基Ⅲ族氮化物是宽禁带直接带隙半导体材料，因其优异的电学性能和物理、化学稳定性，是制造发光二极管（LED，Light Emitting Diode）、短波长激光器、高功率晶体管、紫外光探测器等的理想材料。尽管GaN基LED早已实现产业化，但目前LED器件的发光效率仍然较低，有待进一步提高。蓝宝石（Al2O3）是异质外延GaN薄膜最为通用的一种衬底材料，但由于蓝宝石与GaN外延层的晶格常数和热膨胀系数的失配，会引发界面处大量位错和缺陷的产生，缺陷密度高达108—1010/cm3，造成载流子泄露和非辐射复合中心增加，从而降低器件的内量子效率；另一方面由于GaN材料（折射率为2.5）和空气（折射率为1）的折射率差异较大，有源区产生的光子有70%在GaN层上下两个界面处发生多次全反射，降低了器件的光提取效率。图形化衬底技术通过在衬底表面制作细微结构图形，图形的存在有利于GaN外延层中的应力弛豫，且能抑制外延材料生长过程中向上延升的位错，从而提高器件的内量子效率；而且图形化衬底能使原本在临界角范围外的光线通过图形的反射重新进入到临界角内出射，因此提高了光提取效率。对本领域技术人员而言，基于蓝宝石衬底的低温生长缓冲层和高温生长GaN外延层的“两步法”工艺是一项成熟技术。但是与非图形衬底相比，图形化衬底表面均匀分布的图形将使GaN初期的生长模式发生较大变化，如直接采用普通蓝宝石衬底上的GaN生长工艺，可能会导致GaN薄膜出现表面粗糙、晶体质量差的现象，所以基于图形化衬底的GaN生长工艺参数也需要作相应的改变。其工艺应保证如下要求：a、表面平整；b、晶体质量良好。发明内容本发明的目的在于提供一种在图形化蓝宝石衬底上生长高质量GaN薄膜的方法，该方法通过在生长初期采用低Ⅴ/Ⅲ比（氨气与镓源摩尔流量比）生长来改变生长模式，以获得表面平整及晶体质量良好的GaN薄膜。本发明采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD，Metalorganic Chemical Vapor Deposition）技术。在MOCVD外延生长GaN材料过程中，在位监控是

LED半导体照明衬底类型及其测量技术

LED半导体照明衬底类型及其测量技术自上世纪90年代初中村修二发明高亮度蓝光LED以来，基于GaN基蓝光LED和黄色荧光粉组合发出白光方式的半导体照明技术在世界范围内得到了广泛关注和快速发展。迄今为止，商品化白光LED的光效已经超过150 lm/W，而实验室水平已经超过了200 lm/W，远远高于传统白炽灯（15 lm/W）和荧光灯（80 lm/W）的水平。从市场看，LED已经广泛应用于显示屏、液晶背光源、交通指示灯、室外照明等领域，并已经开始向室内照明、汽车灯、舞台灯光、特种照明等市场渗透，未来有望全面替换传统光源。半导体照明光源的质量和LED芯片的质量息息相关。进一步提高LED的光效（尤其是大功率工作下的光效）、可靠性、寿命是LED材料和芯片技术发展的目标。 LED半导体衬底分类（1）图形衬底衬底是支撑外延薄膜的基底，由于缺乏同质衬底，GaN基LED一般生长在蓝宝石、SiC、Si等异质衬底之上。发展至今，蓝宝石已经成为性价比最高的衬底，使用最为广泛。由于GaN的折射率比蓝宝石高，为了减少从LED出射的光在衬底界面的全发射，目前正装芯片一般都在图形衬底上进行材料外延以提高光的散射。常见的图形衬底图案一般是按六边形密排的尺寸为微米量级的圆锥阵列，可以将LED的光提取效率提高至60%以上。同时也有研究表明，利用图形衬底并结合一定的生长工艺可以控制GaN中位错的延伸方向从而有效降低GaN 外延层的位错密度。在未来相当一段时间内图形衬底依然是正装芯片采取的主要技术手段。未来图形衬底的发展方向是向更小的尺寸发展。目前，受限于制作成本，蓝宝石图形衬底一般采用接触式曝光和ICP干法刻蚀的方法进行制作，尺寸只能做到微米量级。如能进一步减小尺寸至和光波长可比拟的百nm量级，则可以进一步提高对光的散射能力。甚至可以做成周期性结构，利用二维光子晶体的物理效应进一步提高光提取效率。纳米图形的制作方法包括电子束曝光、纳米压印、纳米小球自组装等，从成本上考虑，后两者更适合用于衬底的加工制作。（2）大尺寸衬底目前，产业界中仍以2英寸蓝宝石衬底为主流，某些国际大厂已经在使用3英寸甚至4英寸衬底，未来有望扩大至6英寸衬底。衬底尺寸的扩大有利于减小外延片的边缘效应，提

蓝宝石衬底制作工艺流程简要说明

蓝宝石衬底制作工艺流程简要说明长晶: 利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体定向: 确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置,便于掏棒加工掏棒: 以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒滚磨: 用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削,得到精确的外圆尺寸精度品检: 确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方位是否合客户规格定向:在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置,以便于精准切片加工切片:将蓝宝石晶棒切成薄薄的芯片研磨:去除切片时造成的芯片切割损伤层及改善芯片的平坦度倒角:将芯片边缘修整成圆弧状,改善薄片边缘的机械强度,避免应力集中造成缺陷抛光:改善芯片粗糙度,使其表面达到外延片磊晶级的精度清洗:清除芯片表面的污染物(如:微尘颗粒,金属,有机玷污物等) 品检:以高精密检测仪器检验芯片品质(平坦度,表面微尘颗粒等),以合乎客户要求柱状与孔状图形衬底对MOVPE生长GaN体材料及LED器件的影响江洋罗毅汪莱李洪涛席光义赵维韩彦军【摘要】：在柱状图形蓝宝石衬底(PSS-p)和孔状图形蓝宝石衬底(PSS-h)上外延了GaN体材料和LED结构并进行了详细对比和分析.X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)测试结果表明,PSS-h上体材料的晶体质量和表面形貌都优于PSS-p上体材料的特性,通过断面扫面电子显微镜(SEM)照片看出PSS-h上GaN的侧向生长是导致这种差异的原因.另外,基于PSS-p和PSS-h上外延的LED材料制作而成的器件结果表明,其20mA下光功率水平相比普通蓝宝石衬底(CSS)分别提高了46%和33%.通过变温光荧光谱(PL)分析发现,样品的内量子效率十分接近.因此,可以推断PSS-h上侧向外延中存留的空气隙则会影响光提取效率的提高. 【作者单位】：清华大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室; 【关键词】：蓝宝石图形衬底氮化镓发光二极管侧向生长光提取效率内量子效率原子力显微镜体材料蓝宝石衬底晶体质量【基金】：国家自然科学基金(批准号:60536020,60723002)国家重点基础研究发展计划“973”(批准号:2006CB302801,2006CB302804,2006CB302806,2006CB921106)国家高技术研究发展计划“863”(批准号:2006AA03A105)北京市科委重大计划(批准号:D0404003040321)资助的课题~~ 1·引言利用GaN基大功率LED作为一种新型高效的固体光源,具有能耗小、高功率、寿命长、体积小、环保等显著优点,将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明工具,被公认为21世纪最具发展前景的高技术领域之一[1,2].目前使用最广泛的外延GaN材料的衬底是成本较低的蓝

蓝宝石插件中文介绍

1.Sapphire Adjusts S_ClampChroma（色度和亮度的钳位调整） S_DuoTone（双色调渐变的色彩替换） S_Gamma（RGB反差系数调整，不错） S_Hotspots（可控高亮区域的调整，不错） S_HueSatBright（一个HSL色彩空间调色器） S_Monochrome（灰度化，不错） S_Threshold（针对各色彩通道的对比度强化） S_Tint（双色调的着色器） 2.Sapphire Blur+Sharpen S_Blur（多种方式的模糊，不错） S_BlurChannels（多种方式的通道模糊） S_BlurChroma（少见的色度模糊，不错） S_BlurMoCurves（带有变形效果的运动模糊） S_BlurMotion（区域运动模糊效果，不错） S_DefocusPrism（带有色散的虚焦模糊） S_EdgeBlur（边缘模糊，用于字幕的效果不错） S_GrainRemove（降噪，速度较快） S_RackDefocus（可调项较多的虚焦模糊） S_RackDfComp（双层的虚焦模糊合成） S_Sharpen（简单的锐化） S_SoftFocus（柔焦效果） S_ZDepthCueBlur（模拟变焦模糊，不错） 3.Sapphire Composite S_EdgeFlash（加光的层叠加效果） S_Layer（多种混合方式的层叠加效果） S_MathOps（多种数学运算方式的层混合效果） S_MatteOps（通道边缘噪声处理，多用于抠像） S_MatteOpsComp（处理通道噪声并进行层叠加） S_ZComp（Z方向的层叠加效果） 4.Sapphire Distort S_Distort（自定义镜头变形效果，不错） S_DistortBlur（带有模糊的自定义镜头变形效果） S_DistortChroma（带有色散的自定义镜头变形效果） S_DistortRGB（带RGB通道分离的自定义镜头变形效果，好） S_Shake（镜头震动效果） S_WarpBubble（噪波变形效果） S_WarpBubble2（双重的噪波变形效果） S_WarpChroma（连续的色相扭曲，可以模仿某些空间观测的色散效果，好）S_WarpDrops（自定义的水波纹效果，不错） S_WarpFishEye（鱼眼镜头效果）

蓝宝石的介绍以及主要用途

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 蓝宝石的介绍以及主要用途一、蓝宝石的介绍蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(-Al2O3)的单晶，又称为刚玉。蓝宝石作为一种重要的技术晶体，已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大、耐冲刷，可在接近2019℃高温的恶劣条件下工作。蓝宝石晶体具有独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能。二、蓝宝石晶体的主要用途广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。成为实际应用的半导体 GaN/Al2O3 发光二极管(led)、大规模集成电路 SOI 和 SOS 及超导纳米结构薄膜等最为理想的衬底材料。用于半导体照明产业，如 LED， LED 能使发光效率提高近 10 倍，寿命是传统灯具的20 倍以上，兼有绿色、环保等优点。目前能用于商品化的衬底只有两种，即蓝宝石和碳化硅衬底。目前全球 80%LED 企业采用蓝宝石衬底，其原因是碳化硅价格昂贵。用于民用航天、军工等，如透波窗口、整流罩、光电窗口、护板、陀螺、耐磨轴承等部件。 1 / 4

军用光电设备，如：光电吊舱、光电跟踪仪、红外警戒系统、潜舰光电桅杆等。蓝宝石晶体在民用领域的应用，如条码扫描仪的扫描窗口，永不磨损型雷达表的表蒙，纺织工业的纤维导丝器，照相机外护镜头，耐磨轴承。三、世界各国的 LED 产业政策： LED 是新一代光源，被公认为是 21 世纪最具发展前景的高技术领域。目前，世界各个主要国家和地区纷纷制定 LED 技术与产业发展计划。日本在 1998 年就制定了21 世纪光计划；欧盟从 2019 年 7 月，实施了彩虹计划，在此基础上，与 2004 年 7 月又启动了固态照明研究项目，成立了欧盟光电产业联盟；韩国在 2019 年制定了氮化镓半导体开发计划，成立了光产业振兴会；美国在2019 年启动的下一代照明计划（NGLI）及 2019 年设立的国家半导体照明研究计划列入了能源法案；中国在 2003 年 6 月 17 日正式启动了国家半导体照明计划； 2006 年 10 月，中国科技部启动十一五半导体照明工程863计划，对半导体照明产业以更大的支持。四、蓝宝石晶体的主要原料及其生产方法生产蓝宝石晶体主要原料为 5N 高纯氧化铝。氧化铝原料纯度是最重要的参数，纯度 5N的原料和 4N6 的长晶原理上说自然是杂质要少，可以减少一定的位错密度和显色等。

蓝宝石衬底行业分析报告

目录一、蓝宝石行业概述 (4) 1、产业链划分清晰，各环节分工明确 (4) 2、技术和成本双因素造就市场高集中度 (4) 3、晶棒生长技术壁垒高 (5) （1）提拉法 (6) （2）泡生法（又称KY法） (6) 二、需求：传统应用蓄势待发，新兴应用将引爆市场 (8) 1、蓝宝石衬底受益于LED照明市场的开启 (8) （1）蓝宝石材料是LED上游衬底的最优的选择 (8) （2）LED照明市场即将爆发 (9) 2、LED背光源：渗透率逐渐见顶，蓝宝石衬底需求维持稳定 (13) （1）LCD TV：低阶直下式产品快速提高渗透，蓝宝石衬底需求平稳增长 (14) （2）LCD Monitor：伴随终端出货量减少，蓝宝石衬底需求稍有下降 (16) （3）智能手机：2013年首超功能机，背光和补光灯双向带动蓝宝石衬底需求 .. 18 3、新兴应用：iPhone引领行业带来大规模潜在市场 (19) 4、全球蓝宝石需求预测数据汇总 (21) 三、供给：市场趋于理性，集中度提高 (22) 1、2013年前七大长晶厂商市占率将达85% (22) 2、成本考验造就大者恒大的竞争格局 (23) 3、全球蓝宝石衬底产能供给测算 (25) 四、全球蓝宝石衬底供需状况改善，行业底部已过 (25) 1、LED照明和智能手机摄像头与HOME键保护盖拉动需求高增长 (25) 2、蓝宝石衬底价格探底回升也印证了供需状况开始好转的判断 (26) 五、iPhone未来可能采用蓝宝石做屏幕保护盖，将进一步引起行业供需急剧反转 (27)

1、蓝宝石应用于手机或者智能手表屏幕有优势 (28) 2、蓝宝石手机屏幕或引起对蓝宝石的需求急剧地增加 (28) 六、投资策略：关注垂直一体化+掌握核心技术的企业 (28) 1、东晶电子 (30) 2、水晶光电 (30) 3、晶胜机电 (31) 4、三安光电 (32)

LED图形化蓝宝石衬底

LED图形化蓝宝石衬底项目可行性报告一、立项的背景和意义在大尺寸背光源渗透率快速提升、照明产品需求逐步扩大等新兴应用领域快速发展的带动下，近几年，全球LED市场保持了快速的增长，成为半导体行业中的发展亮点。 LED因其节能、环保、长寿命、耗能低、体积小、应用灵活、控制方便等特点，LED的应用前景非常广阔，包括通讯、消费性电子、汽车、照明、信号灯等领域。在资源日渐衰竭的今日，环保、节能是各产业发展的重心，LED的出现为人类的生活世界带来新革命、新科技。近年来，随着全球半导体照明产业升温，欧、美、日等纷纷推出半导体照明计划。白光LED的出现，是LED从标识功能向照明功能跨出的实质性一步。白光LED的应用市场非常广泛，也是取代白炽钨丝灯泡及荧光灯的“杀手”。目前，白色LED已开始进入一些应用领域，应急灯、手电筒、闪光灯等产品相继问世。蓝宝石晶体是目前半导体照明产业发展过程中使用最为广泛的的衬底材料，蓝宝石具有高强度、高熔点、物理化学性能稳定等特性，在军事、航天航空、光学、生物、分析、半导体基片以及在高

速信息处理、电子光子装置的微型化、智能化方面得到广泛的应用。随着半导体照明技术的不断发展，LED越来越多的进入到各种照明领域中。LED照明市场的迅速发展，成为蓝宝石应用市场扩展的又一重要力量。 LED产业中提高器件的内量子效率和光萃取效率是一个一直困扰产业界的问题，业内技术人员不断尝试各种方法去提高器件的发光效率，其中影响内量子效率和光萃取效率的因素主要是衬底与外延层的晶格失配合热膨胀系数适配，以及不同材料间由于折射率不同造成的光全反射，从而使光无法出射的问题。蓝宝石衬底和氮化镓材料存在巨大的晶格失配（16%）和热膨胀系数失配（34%），所以异质外延的GaN材料内部具有很高的位错密度（109——1011cm-2），这会引起载流子泄漏和非辐射复合中心增多等不良影响，降低器件的内量子效率；另一方面，由于GaN材料折射率（2.4）高于蓝宝石衬底（1.7）以及外部封装树脂（1.5），使得有源区产生的光子在GaN上下界面发生多次全反射，严重降低器件的光提取效率。图形化衬底技术通过在蓝宝石衬底表面制作具有细微结构的图形，然后再在这种图形化的衬底表面进行LED材料外延。图形化的界面改变了GaN材料的生长过程，能抑制缺陷向外延表面的延伸，提高器件内量子效率；同时，粗糙化的GaN蓝宝石界面能散射从有源区发射的光子，使得原本全反射的光子有机会出射到器件外部，能有效提高光提取效率。基于图形化衬底（简称PSS）的外延材料制成的LED器件参数表

蓝宝石介绍

蓝宝石介绍常用晶体生长方法: Czochralski Method (柴氏拉晶法，又称为提拉法)：Pull from the melt. Kyropoulos Method (凯氏长晶法，又称为泡生法): Dip and turn. 温度梯度法(TGT法) EFG Method (导模法，Edge Defined Film-fed Growth): Pull through die. 热交换法(Heat Exchange Method，HEM)

垂直水平温度梯度冷却法(Vertical Horiaontal Gradient Freezing，VHGF): 韩国Sapphire Technology Company (STC)技术。 ES2-GSA长晶法：美国Rubicon Technology Inc.技术。由于钨钼具有耐高温、低污染等特性，被广泛用来做蓝宝石长晶炉的热场部件，包括钨坩埚/钼坩埚、发热体、钨筒、隔热屏、支撑、底座、籽晶杆、坩埚盖等。发热体采用鸟笼结构钨发热体或者钨网发热体，有利于提供均匀稳定的温场。化学式 Al2O3 相对分子质量 101.96 性状白色结晶性粉末。无臭。无味。质极硬。易吸潮而不潮解。溶于浓硫酸，缓慢溶于碱液中形成氢氧化物，几乎不溶于水及非极性有机溶剂。相对密度(d204)4.0。熔点约2000℃。用途 1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁和氧化钛而呈蓝色。 2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量最高。工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由 Hall-Heroult process转变为铝金属。 3. 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。 4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态因为硬度高，适合用作研磨材料及切割工具。 5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。 6. 2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。资料：刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。氧化铝化学式Al2O3，分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3，六方紧密堆积晶体，α-Al2O3的熔点2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度