梅国平：关于将硅衬底GaN技术上升为国家战略打造我国第三代半导体产业新格局的提案

GaN是第三代半导体材料，不仅是重要的发光材料，也是GaN HEMT器件的基础材料。GaN HEMT器件使用的GaN材料技术和LED使用的GaN技术同根同源。GaN HEMT器件是虚拟现实、5G传输、新基建、手机、汽车、航空等产业不可缺少的核心器件，GaN材料还可拓展应用至AR/VR、智能穿戴等产业所需要的Micro LED显示领域。军用和民用的消费将拉动GaN HEMT器件和MicroLED成为万亿级市场的核心器件，但目前这一类产品基本上仍依赖进口。

我国制造业已十分强大，但核心器件方面却与先进国家差距较大，是我们的薄弱环节。2013年以来，江西以自主创新的硅衬底GaN技术为基石，在国家863计划支持下，布局GaN HEMT器件材料研究，取得了积极成效。自主培育了中国LED行业唯一的中国科学院院士，打造了国家硅基LED工程研究中心，硅衬底GaN基LED技术取得了2015年度国家技术发明奖一等奖。同时，江西以硅衬底GaN基LED技术为驱动力，推动LED产业高质量创新发展，孵化出世界领先的LED技术，其中硅衬底黄光LED(565nm@20A/cm2）电光转换效率达到27.9%，处于国际领先水平。

当前，我国LED产业已经成为全球最大的LED制造基地，建立了完备的产业链体系，为全球万亿LED市场贡献了70-80%的产品。而江西在大功率LED核心器件领域居国内领先且在世界占据一席之地，2020年江西大功率LED核心器件实现了62%的逆势增长，并且拥有完整产业链，覆盖MO源、MOCVD核心设备、外延、芯片、封装器件以及LED应用。江西有大规模制造LED用的硅衬底GaN材料的能力，如果将这种制造能力移植到第三代半导体材料GaN及其器件的开发和大规模制造中，有望实现第三代半导体材料器件领域的“弯道超车”，构建我国半导体产业新的发展格局。

硅衬底GaN技术尽管优势明显，仍然面临诸多“卡脖子”的问题，需要投入更多的资源来解决。因此建议将硅衬底GaN技术研究和产业化上升为国家战略给予支持，具体如下：

一是建议设立硅衬底GaN技术重大研发专项。目前，我国硅衬底GaN技术的蓝光LED研究水平与世界并跑，黄光LED技术世界领跑。但根据美国能源部发布的LED照明研发路线图，紫外、蓝光、绿光、黄光、红光等LED依然还有很大的空间需要提升，还有较多的关键技术有待突破，仍然需要大的投入；同时虽然江西已布局了基于硅衬底GaN技术的微显示Micro LED和GaN HEMT器件的材料技术研究，并在国家863计划的支持下，取得了领先的成果，但微显示Micro LED以及GaN HEMT器件领域由于市场规模巨大，是国际研究热点，需要与国外企业抢时间，急需大量的资源投入。建议设立硅衬底GaN技术攻关专项，从国家层面给予更大的资金和资源集中攻关，推进构建自主可控的第三代半导体GaN材料体系。

二是建议设立国家硅衬底GaN技术或制造业创新平台，发展以第三代半导体GaN为材料的硬核科技。聚焦LED、微显示、GaN HEMT器件等硅衬底GaN技术优势领域，建设高水平创新平台，将汇聚全球人才、激活创新资源、突破关键技术瓶颈、发展硬核科技、促进科技成果转化，以硅衬底GaN技术在LED领域产业化的成功经验，推动GaN HEMT等战略新兴产业的大发展。