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......

  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。这一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气相外延和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。

  LED产业链每个环节都在随着科学技术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、6NAsCl3，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学技术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与社会效益。

  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。

  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，另一个企业谈了，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，才完成了外延生产的基本工艺，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。

  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道路交互与通行信号灯、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，芯片自给率大幅度的提高。工业与信息化部、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高质量发展。

  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），芯片自给率大幅度提高，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、道路交互与通行信号灯）。

  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。

  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。

  根据我国的真实的情况，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，才可以做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，根据我们国家当时MOCVD设备少、技术水平低的真实的情况，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。

  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。芯片自给率大幅度提高。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）真正开始启动时，我们仍旧是要“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高质量发展的要求，并应针对真实的情况，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）已开始步入市场，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途和可观的附加节约能源的效果，因此产业链应加上这两个环节。

  （2）装备（包括MOCVD外延炉、衬造设备、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）。

  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管理系统的节能最大化。

  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。

  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、芯片和封装的上涨的速度。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，全世界产值将达7000亿欧元。

  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产业加快速度进行发展，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。

  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照明产业已确定进入到第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。

  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。在这样的一个过程中，出现的一些局部问题都是正常现象，不能说寒冬来了。

  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。

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