从2003年“国家半导体照明工程”启动至今，我国半导体照明产业已走过近十年发展历程。这十年间，我国半导体照明产业飞速发展，并朝着大众化应用目标大步迈进。为了回顾这一发展历史，本刊特开辟“十年LED路”栏目。本栏目将以时间为轴，以事件为框架，以人物为灵魂，用独特视角回顾产业十年进程中那些显现出智慧光芒、卓越创造力和非凡品格的人们，感谢他们为行业做出的贡献!
一个晴日的午后，在当年半导体照明产业起步时还是一栋破旧小楼，如今已是中科院半导体所“研发新楼”的CSA现址，我们迎来了陈皓明教授，他在一轮轮的四季交替中培育并伴随半导体照明产业从初萌一点点成长壮大。
陈皓明教授身姿挺拔，一袭黑色风衣更平添了几分潇洒，他讲起话来并不激昂，循循善诱且不失幽默，让每一个在座听讲的人时而开怀，时而陷入沉思。
陈皓明教授是清华大学研究生院原常务副院长，清华大学物理系历任副系主任、系主任，也是清华大学突出贡献奖得主，1996年起先后担任国家863计划新材料领域专家委员会委员和光电子材料与器件专家组组长、973计划新材料领域咨询专家委员会专家。他是LED产业发展见证人之一，而他却介绍说，“自己的工作像工会一样——不做LED的研究，只是组织大家研究”。
在“播种”并用心浇灌半导体照明产业发展的道路中，陈皓明教授也反复验证着恩格斯的那句言，“社会一旦有技术上的需要，这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。” 陈皓明教授当初就是抱着这样的心态，推进产业的一步步发展。
当前，随着LED照明应用的快速推进，全球万亿元的照明市场已经向LED产业敞开，LED照明应用将带动半导体照明产业第三波发展高潮的趋势已经明朗，当初的“播种”终于等来了枝头的繁花。
初期发展与创新思路
“我国LED的研究大概是从上个世纪60年代开始，发展很慢。改革开放以后，在玩具、仪器仪表、信号灯产业带动下，我国开始引进在台湾做好的功率很小的磷化镓、砷化镓外延片，做简单的封装、加工工作，前端利润空间大的外延、芯片还做不了 ” 陈皓明教授娓娓道来。
在陈皓明教授的记忆中，LED产业发展的第一个契机是在1995年年底，当时的电子工业部所属的企业——南昌746厂引进了一台德国量产型的GaP液相外延设备，有了这台设备外延、芯片就可以批量生产，这台设备软件加硬件的投资将近90多万美元，在当时的中国来讲是一笔巨资，企业买不起第二台，那时便下决心在这台设备的基础上研发生产出自己的外延设备。“从某种程度上来看，这是中国第一条LED独立生产线，也就是说直到第八个五年计划完成的时候我们才有了自己的生产线”。
1996年我国“九五”计划正式启动，这一年，陈皓明教授被科技部聘为863材料领域专家委员会委员，负责功能材料光电子领域，开始了他与LED的正式结缘。“863计划将‘让我国LED工业发展起来’作为其中的一项重要任务，并首先选定在材料领域设立一个重大项目。当时，电子工业部副司长郑敏正、中科院半导体所王占国院士和我在一个组，我们三个人开始琢磨这个项目。”陈皓明教授讲述到。
当时从全国范围看，LED有一些相对集中的发展区域，“我们从区域上作了划分和部署，南方以江西为基地，把原来的南昌746厂和南昌大学，以及长沙48所(中国电子科技集团公司第48研究所)组成一个协作结合体，让他们联合起来研发普通亮度的红、绿光芯片使之达到规模生产并形成独立发展能力;中部地区以山东大学和当时的电子工业部第13研究所(现中国电子科技集团公司第13研究所)这两个单位做高亮度黄、橙光产品;北方以长春物理所和长春半导体厂这两家单位联合起来解决红光高亮度发光二极管芯片”。
“这样布下去，当初也捏了一把汗，因为中国对半导体LED液相外延的生产设备研究没有把握，原来的机制下做出来的设备只有研制的当事人能使用，用户却常常不满意。我们认为重要的是要改变机制，否则先进设备永远做不出来”。所以要求这几家院所的研发信息完全互相开放，进口设备也完全开放，“协作体内所有人怎么参与都可以，所有的技术资料都公开”，形成一种全新的研发氛围。
这些项目在“九五”计划末验收时，都按战略目标取得了成果，谈起这一阶段的成果及对于LED产业后来的影响，陈皓明教授总结了以下几点：第一是创新性地走出了一条设备研发与工艺结合的发展道路，为我国重大仪器和设备的开发树立了一个模式，如把科研经费交给746厂，让48所与746厂共同组成研发团队，后利用746厂的设备进行产品开发及工艺再创新，而验收时必须在746厂(使用方)现场验收，如此只用了300万元就做成了量产型GaP液相外延设备。第二是培养了一批人，这些人都成为LED产业后来的重要推动人物。
然而LED中最难研究的是蓝光。1994年，日本人中村修二首先宣布取得了第三代半导体氮化镓的突破，研制出第一只蓝色发光二极管，由此人们看到了白光LED的曙光以及GaN基LED广阔的市场前景和巨大商机。蓝光的出现在光电界是一个很重要的突破，用陈皓明教授的话讲：“一下子就轰动了”，也由此引发了产业内对GaN基LED研究和开发的热潮，并逐渐进入到应用市场领域。
我国对蓝光的研发部署其实并不晚，1996年在中科院半导体所、北大、清华、中科院物理所开始立项研究，即以中关村为核心的四个“大院大所”承担着蓝光的研发工作。到1999年末，负责“蓝光”技术研发的这四家院所都表示“已经出光”，但是光效率还非常低。“窗帘全部拉上，然后拿着电极，里面还用黑布再罩一下，之后通电一下，研究人员兴奋的问我，‘陈老师，蓝光你看见了吗?’而当时国际上已经开始能在市场上销售蓝光LED，价钱很贵，好几美元一个。”陈皓明教授诙谐地描述了当时艰难的、也是里程碑般的蓝光历程。
而正是这点蓝色的星星之火点亮了我国 “十五”期间的LED大发展。
全面布局与市场导向
“十五”计划伴随着21世纪的到来，由原来专家组的一部分人组成9人“光电子材料和器件”专家组，陈皓明教授任组长，“当年是一帮少壮派，他们比我都小很多。”其中的很多人如今成为知名院、所的中坚力量，陈明教授不无感慨地讲道。
专家组开始研究“十五”计划到底光电子领域做些什么，“我们想了两条，第一就是国际上有的LED关键技术必须突破;第二是我国特有的、有优势的，必须发扬。”
明确了战略布局的指导思想后，“我们把‘氮化镓’作为重中之重，因为已经看到了氮化镓蓝光会迅速发展的趋势，而且它的发展会带来半导体行业的重大变革，” 陈皓明教授强调说，“不能说成是革命，因为它不会推翻什么，但是它会变革。”当然那个时候还没有提出半导体照明的概念，但是陈皓明教授说专家们看到氮化镓的优势：氮化镓的禁带宽度大，所以能耐高温，适合做高频高温器件。其次，氮化镓的发光短波长，大大填补了可见光波段。当时LED发光效率不到10lm/W，但是专家组已瞄准了照明这一目标。由此，专家组将光电子领域的高技术发展分成三块，第一是氮化镓，第二是人工晶体，对此陈皓明教授补充说“这是我国特有的，我们国家做得比较好的”，第三是光通信器件，包括各样的调制器。
关于具体的布局情况，陈皓明教授介绍说，“当初863计划的宗旨就是要把技术转化为产品，于是我们提出，‘十五’计划第一不能光是做展品，要让它变成产品，必须要系统的考虑问题，相关的材料和技术都要配套布局。”陈皓明教授着重指出，863计划把重心放在产业技术链的中上游：我们启动了上游核心材料的研究，如MO源,“十五”期间给予持续关注和支持。基础材料方面，如Al2O3衬底，布局在上海光机所和深圳淼浩公司;高纯氨布局在大连。关键设备方面，基于液相外延炉项目已经获得成功，这次启动MOCVD外延炉的研发。
陈皓明教授认为中国发展MOCVD外延炉设备不能盲目照抄国外的技术，必须要做以理论模拟为先导的研究。MOCVD外延炉设备中最关键的技术问题是气场分布、温场分布和反应动力学等问题，当时请来了清华大学流体力学的研究人员加入到研发队伍中。“我们又到48所去协商，问他们是否有兴趣再来承担研发设备的工作。经协商48所准备和南昌大学合作，专家组采取之前的办法——产品可以使用以后再到用户方(南昌大学)验收。”到2005年，布局的项目基本成功：48所与南昌大学合作的MOCVD外延炉设备投入生产，7片机已经与2000年的国际水平持平。
但至今让陈皓明教授遗憾的是MOCVD外延炉设备的研究后来没有跟上，“如果当时再‘烧一把火’，我国的MOCVD外延炉设备的国产化问题也许可以解决得快一些”。MOCVD外延炉设备现在已经成为产业发展的心腹大患，特别是随着产业的发展，这一核心设备已经成为产业快速发展的绊脚石。“最可惜的是当时的队伍已经散了，如果继续研发，还要从头再来”。
此后，我们开始考虑如何进行市场导向。“十五”期间863计划在产业前段已取得一定的成绩，但从整体发展来看，产业还是要依托市场，用市场的需求来拉动上游技术的发展。“2003年，我们建议科技部要加强中下游应用技术研究，要单独建立攻关项目进行支持，特别是要侧重推动市场发展。”陈皓明教授讲到。
“当年时任科技部高新司司长的李健准备做一项LED产业的攻关计划，我们商议可以把这个攻关计划的钱放在下游应用上，把下游的‘火’给点起来，等到这些应用行业或者应用技术领域发展起来，对上游自然就会产生一种强烈的吸引力。当时我认为推动下游发展我们做863科研的人做不了，民间机构更适合发动下游的技术。于是，北京麦肯桥咨询管理有限公司，进入了我们的视野，我们希望引进一个专业的第三方来推进和落实这一计划，这在当时还没有先例，引起了很大的争议，而实践和后来的成果证明了我们的选择是正确的：以吴玲女士为核心的这支队伍成为产业推动的重要力量——国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)”。
接着陈皓明教授回忆到，“2003年正值非典最严重时，我们(李健、陈皓明、吴玲)聚在科技部高新司，一起讨论LED的发展。半导体照明的真正市场推动就是从那以后才正式开始的……”这就是国家半导体照明工程的启动。
2003年6月，科技部联合工信部等紧急启动了国家半导体照明工程，工程根据我国的国情确立总体目标：抓住照明革命的历史机遇，瞄准成熟的产业技术(低成本技术)，以近期解决市场应用和产品的性价比，中远期培育新兴的大功率通用照明(白光)产业为目标，从形成一个完整产业链的角度出发，体现政府引导、企业主体、市场化运作的原则;以应用促发展、解决产业化的关键技术和原创性核心技术，形成一批专利、培育一批企业、建设一批基地，形成有自主知识产权的标准体系，最终发展成为具有国际竞争力的中国半导体照明新兴产业。
具体目标是：解决功率型半导体芯片设计、功率型LED封装技术及荧光粉等封装材料制备等产业化关键技术，开发出市场急需的特殊照明应用产品，形成原创性核心技术和一批专利;建立具有自主知识产权的半导体照明评价标准和知识产权联盟;建设半导体照明特色产业与应用示范基地，培育一批掌握核心技术的高技术企业。此外，国家半导体照明工程还进一步明确了工程的组织措施和上海、大连、南昌、厦门等四大示范基地的开发。这一工程使我国半导体照明工程进入实质性推进阶段。
天时地利人和
“从整体来看LED这十年的发展是比较顺利的，第一是技术的早期发展有力地推动了产业;第二，赶上了一个时机——节能减排的战略需求;第三，在联盟组织下，以及科研和行业的推动下进展比较顺利。”特别是用下游需求的力量来引导研发的思路让这个产业发展很快。“我们当初也考虑在价格暂时降不下来的情况下，推广到民用还是有相当的困难，而且当时LED灯的亮度又不高，比如一个LED灯卖100元，买一个白炽灯才2元钱，老百姓绝对不会买LED灯”，陈皓明教授认为，第一步还是要走政府采购渠道，另外是走特殊用途渠道，比如飞机上的信号灯，城市的景观照明以及安全更为凸显的矿用照明。
可以看出，在LED推广的道路上也是由小到大，符合中国国情的推广方式，所以“整体过程中间没有碰到大的问题，同时我们也采取了很多灵活的方式，比如与院所、组织机构来配合，在这个过程中，联盟发挥的作用是院校专家做不成的。中国的LED现在做到世界上当前的地位，联盟功不可没，陈皓明教授认为，推动科研向产业转化是一个非常重要的事情，“在这个过程中，创新不足是我们科研体系里面的一大问题。创新是一种探索，是别人没有做过的事情。半导体照明的发展历程对于我们国家来说是一次很好的探索——就是怎样把实验室的研究跟市场需求紧密的结合起来，我觉得这是一个很好的范例。”
“十一五”后期陈皓明教授因年龄原因没有继续跟进半导体照明产业，但其一直关心半导体照明产业的发展，并为联盟的发展提供宝贵建议。与陈皓明教授这样一位走在时代前沿学者的交流，自始至终贯穿着同一个感触，无论从科学研究、教学、管理以及“哺育”我国半导体照明行业的成长。陈皓明教授始终践行这他自己的一句话，“有人是用手做，有人是用眼睛看，但是归根结底是要用心去完成。”
在陈皓明教授说“我的故事讲完了”的时候，大家仍然沉浸在思考中，余音绕梁许久才爆发了掌声。和陈皓明教授的交流意犹未尽，接着陈皓明教授谈到，他退休后褪去多种职务的烦扰，依然关注信息技术的发展和应用，如：关注各大门户网站，尝试淘宝、应用微信等，意在不能做新时代的“文盲”。
