Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Понедельник, 23 сентября
 
 


Это интересно!

Ранее

Конференция «Новая электроника России – 2010»

Xilinx два года спустя: хорошие продажи, обнадеживающие перспективы

Два года назад наш журнал (см. ЭК1, 2008) рассказал о положении дел в компании Xilinx на момент вступления в должность исполнительного директора и президента фирмы Моше Гаврилова (Moshe Gavrielov). Мы встретились с Андреасом Шеффером (Andreas Scheffer), директором по продажам в Центральной Европе, чтобы узнать у него, что удалось компании сделать за это время, каково ее положение в нынешней рыночной ситуации, каковы перспективы развития программируемых ИС.

«ЭлектронТехЭкспо-2010» — выбирай надежных партнеров!

С 20 по 22 апреля 2010 г. в Москве в МВЦ «Крокус Экспо» пройдет выставка технологического оборудования «ЭлектронТехЭкспо».

 

2 марта

В поисках внутреннего рынка. Российские светодиодные технологии

Компания «Оптоган» является вертикально интегрированным производителем светодиодных чипов и светодиодов по собственным запатентованным технологиям. Компания имеет линейку производства, включая эпитаксиальное выращивание, в Германии, и в настоящий момент осваивает массовое производство светодиодов и светодиодных чипов в России. Запуск первого цикла производства в Санкт-Петербурге запланирован на III-й квартал 2010 года. Компания также разрабатывает собственные модели светодиодных светильников и начинает их выпуск во II-м квартале 2010 в кооперации с российскими производственными партнерами



Н

аша компания родилась и развивалась по принципу классического высокотехнологического стартапа (start up), т.е. компании, строящей свою бизнес-модель, и создающую конечный продукт, на основе собственных (желательно запатентованных) идей. В начале 2000-х годов у нас появилось много решений, как улучшить работу светодиодных чипов за счет нового дизайна полупроводниковых гетероструктур, а также благодаря специальным методам их эпитаксиального выращивания. Именно в этих областях мы и являемся специалистами, имея достаточно богатый опыт работы как в мировых научных центрах, включая Физико-технический институт (ФТИ) им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, так и в зарубежных компаниях, занимающихся разработкой и производством изделий оптоэлектроники.

Естественно тут же встал вопрос об инвесторах. В то время в России с нулевым уровнем инвестиций в высокие технологии, а также с отсутствием центров с современным оборудованием создать компанию, претворяющую в жизнь подобные идеи, было нереально. Мы нашли венчурных инвесторов в Финляндии, где и была в 2004 г. основана компания «Оптоган» (Optogan Oy). Начальных небольших инвестиций хватило на аренду эпитаксиального оборудования в Техническом Университете Хельсинки, и мы начали проверять наши идеи. Результаты превзошли ожидания, и между инвесторами началась конкуренция за дальнейшее право инвестировать в Оптоган. Такая ситуация очень выгодна для основателей, так как позволяет избежать сильного размытия своей доли в компании, за счет более высокой валюации второго раунда инвестиций по сравнению с первым. В итоге, мы без проблем получили второй раунд финансирования и начали динамично развиваться.

В 2000-х годах в России с нулевым уровнем инвестиций в высокие технологии, создать оптоэлектронную компанию с нуля было нереально

Каким высоким не был бы интерес со стороны венчурных капиталистов, развитие производственных компаний в сфере полупроводниковой оптоэлектроники часто подразумевает поддержку государства в виде предоставления выгодных финансовых условий на покупку оборудования, либо через концепцию инкубатора, либо через выгодные кредиты.

Университетское оборудование хорошо на начальном этапе проверки идей, proof-of-concept, однако при выходе на заказчиков необходимо иметь собственную производственную линейку. Оборудование стоит слишком дорого, в то время как венчурные фонды не хотят «зарывать» свои деньги в нем. В особенности, такая проблема существует в венчурном бизнесе в Европе, в котором финансовых средств на порядок меньше, чем в США.

В 2005 году мы решили эту проблему, найдя государственную поддержку в Германии, в Дортмунде, где существуют специальная программа запуска инновационных стартапов (MST-factory): привлекаются группы ученых, проекты которых обеспечены финансированием, и государство предоставляет им возможность приобрести оборудование. В настоящее время из 15 компаний, работающих в этом центре, 4 имеют российские корни, в том числе и фирма «Иннолюм» (Innolume), также созданная выходцами из ФТИ им. А.Ф. Иоффе. Город же, таким образом, способствует решению проблемы безработицы, которая возникла в 80-е годы в результате закрытия здесь сталелитейных и пивоваренных производств. Сейчас в нашей немецкой компании Optogan GmbH, входящей в группу компаний «Оптоган», мы производим светодиодные чипы и пилотно-промышленные партии светодиодов. Пример светодиодов «Оптоган», смонтированных на специальных модулях, показан на рис. 1.

Рис. 1. Светодиоды, производимые группой компаний «Оптоган»: a) характерные размеры светодиода; б) и в) светодиоды, смонтированные в модули

На сегодняшний день уровень нашей технологии соответствует мировым лидерам. Недавно мы получили эффективность наших светодиодов 110 люмен/Вт в старшем разряде из производственной серии. Однако, очевидно, что для того чтобы выпускать светодиоды по конкурентной цене необходимо иметь большую фабрику. В полупроводниковом бизнесе это называется economy of scale, экономика масштаба. Наилучший пример — кремниевая промышленность, по законам которой сейчас начинает развиваться и светодиодная индустрия, выходя на внушительные объемы. При строительстве завода с производительностью, большей в 10 раз (количество чипов, например, DRAM), инвестиции в оборудование возрастают всего лишь в три раза, при этом себестоимость падает в полтора, а иногда и в два раза.

Инвестиции в оборудование завода с производительностью, увеличенной 10-кратно, возрастают всего лишь в три раза, а себестоимость падает в полтора-два раза

В 2007 году, когда наш продукт был протестирован несколькими крупными компаниями, занимающимися созданием светодиодной подсветки, перед нами встал вопрос о дальнейшем развитии. Идея строительства большой фабрики под боком у Осрама (Osram), одного из основных мировых производителей светотехники, не вызывала ни у нас, ни у венчурных инвесторов большого энтузиазма. Идея двигаться в сторону Китая мгновенно грозила утечкой технологии, где через пару лет на соседней улице появился бы похожий завод.

В итоге, мы начали переговоры в России. Нас сразу привлек тот факт, что в отличие от Европы, где повсеместно внедряются энергосберегающие лампы, Россия представляет собой при правильном маркетинговым подходе очень интересный рынок для использования светодиодного освещения. Отсутствие системы утилизации ртутно-содержащих ламп, позволяет рассчитывать даже на лучшую динамику рынка светодиодного освещения, чем в развитых странах. Сейчас становится понятно, что мы не ошиблись. В 2008 году финансовая группа «Онексим» полностью выкупила венчурных капиталистов (финские и датский фонды) и частично выкупила менеджмент/основателей компании. Менеджменту было предложено остаться во главе компании и в июле 2009 года, получив дополнительные инвестиции от Роснанотеха и Республиканской Инвестиционной Компании республики Саха (Якутия) компания «Оптоган» начала активно наращивать свою операционную деятельность в России.

Планы акционеров, с точки зрения возврата инвестиций, очень амбициозные, но, на наш взгляд, они оправданы за счет применения наших конкурентных технологий и ноу-хау, а также за счет растущего спроса на светодиоды на российском рынке. В III-м квартале 2010 года мы открываем производственную линейку корпусирования светодиодов в Санкт-Петербурге, и выведем на рынок до 30 млн светодиодов в месяц, причем мощности завода уже забронированы под внешние заказы от производителей подсветки (backlighting). Светодиодные чипы будут по-прежнему производиться в Германии, но к концу 2011 г. мы запустим полный цикл производств под Санкт-Петербургом в Свободной Экономической Зоне в г. Стрельна (см. рис. 2) — начиная с эпитаксиального роста пластин и заканчивая изготовлением разнообразных светодиодных светильников.

Рис. 2. Макет завода «Оптоган» по производству светодиодов в особой экономической зоне в г. Стрельна под Санкт-Петербургом

Наше уникальное положение на российском рынке будет определяться тем, что все производство строятся «с нуля». Для этого приобретается самое современное и самое высокопроизводительное оборудование (например, см. рис. 3). Массовое производство светодиодов позволит уронить цены, и, мы убеждены, что наша продукция помимо серьезного технологического преимущества будет также конкуренто способной по цене. Мы строим high-tech производство в соответствие со всеми современными бизнес-процессами, которые индустрия высоких технологий оптимизировала на протяжении последних 40 лет.

Рис. 3. Промышленная установка по росту светодиодных гетероструктур на основе GaN способом эпитаксиального осаждения из газовой фазы методом разложения металло-органических химических соединений

Сейчас компания «Оптоган» активно набирает специалистов, в том числе и иностранных. Например, директор по производству, недавно пришедший в «Оптоган», в свое время управлял тремя фабриками Инфинеон (Infineon) — лидирующей немецкой компании в области электроники, образованной около десяти лет назад концерном Сименс (Siemens). Ему очень интересен этот проект, интересно заниматься развитием производства в России.

Отсутствие системы утилизации ртутных ламп в России, позволяло рассчитывать даже на лучшую динамику рынка светодиодного освещения, чем в развитых странах. Уже сейчас мы понимаем, что не ошиблись.

Группа компаний «Оптоган», как уже упоминалось выше, обладает полной цепочкой производства свтеодиодов, а также светильников на их основе, которые будут также собираться на нескольких российских профильных предприятиях. Для каждого шага цепочки «Оптоган» предлагает и реализует патентно-защищенные решения, основанные на оригинальных научных и инженерных разработках (рис. 4).

Несмотря на позитивную, на наш взгляд, рыночную ситуацию, а также выгодное позиционирование компании, как вертикально-интегрированного производителя, с сильными акционерами, основной упор в нашей бизнес-модели мы делам на превосходство нашей технологии создания светодиодного чипа над конкурентами. В чем оно состоит?

Главная проблема светодиодов — ограничение по максимальному току, который может через него пропускаться. С увеличением тока эффективность преобразования электрической энергии в световую резко снижается. Это в основном обусловлено паразитными процессами безызлучательной рекомбинации носителей заряда на дефектах кристаллической структуры GaN — ростовых дислокациях (РД). Ростовые дислокации возникают при эпитаксиальном росте пленок нитрида галлия на подложках, сильно рассогласованных с ним по параметру решетки, например сапфира или карбида кремния. Важнейшей научно-практической задачей, решением которой занимались и продолжают заниматься сотрудники «Оптоган», является изучение фундаментальных механизмов зарождения, эволюции и подавления РД в светодиодных гетероструктурах. В результате в компании «Оптоган» была сначала разработана теоретическая модель, позволяющая описывать эволюцию плотности РД в зависимости от толщины эпитаксиальной пленки GaN с учетом управляемого изменения наклона РД путем контроля режимов роста пленки [1].

Рис. 4. Полная технологическая цепочка «Оптоган» по производству светодиодных светильников
Эпитаксиальная пластина

Светодиодный модуль

Чип
Светильник
Светодиоды
Прожектор

Предсказано, что управление параметрами модели позволяет достичь уменьшения плотности РД вплоть до 2,0·107 см–2 для пленок микронной толщины, в то время как обычно достижимая плотность РД составляет 108…109 см–2. На основании развитого теоретического подхода в компании «Оптоган» была предложена новая экспериментальная многоступенчатая схема роста пленок GaN [2, 3], которая отличается эффективностью и простотой реализации. В частности, данная схемы может быть реализована без дорогостоящих технологических операций, связанных с остановками и повторными запусками технологического процесса. В результате наблюдаемая в эксперименте [2] плотность РД оказывается порядка 5,0·107 см–2 (cм. рис. 5), что соответствует предсказаниям модели. Такая плотность РД оказывается достаточной нижней границей для многих оптоэлектронных приборов, выполненных с использованием светодиодов «Оптоган».

Рис. 5. Атомно-силовая микроскопия (AFM) поверхности GaN буферных слоев, выращенных: по обычной технологии (а), по многостадийной технологии «Оптоган» (б) [2]. Видно снижение числа ямок травления, связанных с ростовыми дислокациями
а) б)

Другим существенным аспектом создания качественных GaN подложек и буферных слоев является снижение уровня механических напряжений. В компании «Оптоган» предложен новый метод снижения напряжений, основанный на создании заращиваемых пустот (микро- и нанопор) в полупроводниковой структуре с помощью контролируемого травления и последующего изменения режимов роста нитридных слоев (рис. 6). Наличие пор в буферном слое GaN позволяет попутно улучшить выход света из светодиодных чипов «Оптоган» за счет эффективного изменения показателя преломления подложки. Еще одним способом, предложенным «Оптоган» для более полного вывода света из светодиодной гетероструктуры, является введение специального слоя для диффузного рассеяния. Важными составляющими в развитии технологий «Оптоган» оказываются усилия, направленные на управление физическими процессами в так называемом рабочем слое гетероструктуры и на оптимизацию протекания тока в светоизлучающем чипе. Обе эти технологии защищены многими национальными патентами, а в первом случае ещё и недавно полученным Европейским патентом EP 1903619B1 «Semiconductor heterostructure».

Рис. 6. Схема (а) и поперечный разрез (б) механически устойчивого низко-дислокационного пористого GaN буферного слоя на тонкой сапфировой подложке, полученного по технологии «Оптоган».
а) б)

В итоге, технологии «Оптоган» позволяют нам получать значения рабочей эффективности светодиодов как у мировых лидеров (на сегодня 110 лм/Вт) на стандартных плотностях токов. Отличительной же особенностью является то, что через чипы, выращенные по нашей технологии, мы можем пропускать токи с более высокой плотностью, по сравнению с чипами конкурентов без насыщения световой мощности, т.е. при сохранении тех же высоких значений эффективности. Так, например, через чип размером 13 mil (0,33 мм) вместо стандартных 20…30 мA мы можем пропускать в два раза большие токи без существенной потери эффективности. Важным также является тот факт, что пониженная плотность ростовых дислокаций позволяет нам также избегать ускоренной деградации чипов на повышенных плотностях тока. В итоге, это означает, что мы можем получать большее количество люмен с одного квадратного миллиметра нитрида галлия.

Нами предложен новый метод снижения механических напряжений, основанный на создании заращиваемых пустот (микро- и нанопор) в полупроводниковой структуре

Соответственно в нашем светильнике, рассчитанном на определенное количество люмен, а еще правильнее люкс, будет использоваться меньшее количество светодиодов, либо то же количество, но меньших размеров. В итоге, мы достигаем меньшей стоимости люмен. Именно «копейка-за-люмен» (dollar per kilolumen) — это тот параметр, который определяет массовое проникновение светодиодных решений в осветительные системы общего пользования.

Необходимо еще раз отметить, что компания «Оптоган» уделяет большое внимание защите технологий, защите интеллектуальной собственности. Нам удалось пройти это «минное поле», создать патентную базу — запатентовать технологии выращивания гетероструктур и создания из них чипов. Мы не нарушаем прав мировых производителей по всей цепочке производства. Нами было получено заключение freedom-to-operate от ведущей американской юридической фирмы, специализируемой в области патентных технологических споров.

Все вышеперечисленные, а также оставшиеся «за кадром» идеи, которые были реализованы в технологиях «Оптоган», объясняют привлекательность нашей компании для начальных венчурных инвестиций из Финляндии и Дании. Важно, что инвестиции были получены без каких-либо протекций от весьма прагматично настроенных западных фондов. В компании «Оптоган» увидели сильную инженерную и управленческую команду, которой можно было доверить деньги, а также — наши инвесторы увидели рынок и перспективную технологию. В итоге, они значительно умножили свои инвестиции. Новые акционеры ставят перед нами те же задачи.

Как у любой компании, имеющей среди акционеров финансовые группы, миссией компании является максимальный возврат инвестиций посредством вывода компании на публичный рынок. Для выполнения данной миссии мы видим необходимость создания профессиональной и здоровой светодиодной индустрии в России, и мы призываем всех игроков к консолидации усилий. Ни для кого не секрет, что нашим основным конкурентом в ближайшем будущем станут производители светодиодов и светильников на их основе из Юго-Восточной Азии и прежде всего из Китая. И это очевидно, что нам желательно получить определенную поддержку со стороны государства Нам часто говорят, что, так как в России нет производителей светодиодов, о каком протекционизме может идти речь. Мы приводим в пример компанию «Светлана-Оптоэлектроника», которая уже давно и успешно работает на этом рынке, а также наше собственное производство светодиодов в России, которое вот-вот начнет функционировать. Две компании — это уже множественное число, а это значит, что индустрия формируется. Компании, производящие светодиодные светильники, тоже являются участниками этой индустрии, и чем их больше, тем нам лучше. Наша совместная политика должна быть направлена на возможность их ограждения от жестокой конкуренции с Востока.

Ситуация со светодиодами уникальна тем, что выход на конечного потребителя чрезвычайно короток

Если посмотреть на светодиодную тематику еще с немного более высокой отметки, то становится очевидным ее уникальное положение на российском ландшафте нанотехнологий. Компаниям, которые разрабатывают и производят чипы, наноматериалы и т.д. очень сложно найти внутренний российский рынок, потому что нет конечного потребителя, нет соответствующих индустрий вверх по цепочке производства: практически нет бытовой электроники, нет компаний, производящих телекоммуникационное и вычислительное оборудование, практически нет машиностроения. Со светодиодами уникальная ситуация в том, что выход на конечного потребителя чрезвычайно короток. Нанотехнологии эпитаксиального выращивания, светодиоды, и вот они уже под потолком в каждом офисе и в фонарях на каждой улице. Мы используем наше глубокое знание фундаментальных законов квантовой механики, и уже сегодня оно вот-вот найдет свое применение в каждом российском доме.

Мы не видим сейчас проблем со сбытом светодиодных светильников, мы видим проблемы с быстрым налаживанием эффективной кооперации между компаниями, относящимися к различным стадиям светодиодного производства и развитием деловой конкуренции между игроками зарождающегося рынка твердотельного освещения. А это именно то, к чему нужно стремиться, чтобы создать динамичную и прибыльную российскую индустрию, способную противостоять агрессивному импорту.

Литература:

1. V.E.Bougrov, M.A.Odnoblyudov, A.E.Romanov, T.Lang, O.V.Konstantinov, Threading dislocation density reduction in two-stage growth of GaN layers, Physica Status Solidi (a) 203 (2006) R25.

2. T.Lang, M.A.Odnoblyudov, V.E.Bougrov, A.E.Romanov, S.Suihkonen, M.Sopanen, H.Lipsanen, Multistep method of threading dislocation density reduction in MOCVD grown GaN epilayers, Physica Status Solidi (a) 203 (2006) R76.

3. T.Lang, M.A.Odnoblyudov, V.E.Bougrov, S.Suihkonen, O.Svensk, P.T.Torma, M.Sopanen, H.Lipsanen, Reduction of threading dislocation density in Al0.12Ga0.88N epilayers by a multistep technique, Journal of Crystal Growth 298 (2007) 276.

 

 

 

 

 

 

 

 

Алексей Ковш, к.ф.-м.н., директор по развитию бизнеса Optogan

Соосновал Optogan в 2004 году, служил компании в должности члена совета директоров, пока полностью не перешел на операционную деятельность в конце 2009.

2003—2009 Chief Technical Officer в компанию Innolume, являющуюся производителем полупроводниковых лазеров, стоял у истоков этой компании и вывел ее с нуля в мирового лидера. Интернациональный опыт управления в оптоэлектронике, включая Тайвань, Германию и Калифорнию.

Более 400 научных публикаций, имеет самый высокий индекс цитируемости по версии Scopus среди молодых ученых российского происхождения в области физики твердого тела.

Закончил ту же кафедру и защитился в том же году, что и Владислав.

 

 

 

 

 

 

 

 

Владислав Бугров, к.ф.-м.н., управляющий директор Optogan

Соосновал Optogan в 2004 году, развивал компанию в должности вице-президента по развитию бизнеса и интеллектуальной собственности.

Опыт организации хай-тек бизнеса с нуля.

С 1994 года занимался развитием технологии GaN для светодиодных применений как в мировых исследовательских центрах, так и в лидирующих светодиодных компаниях, автор основополагающих работ по светодиодным технологиям.

Автор основополагающих работ по технологии GaN, начиная с 1994 года.

Закончил кафедру оптоэлектроники СПбГЭТУ (ЛЭТИ), возглавляемую академиком Ж.И. Алферовым, защитил диссертацию к.ф.-м.н. в 1999 в ФТИ им А.Ф. Иоффе.

 

 

 

 

 

 

 

 

Максим Одноблюдов, к.ф.-м.н., генеральный директор Optogan

Соосновал Optogan в 2004 году, развивал компанию в должности вице-президента по операциям и технологиям вплоть до конца 2008.

Опыт организации хай-тек бизнеса с нуля.

До основания Optogan получил широкий опыт разработки технологии полупроводниковых оптоэлектронных приборов в мировых научных центрах, а также при работе в лидирующих компаниях по производству светодиодов на основе GaN.

Автор многочисленных работ по физике твердого тела, в том числе и в журнале Phys. Rev. Letters.

Закончил Кафедру Оптоэлектроники СПбГЭТУ (ЛЭТИ), возглавляемую академиком Ж.И. Алферовым, защитил кандидатскую диссертацию в 1998 в ФТИ им А.Ф. Иоффе.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Алексей Ковш, к.ф.-м.н., директор по развитию бизнеса Optogan; Владислав Бугров, к.ф.-м.н., управляющий директор Optogan; Максим Одноблюдов, к.ф.-м.н., генеральный директор Optogan



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты