CREE: 30 лет инноваций
30.08.2017188

Корпорация Cree из Дарема (Северная Каролина) отпраздновала 24 августа свой 30-й юбилей. Празднование прошло весьма скромно, как для глобального лидера светодиодной отрасли с десятизначными числами в финансовых отчетах, и на этом фоне достижения компании смотрятся особенно нескромно.

cree-30th-anni-1

Официально компания Cree была создана в конце июля 1987 года преподавателем и несколькими выпускниками Университета Северной Каролины (NCSU, г. Роли) – Томасом Колеманом (Thomas Coleman), Джоном Эдмондом (John Edmond), Эриком Хантером (Eric Hunter), Джоном Пэлмором (John Palmour) и Кальвином Картером (Calvin Carter). Но фактически история лидера мировой светодиодной индустрии началась раньше – с 1983 года команда тогда еще студентов во главе с ассистентом профессора интенсивно работала над изучением свойств карбида кремния (карборунда). Это бинарное неорганическое химическое соединение кремния с углеродом станет ключом к успеху компании Cree и сегодня считается перспективным направлением не только в светодиодной отрасли, но и в области силовой полупроводниковой электроники.

cree-30th-anni-2

Но, в то время все еще только начиналось. Явление электролюминесценции было эмпирически открыто англичанином Генри Джозефом Рандом (H. J. Round) из Лаборатории Маркони еще в 1907 году именно в паре метал-карборунд. В 1920-е его опыты повторил Олег Лосев. Но только в 1960-е началась эра практического освоения твердотельных источников света. Ник Холоньяк (Nick Holonyak, Jr.), получивший неофициальный титул «отца светодиода», изготовил первый в мире светодиод (красный) видимого света в лаборатории Университета Иллинойса (исследования финансировались General Electric) в 1962 году. Излучение генерировалось рекомбинацией на р-n-переходе гетероструктуры кристалла фосфида арсенида галлия (GaAsP), выращенного на подложке арсенида галлия (GaAs) методом газофазовой эпитаксии.

Почти десять лет понадобилось Джорджу Крафорду (M. George Craford), ученику и последователю Холоньяка, чтобы добиться рекордного значения светоотдачи – более 1 лм/Вт (отставить смех!). Ему же удалось создать оранжевый и желтый светодиоды. Фирма Monsanto, где он творил, первой освоила серийный выпуск красных, желтых, желто-зеленых и оранжевых светодиодов на базе фосфида алюминия-галлия-индия AlGaInP.

cree-30th-anni-4

В середине 1970-х разработка Жаном Эрни (Dr. Jean Hoerni) из Fairchild Semiconductor планарной технологии позволила передвинуть светодиоды из категории безумно дорогих компонентов в категорию просто дорогих. В те же годы Жорес Иванович Алферов открывает многопроходные двойные гетероструктуры, что позволило увеличить светоотдачу твердотельных источников света на порядок, а самому ученому принесло мировое признание и Нобелевскую премию (как водится, врученную через пару десятков лет после открытия).

Начало 1980-х стало романтическим периодом в истории зарождающейся светодиодной отрасли. Ученые и инженеры уже видели потенциал твердотельных источников света не только для светодиодной индикации, но и для освещения. В сотнях лабораторий по всему миру работали как одиночки, так и коллективы над совершенствованием светодиодной технологии. И особенно заядло лучшие умы бились над нерешаемой проблемой – получением яркого синего светодиода. Без него не складывалась световая триада RGB, не было возможности получить белый цвет и, соответственно, это кидало густую тень на перспективы светодиодной технологии.

С одной стороны, синий светодиод как бы и был: еще в 1972 году его смог создать Герберт Поль Маруска (Herbert Paul Maruska) из RCA на основе нитрида галлия (GaN). Но, если в желтом и красном цвете разработчикам из разных компаний и стран удалось добиться значительного роста светоотдачи, то в синем цвете добиться хоть какого-нибудь прогресса не удавалось никому целых двадцать лет.

cree-30th-anni-16

Именно в этот период «светодиодной лихорадкой» и заразились будущие основатели корпорации Cree. Занявшись в 1983 году глубокими исследованиями в университетских лабораториях, они в 1987 году созрели для запуска коммерческого проекта. Портом приписки для будущего флагмана светодиодной отрасли был выбран город Дарем, небольшой индустриальный центр в Северной Каролине, известный, впрочем, благодаря Университету Дюка – одной из самых сильных кузниц инженерных кадров в США. К тому же, Дарем находится буквально через дорогу от Роли, столицы штата и места, где расположен Университет Северной Каролины – также один из сильнейших технических ВУЗов Северной Америки. Название компании происходит от имени одного из крупнейших союзов индейских племен, некогда населявших огромные просторы в США и Канаде.

Уже в 1989 году компания Cree заявляет о начале производства синего светодиода! Фанфары? Увы, но нет. Это был недостаточно яркий светодиод для освещения, что, впрочем, не мешало использовать его для создания полноцветных светодиодных экранов и табло.

cree-30th-anni-17

Но только в 1991 году «настоящий» синий светодиод был изобретен японцами Шуджи Накамура (Shuji Nakamura) из компании Nichia Chemical Industries, Исаму Акасаки (Isamu Akasaki) и Хироши Амано (Hiroshi Amano) из Университета Нагоя. (В лучших традициях Нобелевский комитет пригласил их отужинать в ратушу Стокгольма только в 2014 году, что, впрочем, тоже неплохо).

Еще три года понадобилось Nichia, чтобы начать массовое производство ярких синих LED. Это позволило не особо блиставшей до того японской компании стать крупнейшим в мире производителем светодиодов, в коем статусе компания пребывает и до сих пор, хотя понемногу к лидеру подбирается одна корпорация из Северной Каролины…

cree-30th-anni-13

Но это сейчас, а тогда Cree сделала ставку на использование карбида кремния (SiC) в качестве базовой основы для всех своих полупроводниковых приборов. Для этого компании, ни много ни мало, пришлось изобрести способ выращивания больших однородных кристаллов SiC, которые были бы пригодны для промышленного использования. Задача и сегодня по плечу лишь немногим производителям на планете. В 1991 году компания заявила об освоении технологии и начале промышленного производства кристаллов карбида кремния. Еще через два года компания преобразуется в корпорацию.

В штате свежеиспеченной Cree Incorporated работает уже аж 20 человек. Корпорация удивляет всех, представив в первый год после создания яркий синий светодиод, микроволновый транзистор на основе карбида кремния и многослойные чипы SiC. Еще через два года Cree представит еще более яркий синий светодиод с полупроводником на основе нитрида галлия-индия с субстратом из карборунда – технология, которую корпорация развивает и поныне.

Впрочем, в 1990-е Cree делает упор на развитие силовых транзисторов и высокочастотных полупроводниковых приборов. Направление светодиодных компонентов в корпорации развивается в «фоновом режиме».  Рынок еще «не созрел» для широкой экспансии светодиодных технологий. Упор делается также на совершенствование промышленного производства карбидо-кремниевых пластин.

cree-30th-anni-14

В эти годы светодиодная отрасль занимается последними приготовлениями перед интервенцией в индустрию освещения. В 1995 году Альберто Барбьери (Alberto Barbieri) из Университета Кардиффа совершенствует контакты светодиодных чипов. Серьезный прорыв происходит в 1997, когда Фред Шуберт (Erdmann Friedrich Schubert ), молодой профессор Бостонского Университета, разрабатывает люминофор, который позволяет на базе синего светодиода получать белый свет. В 1999 году Накамура заявляет о получении в лабораторных условиях светоотдачи в 60 лм/Вт – невиданного, как на то время, показателя, значительно превышающего светоотдачу ламп накаливания.  В 2003 году компания Citizen Electronics создает первые COB-матрицы, а компания Lumileds выводит на рынок Luxeon I (25 лм, 20 лм/Вт) – первый серийный светодиод для использования в осветительных приборах. Эра светодиодного освещения началась.

Чем в это время занимается Cree? По-прежнему основные усилия корпорация вкладывает в развитие высокочастотного оборудования и силовой полупроводниковой компонентной базы, впрочем, не забывая развивать и светодиодные технологии. В 2004 году Cree представила новую серию светодиодов XLamp® LED, с которой через несколько лет корпорации предстояло выйти на инновационный фронтир светодиодной отрасли, чтобы уже не отдавать лидерство и по сей день.

cree-30th-anni-15

У руля компании становится молодой харизматичный Чак Свобода (Charles M. Swoboda), эдакий Стив Джобз светодиодной отрасли. Чак пришел в Cree из HewlettPackard в 1993 году на позицию продукт-менеджера. Молодой человек быстро прошел все круги корпоративной иерархии: в 1994 году становится управляющим дочерней компанией, выпускающей полноцветные светодиодные дисплеи, в 1996 занимает пост менеджера по операционной деятельности, в 1997 году на дверях его кабинета появляются сразу две таблички: директора по операциям и вице-президента. В 1999 году Чак Свобода избавляется от приставки «вице-«, что автоматически через год открыло ему двери в совет директоров, в 2001 году Свобода садится в кресло генерального директора, а с 2005 года – и председателя правления. Чак делает ставку на светодиоды – и выигрывает!

В 2005 году Cree разрабатывает, а в 2006 году начинает серийное производство XLamp XR-E со световой эффективностью выше 100 лм/Вт (100 лм при токе 350 мА). Спустя пару месяцев разработчики предъявляют ошарашенной публике белый светодиод с эффективностью 131 лм/Вт и мощный светодиод со световым потоком 160 люмен с одного чипа.

cree-30th-anni-3

Каждый последующий год поток инноваций от Cree в светодиодной области становился все более полноводным, и он не иссякает до сих пор. В 2007 году был представлен светодиод производительностью 1000 лм с одного чипа, была запущена серия с минимальной отдачей не ниже 100 лм/Вт. Корпорация становится законодателем мод на светодиодном рынке, сначала США, а затем и всего мира. На достигнутые ею показатели ориентируются другие производители, как на целевые.

Достижения компании с приставками «самый» и «впервые» примерно с середины 2000-х идут сплошной чередой. Помимо революционных разработок в области светодиодных компонентов и полупроводниковых компонентов, Cree становится ведущим поставщиком инновационных светильников и светодиодных ламп в Северной Америке, а также ведущим в мире производителем карбида кремния (В 2012 году доля Cree в мировом производстве карборунда достигла 85%). Первое время корпорация ориентировалась на рынок промышленного и коммерческого освещения. Выход в сегмент светодиодных лампочек для населения произошел позже, но был стремительным – корпорация стала и в этом сегменте источником инноваций.

Уже в нашем веке корпорация собрала внушительную коллекцию наград, призов, премий, достигла полуторамиллиардного оборота, открыла производства за рубежом и…

cree-30th-anni-8

…очень скромно отпраздновала собственное 30-летие. Только Cree могли позволить себе такую роскошь – отпраздновать громкий юбилей в узком семейном кругу. Конечно, из более, чем 6000 сотрудников далеко не все смогли присутствовать на празднике. Значительная часть сотрудников корпорации трудится далеко от Дарема, как в других городах США, так и в других городах 54 стран мира, на всех континентах (за исключением Антарктиды, где пока нет ни производства, ни представительства Cree). Кроме того, производство карбида кремния предполагает непрерывность некоторых технологических процессов, а посему, части сотрудников пришлось праздновать юбилей предприятия на рабочих местах. Впрочем, несколько сотен сотрудников все же нашли время и возможности посетить празднество.

cree-30th-anni-5

Конечно, имея десятизначные показатели в финансовых отчетах, предприятие может позволить себе и некоторые чудачества. Скажем, юбиляры не стали приглашать поп- или рок-звезд. Не то, чтобы Кобзона или Меладзе, но даже какого-нибудь Джастина Бибера или Бейонсе. Вместо них на празднике выступили Джон Пэлмор, один из «отцов-основателей». А также Чак Свобода, бывший бессменным капитаном команды Cree почти два десятилетия. В этом году Чак оставляет свой пост. Впрочем, пока не найден достойный претендент, готовый взвалить на свои плечи бремя руководства глобальным лидером светодиодной отрасли, г-н Свобода все еще руководит компанией.

cree-30th-anni-6

Сидя в забавных синих футболках и потертых джинсах на барных стульях на импровизированной трибуне внутри простого разборного павильона, эти люди, уже вписавшие свои имена в историю отрасли, вспоминали прошлое и, конечно же, говорили о будущем.

cree-30th-anni-7

Корпорация Cree нацелена в будущее. Краеугольный камень рыночной стратегии Cree прост и сложен одновременно. Предприятие вовсе не производит (как может показаться на первый взгляд) светодиоды, матрицы, чипы и светильники с опережающими время характеристиками. Формально говоря, оно их, конечно же, разрабатывает и производит. Но фактически главным своим продуктом Cree всегда считали и считают не компоненты, а свет. Именно свет (а не светодиоды, как таковые) нужен и потребителям. Компания умеет создавать лучшие решения для получения света — безопасного, удобного, энергоэффективного. Лучший свет – для лучшей жизни! Так, кстати, и звучит новое мотто корпорации.

led-progress-2017-5

Приглашаем специалистов светодиодной отрасли Украины посетить специализированную выставку LED Expo 13-15 сентября 2017 года в Киеве. На корпоративной экспозиции НПФ VD MAIS Вас ждет встреча с представителями компании Cree и будет возможность узнать о новинках от лидера светодиодной отрасли «из первых рук». Также парни из Cree представят обширный доклад на конференции LED Progress, которая пройдет в рамках выставки. Будет интересно. Ждем Вас на светлой стороне!


vd-mais-professional-distributorЗа консультациями по применению современных светодиодов в системах светодиодного освещения различного назначения обращайтесь в отдел электронных компонентов научно-производственной фирмы VD MAIS — официального дистрибьютора продукции CREE в Украине.

cree-30th-anni-11

Коллектив предприятия вырос с двух сотрудников в день основания до более, чем 6 тысяч сотрудников в наши дни. Из них 4677 сотрудников заняты в производстве, что позволяет производить 66 различных видов продукции в одну производственную смену.

cree-30th-anni-12

Сотрудники Cree трудятся в 55 странах. На счету компании более 6650 патентов и авторских свидетельств. Общий объем наработки для выпущенной продукции составляет 4,4 триллиона для силовых компонентов и более 170 миллиардов для высокочастотных компонентов. Продукция компании помогла снизить потребность в генерации электроэнергии на величину эквивалентной общей мощности 218 электростанций.

cree-30th-anni-10

Если выстроить в цепочку все проданные корпорацией потребителям светодиодные лампочки A19, то длины этой цепочки хватит, чтобы протянуть светодиодный мостик от столицы штата Северная Каролина до Лондона и обратно. Это в 15000 раз больше, чем высота знаменитого нью-йоркского небоскреба Эмпайр Стейт Билдинг.

cree-30th-anni-9

Если сложить в штабель все произведенные Cree полупроводниковые пластины, получится сооружение повыше Монумента Вашингтона, подпирающего небо над столицей США. Перевод на карбидо-кремниевые компоненты центров по обработки данных эквивалентно годовой экономии 15 триллионов Вт·часов – достаточно, чтобы освещать весь Манхеттен (далеко не самое неосвещенное место на нашей планете).