讓“中國芯”照亮世界
- 發(fā)布時間:2016-01-12 10:32:46 來源:中國質量報 責任編輯:羅伯特
□劉菁沈洋
巴掌大的藍色圓形硅片上,一層層“生長”著多種半導體材料,兩千個毫米見方的芯片整齊分布其中。由電變光,芯片發(fā)出神秘的幽藍光,投射到熒光粉上,頓時柔和的白光灑射開來。
正是這小小的硅襯底藍色發(fā)光二極管的誕生,使中國成為世界上繼日美之后第三個掌握藍光LED自主知識產權技術的國家、唯一實現硅襯底LED芯片量產的國家。
2015年度國家技術發(fā)明獎一等獎,花落“硅襯底高光效GaN基藍色發(fā)光二極管”。獲獎的背后,是一個持續(xù)19年的藍光夢。
“中國芯”的誕生:用創(chuàng)新來造芯
早在1962年LED就問世。正式作為照明光源,是日本1993年取得的突破,這項藍寶石襯底LED技術獲得2014年諾貝爾獎。1995年,美國成功研發(fā)碳化硅襯底LED技術,獲得2003年美國總統(tǒng)技術發(fā)明獎。
當日美技術路線紛紛取得突破,一位30歲出頭的年輕人也開始憧憬中國的藍光夢。他,就是硅襯底LED技術的領銜教授、南昌大學副校長江風益。這個藍光夢,一做就是19年。
1996年,在南昌大學一間40平方米的實驗室里,江風益揣著60萬元貸款開始了追夢。4年后,他成功試制出藍寶石襯底藍、綠、紫光LED,其中藍光LED投入量產。但江風益很快陷入了新的擔憂。國內LED下游企業(yè)越來越多??芍旅氖牵夹g專利都掌握在日美手中,行業(yè)隨時可被扼喉。
2003年,江風益大膽選擇硅襯底氮化鎵技術路線。這是一條國外少數知名企業(yè)大量投入卻攻關未果的路線,這是一條被外國同行判了技術“死刑”的路線。
2004年,硅襯底LED取得突破性進展,中國打破日美壟斷,形成全球LED技術三足鼎立局面。目前其電光轉換效率超過60%,獲得授權專利147項,其中國際專利47項。
中國造的歷程:創(chuàng)造而非制造
如果說“中國芯”是一次技術創(chuàng)新,那么造芯則是又一次生產力轉化創(chuàng)造。
2010年,科技部批準依托南昌大學團隊組建國家硅基LED工程技術研究中心?!翱蒲泄ぷ髌髽I(yè)化”是江風益的又一創(chuàng)新性制勝“寶典”。他采取“關鍵技術科研人員攻關,操作實驗交給工人和生產線”的方法??蒲腥藛T把實驗程序編好交給工人,工人24小時3班實驗不停歇,第二天一上班數據就擺在桌上了。這一機制明顯加快了攻關進程。
2009年,晶能光電在全球率先實現硅襯底小功率LED芯片量產;2012年,又實現硅襯底大功率LED芯片量產,這標志著硅襯底LED技術產業(yè)化的成熟,國際半導體照明聯盟將其列為年度新聞事件。我國在硅襯底LED領域因此占據了技術和產業(yè)化兩大高地。
如今硅襯底藍光LED技術的產品用戶超過300家,幾乎覆蓋全部照明領域。
藍光夢的延續(xù):中國芯照亮世界
在南昌,以硅襯底LED技術為核心聚焦了12家企業(yè),覆蓋全產業(yè)鏈。
一項打造“南昌光谷”的藍圖振奮著江西。江西決定,把南昌打造成全國的LED光谷,建成具有國際核心競爭力的LED全產業(yè)鏈研發(fā)、制造和應用基地,到2020年LED產業(yè)主營業(yè)務收入超過1000億元,占全國15%,其中硅襯底LED技術收入達到500億元。
實驗室里,獲獎團隊仍然在向新的高點進軍。江風益說,我們正努力攻關黃光、綠光LED,使無需熒光粉的LED照明成為現實。“在不遠的將來,要用‘中國芯’照亮世界!”