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    讓“中國芯”照亮世界——記國家技術發明一等獎硅襯底藍光LED技術攻關路

       

            2015年度國家科技獎日前出爐,由南昌大學江風益教授團隊完成的“硅襯底高光效GaN基藍色發光二極管”獲得國家技術發明獎中唯一一等獎,這一發明在國際上率先實現了硅襯底LED產業化,開辟了國際LED照明技術第三條路線,被譽為“中國芯”!爸袊尽钡恼Q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。

     

            在江風益教授的實驗室里,記者看到巴掌大的圓形硅片底基上,一層層生長著半導體材料,幾十個芯片整齊分布其中。由電變光,硅襯底LED芯片發出神秘的幽藍光,投射到熒光粉上,頓時柔和的白光灑射開來。據介紹,LED于1962年問世,日本在1993研發的藍寶石襯底GaN基藍光LED使之正式作為照明技術,并獲得2014年諾貝爾獎。1995年,美國成功研發碳化硅襯底GaN基藍光LED技術,獲得2003年美國總統技術發明獎。當日美技術路線紛紛取得突破時,一位三十歲出頭的年輕人也在憧憬著中國的藍光夢。他,就是硅襯底高光效GaN基藍光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20年。在江風益教授的工作室墻上,“多發光,少發熱”六個字赫赫在目。

     

            江風益教授說:“這六個字是我提出來的,時刻告誡自己,少頭腦發熱,要冷靜。在創新的過程當中,突然一個思想出來,好高興好激動,你就馬上頭腦發熱,馬上去做嗎?我不會,那個時候我更加冷靜,告訴自己不要頭腦發熱,要長期的思考,各方面東西做一些可行性的分析,在適當的時機才能去實施它!

     

            1996年,在南昌大學物理樓一樓角落一間40平方米的實驗室里,江風益揣著50萬元貸款開始了藍光追夢,跟蹤日本藍寶石技術做中國的LED。四年后,這一國家“863計劃”項目成功試制出藍寶石襯底藍、綠、紫光LED。跟蹤研發藍光LED的成功,沒有讓江風益滿足,他很快又陷入了新的擔憂。國內LED照明市場龐大,下游企業越來越多,可致命的是,LED技術專利都掌握在日美手中,隨時可成行業扼喉之痛。江風益決心不做國外技術的影子,而是自主創新尋找“中國芯”的路徑。

     

            “洋油燈大家都知道當時中國還不能自己產油,是從國外進口,所以叫洋油燈,進入新時代之后,沒有理由再點洋LED燈,或者叫洋半導體燈,基于這些思考,在12年前就決定了不跟蹤,之前我們有7年的跟蹤時間,跟蹤之后我就決定不跟蹤,要創新,要實現LED照明,實現中國創造!闭劦街袊鴦撛,江教授話語間有些激動。

     

            2003年,江風益大膽選擇硅襯底氮化鎵技術路線。2004年,硅襯底藍光LED取得突破性進展,電光轉換率達到40%以上,光效達到150流明/瓦。截至目前,硅襯底藍光LED技術獲得授權專利147項,其中國際專利47項。中國成為世界上唯一實現硅襯底LED芯片量產的國家,打破了日美壟斷,形成了全球LED技術三足鼎力局面,名副其實的“中國芯”誕生了。

     

            江教授說:“研究工作取得階段性成果后,就立即實施產業化,實施產業化就是當時并不是說技術那么成熟,但是我堅信在產業化過程當中能逐步完善,最后能取得成功。并不是說一個成果已經十全十美了,之后再實施產業化,不是,是在取得階段性成果之后,勇敢地、果斷地去實施產業化,在產業化中完善技術,不斷地提高產品的性能!

     

            躺在實驗室里的“中國芯”沒有生命,真正產業化才是國際競爭力。2006年,晶能(江西)光電有限公司應運而生,開始了硅襯底LED技術的產業化之路。如今在南昌,以硅襯底LED技術為基礎聚焦了12家企業,形成了全產業鏈集群。目前硅襯底藍光LED技術的產品用戶超過300家,應用范圍包括家用照明、路燈、彩屏、數碼管、指示燈等。

     

            談及對自己的評價,江教授說:“有市場意識的科技工作者,我希望這樣評價比較合適,有市場意識,我做研究工作不是憑空去想象,我做技術創新要以市場為導向,市場需要的東西才做,市場有時候看不準的東西我不會去做,所以我每做一項工作最后都能有所成效。在產品、在企業方面有所貢獻!

     

            2015年底,一項打造“南昌光谷”的藍圖規劃振奮著江西。江西省政府作出決定,把南昌打造成全國的LED光谷,建設成為全國領先、具有國際核心競爭力的LED全產業鏈研發、制造和應用基地,使之成為江西“十三五”時期產業發展新的增長點。到2020年,全省LED產業主營業務收入在2015年的基礎上翻兩番,總量超過1000億元,占全國的15%,其中硅襯底LED技術全產業鏈達到500億元。

       

            用江風益教授的話來說,“那就是產業,有了這個東西才有可能把產業做大做強,照亮中國,照亮全球!

     

    新華社記者彭菁江西南昌報道)

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