夢(mèng)想“中國(guó)芯”照亮全世界

　　——訪國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲得者南昌大學(xué)江風(fēng)益團(tuán)隊(duì)

　　盡管已有心理準(zhǔn)備，但當(dāng)宣布“硅襯底高光效GaN基藍(lán)色發(fā)光二極管”項(xiàng)目獲得2015國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的時(shí)候，與會(huì)的南昌大學(xué)副校長(zhǎng)、國(guó)家硅基LED工程技術(shù)研究中心主任江風(fēng)益的眼眶里依然涌出激動(dòng)的淚花。

　　“改變了目前日本日亞公司壟斷藍(lán)寶石襯底和美國(guó)CREE公司壟斷碳化硅襯底LED照明芯片技術(shù)的局面，形成了藍(lán)寶石、碳化硅、硅襯底半導(dǎo)體照明技術(shù)方案三足鼎立的局面。”這是國(guó)家863專家組對(duì)江風(fēng)益所率團(tuán)隊(duì)研發(fā)的硅基LED項(xiàng)目作出的評(píng)價(jià)。

　　江風(fēng)益在觀察一張硅襯底藍(lán)光LED芯片。新華社記者 周密攝

　　LED，即發(fā)光二極管，是一種節(jié)能環(huán)保的冷光源，具有發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、體積小、可靠性高、響應(yīng)速度快和應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，已形成有著巨大潛力的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)際上的LED照明技術(shù)路線，主要由日方的藍(lán)寶石襯底和美方的碳化硅襯底方案所主導(dǎo)，前者更是目前產(chǎn)業(yè)界采用的主流技術(shù)路線。

　　“藍(lán)寶石襯底和碳化硅襯底目前已經(jīng)形成了LED全行業(yè)的布局，專利全在日、美等國(guó)手里。”江風(fēng)益說(shuō)，“這意味著，如果我國(guó)的LED產(chǎn)業(yè)仍沿著這兩條技術(shù)路線發(fā)展，勢(shì)必會(huì)因技術(shù)壁壘而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，只能拼價(jià)格、拼規(guī)模、拼投資，在中低端照明市場(chǎng)掙扎。”

　　2003年底，追蹤藍(lán)寶石襯底技術(shù)已有7年的江風(fēng)益團(tuán)隊(duì)，把目光對(duì)準(zhǔn)了硅襯底LED技術(shù)。

　　“在硅上制備高光效GaN基LED曾一直是學(xué)術(shù)界夢(mèng)寐以求的目標(biāo)。然而由于硅和GaN巨大的晶格失配和熱失配導(dǎo)致的外延膜龜裂、晶體質(zhì)量差，以及襯底不透明導(dǎo)致的出光效率低等問(wèn)題長(zhǎng)期未能解決，致使當(dāng)時(shí)業(yè)界普遍認(rèn)為，在硅上制備高光效GaN基LED是不可能的。”作為硅基LED項(xiàng)目研發(fā)人之一，江風(fēng)益的助手、國(guó)家硅基LED工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任劉軍林回憶，“江教授講，我們要把不可能變成可能。”

　　此后12年，江風(fēng)益和他的團(tuán)隊(duì)把實(shí)驗(yàn)樓當(dāng)成了家。“樓里搞了個(gè)小食堂，辦公室里擺了張床，經(jīng)常一個(gè)星期不出房。”從設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)到中試，從中試到小規(guī)模量產(chǎn)……5000余次實(shí)驗(yàn)，貫穿了無(wú)數(shù)個(gè)晝夜，“明天才下班”成為江風(fēng)益團(tuán)隊(duì)的常態(tài)。

　　2004年，江風(fēng)益團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出硅襯底GaN基LED材料與器件技術(shù)；2005年，實(shí)驗(yàn)室出產(chǎn)品；2006年，以硅基LED技術(shù)為依托的晶能光電（江西）公司成立；2007年，中試成功；2008年，開(kāi)始小批量試生產(chǎn)，2009年，實(shí)現(xiàn)硅襯底小功率LED芯片量產(chǎn)；2012年，成功突破新一代硅襯底大功率LED芯片技術(shù)……硅襯底LED技術(shù)研發(fā)成功及其產(chǎn)業(yè)化，是我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)從中國(guó)制造發(fā)展到中國(guó)創(chuàng)造的縮影。

　　“這個(gè)項(xiàng)目創(chuàng)造了LED照明第三條技術(shù)路線，已獲得授權(quán)專利147項(xiàng)，其中國(guó)際專利47項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了外延芯片核心部件每一層都有專利保護(hù)，自成體系，打破了日美等國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，也避開(kāi)了與他們發(fā)展起來(lái)的藍(lán)寶石和碳化硅襯底LED技術(shù)路線發(fā)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛。”硅襯底LED項(xiàng)目研發(fā)人之一、晶能光電（江西）公司研發(fā)副總裁孫錢博士說(shuō)，“從國(guó)家戰(zhàn)略層面講，硅襯底技術(shù)是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線，可以構(gòu)建中國(guó)完全自主的LED產(chǎn)業(yè)。”

　　正是基于硅襯底LED技術(shù)的成功研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，日前，江西省出臺(tái)《關(guān)于打造南昌光谷、建設(shè)江西LED產(chǎn)業(yè)基地實(shí)施方案》，提出要大力扶持硅襯底LED技術(shù)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，推進(jìn)硅襯底LED原創(chuàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)加快轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)由技術(shù)制高點(diǎn)邁向市場(chǎng)制高點(diǎn)，把南昌打造成全國(guó)的LED光谷，把江西建設(shè)成為全國(guó)領(lǐng)先、具有國(guó)際核心競(jìng)爭(zhēng)力的LED全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)、制造和應(yīng)用基地；并明確了今后五年LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)：到2020年，江西LED產(chǎn)業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入要在2015年的基礎(chǔ)上翻兩番，總量超過(guò)1000億元，力爭(zhēng)占全國(guó)的比重達(dá)到15%。

　　“我希望，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，‘中國(guó)芯’能夠照亮世界。這，是我的中國(guó)夢(mèng)。”江風(fēng)益說(shuō)。（光明日?qǐng)?bào)記者 胡曉軍）

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