關鍵技術自主創新引領光明之路
江西造“中國芯”LED亮遍全球
編輯: 丁立明來源: 經濟晚報2022-05-20 09:28:48
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晶能光電“中國芯”LED手機閃光燈生產車間一角
一片“芯”光一條產業鏈
連日來，在南昌市高新區晶能光電（江西）有限公司的生產車間，工人們正開足馬力，為某一線品牌即將推出的最新款手機加緊生產硅襯底LED閃光燈。
作為全球硅襯底LED技術的主導者，晶能光電自2014年首次發布采用硅襯底大功率LED芯片的手機閃光燈以來，經過持續努力，如今已成長為全球出貨量最大的手機閃光燈生產企業之一。
“我們手機閃光燈的光源，具有得天獨厚的技術領先優勢。2021年，晶能光電在全球手機閃光燈市場的份額上升到30%，成為全球眾多主流手機品牌的供應商，江西造‘中國芯’LED手機閃光燈已隨一眾主流品牌手機銷往全球。”晶能光電品牌管理部經理王瓊向記者表示。
從2003年12月，南昌大學一間實驗室里發出的一絲藍光開始，江西造“中國芯”LED技術就開啟了產業化之路——
2004年，南昌大學江風益團隊成功研制出高光效硅基氮化鎵藍光LED材料與芯片，打破美國、日本在半導體照明領域核心技術的壟斷，開辟了一條更節能環保、低成本、高光質的LED技術路線，被國人自豪地稱為“中國芯”LED；
2006年，江風益、王敏等人作為聯合創始人，創辦晶能光電（江西）有限公司。晶能光電在全球率先開始硅襯底LED技術的產業化之路；
2009年，晶能光電實現顯示用小功率 LED芯片量產；
2012年，晶能光電硅襯底大功率 LED芯片量產；
2016年，是江西硅襯底LED產業發展史上里程碑式的一年。這年1月，由南昌大學、晶能光電、中節能晶和科技共同申報的“硅襯底高光效氮化鎵基藍色發光二極管項目”獲頒2015年度國家技術發明獎一等獎，習近平總書記親手將獲獎證書頒發到江風益的手中。緊接著，南昌大學發明的硅襯底LED突破高光效黃光技術，黃光LED電光轉換功率超過21%，遠高于國外報道的最高水平9.6%。
“目前，我們的硅襯底LED產品已應用于手機閃光燈、汽車照明、移動照明、戶外照明、景觀亮化、安防監控、UVLED等眾多領域。”晶能光電（江西）有限公司聯合創始人、執行董事王敏博士向記者介紹道，“2021年，晶能光電主營收入在2020年增長超60%的基礎上，再實現30%的增長，今年一季度又取得超30%的增長。”
王敏告訴記者，近年來，晶能光電通過持續的自主創新，已成為全球最大的大功率硅襯底LED光源供應商，“我們已申請和獲得相關國際國內專利440余項，從可見光的紅、藍、綠光，到不可見光的紫外光，基礎技術水平及應用與國際大廠實現并跑，部分技術水平實現領跑。”
據悉，目前，圍繞晶能光電這一產業鏈“龍頭”，江西已經孵化出上、中、下游企業12家，年銷售收入近40億元，每年帶動全國下游應用超過250億產值。
一串“金龍”一個“夢想”
2021年，在慶祝中國共產黨成立100周年之際，江西提出把井岡山打造成為世界紅色旅游目的地。此后，一“串”流光溢彩的“金龍”在井岡群峰之間“騰空而起”——這是井岡山市政府在羅浮高架橋至井岡山游客服務中心之間20公里道路上安裝的828桿智慧路燈。一盞盞燈光，勾勒出山路蜿蜒而上的雄峻之姿，形如飛龍在天。
“井岡群峰之間的“中國芯”金黃光LED“金龍”
中國芯”LED景觀燈成為華城門村（習家村）步行街的亮麗風景
“這不僅是旅游景觀，還是科技景觀。”南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心副主任、南昌硅基半導體科技有限公司總裁王光緒向記者表示，“這些是國際領先的硅襯底金黃光純LED照明技術打造的光源，由南昌大學江風益院士團隊研制，具有強透霧性、高反射率、高光品質等特性，且節能環保、色調溫馨，尤為適合山區多雨霧雪等復雜氣候環境。”
南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心是全國LED行業的創新“領頭羊”。江風益則是點燃硅襯底氮化鎵基藍光LED技術創新“星星之火”的帶頭人，其多年前的一句“要用‘中國芯’照亮世界”，道出了江西幾代半導體技術研發者共同的夢想。
此后，江風益帶領南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心繼續創新，在獲得國家技術發明獎一等獎外，又相繼取得“高光效黃光LED材料與芯片制造技術”“高光效綠光LED材料與芯片制造技術”“硅基LED專用MOCVD裝備設計與制造技術”“金黃光LED照明光源及燈具”四項成果并達到世界領先水平，使“中國芯”LED的成員進一步擴列，應用領域也進一步拓展。
“我們的金黃光母嬰燈就是用最新‘中國芯’LED技術打造的，屬于硅襯底純LED金黃光，經生物學測試，完全不含對眼睛有害的藍光，連嬰兒都可以直視。”江西金黃光星原智能科技有限公司總經理趙賀琦告訴記者，“這款燈上市兩年多來，已行銷全國并成功進入美國、意大利、韓國等國的健康照明新市場。”
江西金黃光星原智能科技有限公司是南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心孵化的7家硅襯底LED科技企業之一，而29歲的趙賀琦作為一名該校在讀博士生，也憑借“硅基無熒光粉發光芯片產業化應用”成果，與同學一道奪得第七屆中國國際互聯網 大學生創新創業大賽冠軍。
在南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心孵化的“創新矩陣”中，還有另外一位“佼佼者”——南昌硅基半導體科技有限公司，其在綠光LED芯片領域，已建成年產1億只管芯的生產線，產品成功應用于國防先進裝備和軍警專用顯示市場，滿足了國家重大裝備需求并出口全球各地，帶動下游應用企業的年銷售收入超過10億元，輻射帶動硅襯底LED上、中、下游全產業鏈快速成長，成為江西硅襯底LED產業鏈中的核心企業。
今年2月，“江西半導體照明技術開拓中國優勢”入選2021年江西省十大科技成果，南昌大學國家硅基LED工程技術研究中心的系統性創新創造成果，被評價為“形成了中國優勢和國際長板，具有里程碑意義。”
一粒“微顯屏”一顆“未來星”
“對角線長度為0.3英寸，那是有多大？”面對記者的提問，晶能光電（江西）有限公司副總經理付羿博士笑著回答，“反正比手指還要小。”
比手指寬度還要細小的一塊高清晰度顯示屏，如果安裝到VR眼鏡等新型顯示裝備上，將帶來互聯網人機交互方式的巨大飛躍……
“這是我們晶能光電最新制備的3000PPI硅襯底Micro-LED屏樣品，今年下半年我們將給它鍵合上CMOS底板，測試其顯示視頻畫面的功能。”付羿介紹道，“這款樣品比去年9月我們發布的1000PPI紅、綠、藍三基色硅襯底GaN基MicroLED陣列清晰度提高了3倍。”
付羿表示，Micro-LED也稱微顯示技術，是通向未來第三代互聯網的關鍵“窗口”，在新型顯示領域中是一項全世界都有待突破的技術。晶能光電以硅襯底LED技術為依托，在研發微顯示屏方面有相當大的優勢。“根據國外的公開報道，我們是繼英國Plessey公司之后，全球第二個在硅襯底上實現GaN基紅、藍、綠三基色顯示的企業。”付羿表示，Micro-LED要實現實際應用，首先要解決紅光Micro-LED光效太低這一世界難題。“晶能光電目前已經有了成熟的思路，計劃用2到3年的時間，攻克這一難關，將現有的紅光Micro-LED光效提升10倍以上，以早日研發出硅襯底高光效Micro-LED全彩‘中國芯’。”
（記者 劉莉娟 儲符琳 圖片由受訪者提供）
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