江风益在观察一张硅衬底蓝光LED芯片(2015年12月29日摄)。新华社记者 周密 摄江风益在观察一张硅衬底蓝光LED芯片(2015年12月29日摄)。新华社记者 周密 摄

  “中国芯”的诞生:用创新来造芯

 

  文明与光源同行。火把照亮了人类文明的萌芽,爱迪生的白炽灯促使电气时代降临,日光灯推动技术时代前行,第四代光源半导体发光二极管(简称LED)则是绿色照明时代的革新。

  早在1962年LED就问世。正式作为照明光源,是日本1993年取得的突破,这项蓝宝石衬底LED技术获得2014年诺贝尔奖。1995年,美国成功研发碳化硅衬底LED技术,获得2003年美国总统技术发明奖。

  LED灯节能环保优势明显,各国纷纷鼓励推广。本世纪初,我国LED上游产业几乎空白,下游应用刚刚起步,功率型芯片全部依赖进口,日美技术霸占全球市场。

  为抢占新兴产业先机,从“十五”开始,科技部率先支持LED技术和产业发展,成立国家半导体照明工程协调领导小组,提高中国LED技术国际竞争力。

  当日美技术路线纷纷取得突破,一位三十岁出头的年轻人也开始憧憬中国的蓝光梦。他,就是硅衬底LED技术的领衔教授、南昌大学副校长江风益。这个蓝光梦,一做就是19年。

  1996年,在南昌大学一间40平方米的实验室里,江风益揣着60万元贷款开始了追梦,跟踪日本技术做中国的LED。四年后,他成功试制出蓝宝石衬底蓝、绿、紫光LED,其中蓝光LED投入量产。

  国内完全依赖进口LED芯片的历史改写,但江风益很快陷入了新的担忧。国内LED下游企业越来越多。可致命的是,技术专利都掌握在日美手中,行业随时可被扼喉。

  “做真正的中国芯!”

  江风益决心不做国外技术的影子,而是自主创新寻找“中国芯”的路径。2003年,江风益大胆选择硅衬底氮化镓技术路线。

  这是一条国外少数知名企业大量投入却攻关未果的路线,这是一条被外国同行判了技术“死刑”的路线。抉择源于创新的驱动,风险面前,江风益抱定“中国芯”的梦想,“技术跟踪总走在别人后面。只有创新,才能超越!”

  人才不足,就多投入精力。五千多次实验,夜以继日。饿了,叫盒饭在实验室里吃;累了,在实验室的小床上打个盹。长期弯腰工作,江风益患上了严重的腰椎间盘突出椎管狭窄症,步行不到50米就得蹲下。

  经费有限,就自己动手组装实验装备。进口设备花费几千万元不说,还受国外工艺局限;自己组装充分体现我们的技术思路。江风益笑说:“这是没钱的好处。”

  2003年12月的一个寒冬日,实验室内硅衬底蓝光LED发出了一丝微光。当其他人遗憾不够亮时,江风益大呼“很亮”!

  星星之火可以燎原,创新的勇气、魄力同样点燃希望的曙光。2004年,硅衬底LED取得突破性进展,中国打破日美垄断,形成全球LED技术三足鼎立局面。目前其电光转换效率超过60%,获得授权专利147项,其中国际专利47项。

  名副其实的“中国芯”诞生了!

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