南昌大学江风益团队：梦想“中国芯”照亮全世界

照亮世界的“中国核心”梦想

——访国家技术发明奖一等奖获得者南昌大学江风益团队

尽管做了心理准备，当宣布“硅基高发光效率氮化镓基蓝光发光二极管”项目获得2015年国家科技发明奖一等奖时，南昌大学副校长、国家硅基发光二极管工程技术研究中心主任江风益依然热泪盈眶。

“它改变了日本的日本亚洲公司垄断蓝宝石衬底和美国CREE公司垄断碳化硅衬底LED照明芯片技术的现状，形成了蓝宝石、碳化硅和硅基半导体照明技术方案是三大支柱的局面。”这是国家863专家组对江风益领导的团队开发的硅基发光二极管项目的评估。

江风益正在观察硅衬底上的蓝色发光二极管芯片。新华社记者精心拍摄

发光二极管是一种节能环保的冷光源，具有发光效率高、寿命长、体积小、可靠性高、响应速度快、适用范围广的特点。形成了极具潜力的战略性新兴产业。长期以来，国际发光二极管照明技术路线主要由日本的蓝宝石衬底和美国的碳化硅衬底方案主导。前者是目前业界采用的主流技术路线。

“蓝宝石基板和碳化硅基板已经形成了发光二极管行业的布局，专利掌握在日本、美国等国家手中。”江风益说:“这意味着，如果中国的发光二极管行业继续沿着这两条技术路线发展，它肯定会由于技术壁垒而在市场竞争中处于劣势。它只能在价格、规模和投资上竞争，并在中低端照明市场苦苦挣扎。”

2003年底，已经跟踪蓝宝石衬底技术7年的江风益团队专注于硅衬底发光二极管技术。

“在硅上制备具有高光效率的氮化镓基发光二极管一直是学术界的梦想。然而，由于硅和氮化镓之间的晶格失配和热失配较大，外延膜破裂、晶体质量差以及不透明衬底导致的光提取效率低的问题长期没有得到解决，这导致当时业界的普遍看法，即不可能在硅上制备具有高光效率的氮化镓基发光二极管作为硅基发光二极管项目的开发者之一，的助手，国家硅基发光二极管工程技术研究中心常务副主任，回忆道，“江教授说，我们应该把不可能变成可能。”

在接下来的12年里，江风益和他的团队把实验室建设成了他们的家。“大楼里有一张沙士多，办公室里有一张床，通常一周内都没有。”从设计到实验，从实验到中试，从试验到小规模批量生产...超过5000个实验经历了无数的日日夜夜，“明天下班”成了江风益团队的标准。

2004年，江风益团队开发了硅基氮化镓基发光二极管材料和器件技术。2005年，实验室生产了产品。2006年，基于硅基发光二极管技术的京能光电(江西)有限公司成立。2007年，试点测试成功。2008年开始小规模试生产，2009年实现硅基低功耗发光二极管芯片的大规模生产。2012年，它成功突破了新一代硅基大功率发光二极管芯片技术...硅基发光二极管技术的成功研发及其产业化是中国发光二极管照明产业从中国制造到中国创造的发展缩影。

“该项目创造了第三条发光二极管照明技术路线，已获得147项专利，其中47项是国际专利。它实现了外延芯片核心组件每一层的专利保护，打破了日本、美国等国家在该领域的技术垄断，避免了与他们开发的蓝宝石和碳化硅衬底的发光二极管技术路线的知识产权纠纷。”硅基发光二极管项目开发商之一、京能光电(江西)有限公司研发副总裁孙倩博士表示:“从国家战略角度看，硅基技术是中国自主知识产权的技术路线，可以打造中国完全独立的发光二极管产业。”

正是基于硅基发光二极管技术的成功研发和产业化，江西省最近出台了《南昌光谷建设和江西发光二极管产业基地建设实施方案》，提出要大力支持硅基发光二极管技术整个产业链的发展，推动硅基发光二极管原有的技术优势加速转化为产业优势，实现从技术制高点向市场制高点的转变。 把南昌打造成全国发光二极管光谷，把江西打造成具有国际核心竞争力的全国领先的发光二极管产业链研发、制造和应用基地。 确定了未来五年的LED产业发展目标:到2020年，江西LED产业主营业务收入将比2015年翻两番，总额超过1000亿元，力争占全国的15%。

“我希望在不久的将来，‘中国核心’能够照亮世界。这是我的中国梦。”江风益说。(光明日报记者胡晓军)