一项新技术这样长出一个产业集群(一线调研)
从实现原创技术突破,到延伸产业链、扩大产业集群,20多年来,中国在研发应用硅衬底LED蓝光技术上蹚出了一条自己的路。目前,硅衬底LED技术路线慢慢的变成了世界三大LED技术路线之一。
党的二十大报告提出,提高科技成果转化和产业化水平。原创性引领性科技攻关如何实现?新技术如何打通从科研到应用的“最后一公里”?记者近日深入调研硅衬底LED蓝光技术的研发团队及全产业链发展情况,剖析这项原创技术从研发到大规模应用的历程。
杭州第十九届亚运会上,莲花造型的奥体中心体育场、富阳水上运动中心等多个运动场馆,流光溢彩,引人赞叹。观众可能并不知道,这些点亮夜晚的光源,有不少来源于我国突破的硅衬底LED芯片技术,而这项技术的起点,则在江西南昌。
全球约每3部智能手机,便有1部运用了硅衬底技术LED手机闪光灯;全球每3个手电筒,就有1个用的是硅衬底LED技术;不少城市的道路照明设施和隧道灯都已大量采用硅衬底LED芯片,产自南昌的LED隧道灯已经做到同类产品全国出货量排名靠前……随着产业化的发展,硅衬底LED技术已经变成全球三大LED产业技术路线之一。
4000多次试错,终于探索出全球第三条蓝光LED技术路线年,南昌大学江风益教授带领的团队研发硅衬底LED蓝光技术取得突破,引来世界瞩目,由此形成了蓝宝石、碳化硅、硅衬底半导体照明技术方案三足鼎立的局面。
为什么会被放弃?原来,在LED的制备上,上游材料生长是决定LED颜色、亮度、寿命等性能指标的重要的因素,也是公认的半导体照明产业技术发展的基石。制备LED芯片要先在衬底上长出氮化镓发光薄膜,而硅和氮化镓材料存在严重的热失配和晶格失配,各国研发人员多年钻研,始终没找到攻克关键技术难点的理想方法。
此后,王敏与江风益联合创立晶能光电(江西)有限公司,推动硅衬底LED蓝光技术产业化。在南昌大学400多平方米的实验室里,一个“实验室+企业”的新形态正式运转起来。“当时,实验室几乎是全天候运转,被大家称为‘不熄灯的工作室’。”王敏说,“实验室的产品多个方面数据显示,新产品光效高且抗大电流能力强,这给了我们很大的信心。”
2012年,晶能硅衬底大功率LED芯片量产,被国际半导体照明联盟(ISA)评为“全球半导体照明2012年度新闻事件”。2004年技术实现突破,2006年晶能光电成立并开始推进产业化,为什么2012年才实现量产?
走进晶能光电的产品展示区域,大到覆盖整面墙壁的LED高清屏幕、大型路灯,小到手机闪光灯、小型美甲机,近百种产品依次摆放。如今的晶能光电,已经是为全球客户提供全产业链垂直整合制程(IDM)的半导体光电器件商家。
于是,王敏决定自己做封装,走垂直整合之路。就这样,一条陶瓷封装线年正式上马,批量生产晶能光电自己的“灯泡”。为了打入市场,王敏带着销售人员进驻被誉为“手电筒之乡”的浙江宁波西店镇,挨个拜访客户,并和客户合作,制作了一个超大手电筒。“手电筒发出的光可以照到两公里外,吸引了不少客户。”王敏回忆。
“我们现在不愁订单,而是发愁产量跟不上,不敢多接订单。”位于南昌青山湖区的绿野汽车照明有限公司总经理涂鸿斌介绍,得益于南昌本地的车规级LED产业链优势,近几年公司产值持续大幅度增长。如今,公司已在考察二期厂房位置。
根据南昌市人民政府2023年10月印发的《关于逐步推动电子信息产业高水平发展的实施建议(修订版)》,南昌将深耕LED芯片制造和封装,打造以硅衬底LED为特色、以蓝宝石衬底LED为基础的“南昌光谷”。高新区重点打造硅衬底LED全产业链集群,经开区重点发展基础材料、芯片封装和终端应用环节,其他区县重点发展配套缺链环节,力争2026年全市LED产业规模达到500亿元。
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