高光效黄光LED材料与芯片制造技术入选2020年“科创中国”十大先导技术

据悉,南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心(下称“研究中心”)位于江西南昌国家高新区,组建于2011年1月,主要从事LED高端装备MOCVD和LED外延、芯片新技术的研究开发工作,与教育部发光材料与器件工程研究中心、江西省发光材料重点实验室、江西省半导体照明工程技术研究中心、江西省MOCVD装备与工艺协同创新中心和南昌大学材料科学研究所,实行多块牌子一套人马的管理模式。研究中心拥有材料科学与工程博士后科研流动站,材料物理与化学博士点,材料物理与化学国家重点学科和国家“半导体照明技术创新团队”(分别由科技部和教育部批准)。2015年,研究中心获得了国家技术发明奖中唯一的一等奖。2017年,研究中心所在的材料科学与工程学科更入选国家“双一流”建设学科(江西省唯一入选的学科)。

目前,在中国科学院院士、国家硅基LED工程技术研究中心主任江风益的领导下,研究中心有固定工作人员23名,其中正高6人,具有博士学位14人,承担了国家863课题、国家重点研发计划和国家自然科学基金重点项目等课题/项目30余项。研究中心工程中心主任曾入选国家第一批“万人计划科技创新领军人才”。同时,研究中心还拥有较为齐全的科研设备,涵盖了LED外延生长、芯片制造、器件封装、性能表征和装备制造等方面,其研发的硅衬底绿光LED外延与芯片制造技术拥有国际先进水平,硅衬底黄光LED外延与芯片制造技术更处于国际领先地位。

从21．4%、22．8%、24．3%,到26．7%。近年来,在江风益院士的牵头下,研究中心研发的黄光LED光效不断刷新了自身保持的世界纪录,远高于国外公开报道的最高水平(9．63%),解决了国际上七彩色LED缺高效黄光的问题,提升了LED在信息、能源和健康领域的基础地位,并将进一步拓宽LED的应用范围。其为专用市场设计制造的流明效率高达320lm/W黄绿光LED芯片的各项指标更是高于国际同类产品,让用户的品牌效益大幅提高。在产品应用端,研发中心在全球首次推出的金黄光色调、纯LED路灯在南昌、井冈山、天津等地应用后效果良好。其既有传统路灯暖色调的优点,又有荧光型LED路灯高光效的长处,还节省了稀土资源,开拓了LED照明新方向。

在强大技术和研发实力的助力下,研究中心又通过装备与工艺的协同创新,发展了具有自主产权的大科学装置—MOCVD高端装备,并在硅衬底上生长第三代半导体InGaN黄光LED材料方面取得了历史性突破,将黄光LED的光效提升到了27．9%的新高度。未来,全球更多照明细分领域应用端将在该技术与时俱进的创新与突破中受益。

高光效黄光LED材料与芯片制造技术的诞生,结束了国际市场上长期缺乏高光效黄光LED的局面,其技术指标远超过荧光型技术路线实现的同色温光源,解决了LED荧光技术实现的超低色温光源存在的光效不高、光衰较大、显色不足的难题,开拓了健康照明的新方向,具有广泛的应用价值,市场前景广阔。该技术入选2020年“科创中国”榜单十大先导技术(电子信息领域)后,也将为国内照明产业技术革新带来更大的动力。