高妍 喬占衛(wèi)
2018年11月6日,2018年度何梁何利獎(jiǎng)?lì)C發(fā),授予路明科技集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“路明集團(tuán)”)董事長(zhǎng)肖志圍何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一一冶金材料技術(shù)獎(jiǎng),以表彰他多年來(lái)在蓄光及半導(dǎo)體照明用發(fā)光材料研制、LED芯片及半導(dǎo)體照明等光電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中做出的突出貢獻(xiàn)。
從1988年畢業(yè)于中科院長(zhǎng)春光機(jī)所,到1992年辭職“下海”創(chuàng)立路明集團(tuán),再到后來(lái)開(kāi)拓、帶動(dòng)、引領(lǐng)中國(guó)乃至世界發(fā)光產(chǎn)業(yè),30年來(lái),盡管身份幾經(jīng)變換,但肖志國(guó)的人生“摯愛(ài)”始終只有一個(gè)一一發(fā)光材料。榮膺何獎(jiǎng),無(wú)疑是對(duì)肖志圍30年研發(fā)、創(chuàng)業(yè)之路的最大肯定。
“發(fā)明發(fā)光材料,完善發(fā)光材料,應(yīng)用發(fā)光材料,不斷改進(jìn)發(fā)光材料”,是肖志圍一路走來(lái)所遵循的最高準(zhǔn)則,樸素但卻扎實(shí)。
解鎖行業(yè)難題,發(fā)明新型蓄光材料
在黑暗中能發(fā)出各色熒光的物質(zhì),稱為夜光材料。夜光材料的生產(chǎn)和應(yīng)用始于20世紀(jì)初,分自發(fā)光型和蓄光型兩種,無(wú)一例外,它們的長(zhǎng)時(shí)問(wèn)發(fā)光都需要鐳等放射性元素的支持,污染嚴(yán)重。
多年來(lái),研制出一種高效而又無(wú)害的蓄光型發(fā)光材料,是世界范圍科學(xué)家攻關(guān)的重點(diǎn)課題,但數(shù)干種無(wú)機(jī)發(fā)光材料的研發(fā),都沒(méi)有解決這一難題。肖志國(guó)的最大貢獻(xiàn),就是讓這一難題徹底消解。
自1992年起,他大膽創(chuàng)新,先后研制出鋁酸鹽、硅酸鹽和硫氧化物體系新型發(fā)光材料,擺脫了放射性元素?fù)诫s的困擾。與硫化物相比,這一系列稀土離子激活的新型蓄光材料發(fā)光性能提高了10~30倍,余輝時(shí)問(wèn)延長(zhǎng)10倍以上,是真正具有多光色、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、環(huán)境友好、無(wú)放射性元素添加、超長(zhǎng)余輝的新一代蓄光發(fā)光材料,在世界發(fā)光材料發(fā)展史上寫下了濃墨重彩的一筆。
最具現(xiàn)實(shí)意義的是,肖志國(guó)不僅攻克了困擾世界多年的高效蓄光發(fā)光光一光轉(zhuǎn)換的難題,還解決了發(fā)光材料晶體與樹(shù)脂、玻璃等相容性及高溫抗氧化等一系列技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了蓄光發(fā)光材料及其制品的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。如今,他發(fā)明的發(fā)光膜(板)、塑料母料、發(fā)光玻璃、陶瓷等7大系列200余種工業(yè)化產(chǎn)品,已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外船舶、飛機(jī)、地鐵和高層建筑等多領(lǐng)域,特別在消防安全方面發(fā)揮了重要作用。同時(shí),多個(gè)產(chǎn)品通過(guò)了多個(gè)國(guó)家的船級(jí)社認(rèn)證,得到國(guó)際知名企業(yè)美國(guó)霍尼韋爾、德國(guó)Kroschke等的認(rèn)可。
多年來(lái),他們建立并起草稀土長(zhǎng)余輝熒光粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng),蓄光消防安全標(biāo)志行業(yè)及地方標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng),建成了國(guó)家稀土發(fā)光重大產(chǎn)業(yè)化基地,主編出版了行業(yè)首部《蓄光型發(fā)光材料及制品》著作……為我國(guó)稀土蓄光發(fā)光產(chǎn)業(yè)不斷提升、立足國(guó)際領(lǐng)先做出突出貢獻(xiàn)。
打破國(guó)際壟斷,支撐國(guó)產(chǎn)LED芯片
自1996年白光LED問(wèn)世以來(lái),人們獲得白光LED的主要方案,就是藍(lán)光芯片與黃光YAG發(fā)光材料的組合。這也決定了,芯片+發(fā)光材料是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體照明的主要技術(shù)路線和核心技術(shù)。但黃光YAG發(fā)光材料長(zhǎng)期被日、德等國(guó)公司專利壟斷,嚴(yán)重影響了我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2000年,肖志國(guó)帶領(lǐng)路明集團(tuán)進(jìn)軍LED產(chǎn)業(yè)。在前期新型蓄光發(fā)光材料突破的基礎(chǔ)上,發(fā)明了能被250nm~550nm可見(jiàn)光寬譜激發(fā)且長(zhǎng)波發(fā)射的Eu2+摻雜的焦硅酸鹽、正硅酸鹽、多氧硅酸鹽等系列LED照明用發(fā)光材料,并獲得了穩(wěn)定的發(fā)光效率。
同時(shí),他們成功實(shí)現(xiàn)了材料光譜能量和位置的調(diào)控,使材料發(fā)光波長(zhǎng)可在450nm~610nm內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié),與芯片配合可實(shí)現(xiàn)各種色溫、不同色域的模擬太陽(yáng)光譜白光LED照明。這樣的材料,不僅能夠與藍(lán)光芯片組合,而且同樣適合近年被看好的UV-LED,比YACJ材料具有更廣闊的應(yīng)用空問(wèn)。
硅酸鹽系列LED用發(fā)光材料的發(fā)明,特別是其在歐、美、日等圍實(shí)施的國(guó)際化專利族布局,徹底打破了日本、德國(guó)公司在YAG的專利壟斷,為我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)的崛起提供了新的發(fā)展路徑。
圍繞這一成果,路明集團(tuán)建立并起草了LED用稀土硅酸鹽熒光粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng),撰寫了行業(yè)首部《半導(dǎo)體照明用發(fā)光材料及應(yīng)用》著作。到今天,該材料已被國(guó)內(nèi)外300余家客戶使用,并授權(quán)圍星、晨彩、瑞豐等光電企業(yè)在國(guó)外應(yīng)用,使其免受國(guó)外專利限制。
肖志圍在帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻關(guān)發(fā)光材料的同時(shí),也沒(méi)有放松對(duì)芯片的研究。他們通過(guò)各種方式優(yōu)化芯片結(jié)構(gòu),帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)化高亮度高效率LED技術(shù)的進(jìn)步,同時(shí)研發(fā)芯片與發(fā)光材料全光譜集成新技術(shù),突破了傳統(tǒng)LED白光空問(wèn)色度分布不勻的技術(shù)瓶頸,開(kāi)辟了光源新技術(shù),實(shí)現(xiàn)全光譜白光LED的工程化。
經(jīng)過(guò)不斷的創(chuàng)新研發(fā),路明集團(tuán)已經(jīng)形成了較為完整的LED產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品體系,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)和民用領(lǐng)域,有力支撐了節(jié)能環(huán)保安全領(lǐng)域戰(zhàn)略性產(chǎn)品升級(jí)換代,為我國(guó)發(fā)光產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大做出了重要貢獻(xiàn)。
瞄準(zhǔn)前沿,布局光電子芯片
當(dāng)前,我們正由微電子時(shí)代向光電子時(shí)代跨越。作為光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ),第三代半導(dǎo)體材料正成為全球戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。
不同于前兩代半導(dǎo)體材料核心技術(shù)與專利大多被國(guó)際壟斷的狀態(tài),第三代半導(dǎo)體材料發(fā)展仍處于“群雄爭(zhēng)霸”的階段。這是我們的機(jī)會(huì),發(fā)展自主可控的化合物半導(dǎo)體光電子核心材料及相關(guān)器件產(chǎn)業(yè)刻不容緩。
始終密切關(guān)注國(guó)際光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的肖志圍,敏銳意識(shí)到了這一點(diǎn),自2003年起,便積極布局光電子芯片產(chǎn)業(yè)。
2003年,肖志國(guó)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)抓住機(jī)會(huì)背水一戰(zhàn),成功并購(gòu)美國(guó)納斯達(dá)克上市公司、世界光電子芯片領(lǐng)域排名第四的美國(guó)AXT光電子公司,由此獲得了激光VCSEL芯片、紅外IR芯片和LED芯片、外延片方面的30多項(xiàng)核心專利技術(shù),以及全套生產(chǎn)設(shè)備、專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò),并很快實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)高品質(zhì)半導(dǎo)體發(fā)光芯片的產(chǎn)業(yè)化。
此舉讓路明集團(tuán)至少縮短了10年技術(shù)爬坡時(shí)間,特別是通過(guò)并購(gòu)掌握的激光VCSEL芯片技術(shù),屬于目前國(guó)際行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)采用的主要工藝路線,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。他們通過(guò)改進(jìn)VCSEL芯片導(dǎo)電結(jié)構(gòu),提升出光純度和效率的裝置和方法,獲得了質(zhì)量更高、性能更優(yōu)、尺寸更小、價(jià)格更低的芯片,同時(shí)進(jìn)行了全球?qū)@季帧?/p>
如今,路明集團(tuán)已經(jīng)憑借300余項(xiàng)全球?qū)@夹g(shù),成為同時(shí)擁有發(fā)光材料和發(fā)光芯片兩大半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)核心專利技術(shù)的企業(yè),與飛利浦、歐司朗、日亞三大國(guó)際產(chǎn)業(yè)巨頭比肩,極大提升了中國(guó)發(fā)光產(chǎn)業(yè)的國(guó)際水平。
不懈追光30年,肖志國(guó)通過(guò)創(chuàng)新“點(diǎn)亮”了無(wú)數(shù)發(fā)光材料與產(chǎn)品,也因此照亮了自己的人生。不忘初心,不改始終,“追光人”肖志圍一直在路上。