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江风益:中国硅基发光之父

2016-03-14 作者: 来源:上海证券报 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 1987年开始学习发光学,到2016年凭借“硅衬底LED项目”获得国家技术发明一等奖,江风益默默耕耘了半辈子才厚积薄发。即使如此,他日前在接受上证报专访时仍谦虚地表示,硅衬底LED还处于婴儿期,自己还将继续追寻“发光”的路并一直走下去,希望研究团队尽早实现无需荧光粉的100%LED照明。硅衬底LED项目是否有望冲击国际大奖?

  1987年开始学习发光学,到2016年凭借“硅衬底LED项目”获得国家技术发明一等奖,江风益默默耕耘了半辈子才厚积薄发。即使如此,他日前在接受上证报专访时仍谦虚地表示,硅衬底LED还处于婴儿期,自己还将继续追寻“发光”的路并一直走下去,希望研究团队尽早实现无需荧光粉的100%LED照明。

  硅衬底LED项目是否有望冲击国际大奖?对此问题,江风益回答得很纯粹,“我们搞科研从来不曾以获奖为目的,搞科研就是要踏踏实实做出服务人类、改善民生的技术成果,推动社会进步。”

  邂逅“发光”

  “让您大老远来一趟,真是辛苦了。”记者如约来到南昌大学材料研究所,江风益已经等候在一楼大厅。入座后记者环顾江的办公室,半旧的办公桌、两张简单的木质沙发椅,这就是大学校长的办公室?不过,陋室亦有不凡之物——一只功能强大的日光灯。

  “江老师您这灯挺不错啊。”记者忍不住赞道。江风益笑道,“你适合做记者啊,这灯就是咱们工程中心用硅基发光技术做的呀,一根顶3-4根传统的日光灯,而且光线均匀、品质好;不仅我的办公室,研究所和工程中心都是用这灯。”话题就此展开,江风益的思绪也飘到他邂逅“发光”的那些岁月。

  1963年,在江西余干的一个农家小院里,江风益呱呱落地。江风益自小聪慧好学,性格沉静。1980年他以优异成绩考取了吉林大学物理系原子核物理专业,成为该村第一个大学生。毕业后他放弃了到北京工作的机会,毅然选择了回到出生的那片红土地,在江西工业大学(该校后与江西大学合并为南昌大学)任教,并在1987年考取了中科院长春物理研究所硕士研究生,攻读发光学专业。

  “当时国内发光专业有两个地方,一个是中科院长春物理研究所,一个是中国科技大学,发光研究人员很少。”江风益回忆道,硕士毕业后,面对读博、留长春物理所、回到江西工业大学的抉择,江风益再次选择回到故乡、回到江西工业大学。“我没有什么野心,在大学从事教学工作,再做做研究,我就觉得很满足啦。”

  就这样,江风益于1990年再次回到江西工业大学,开始了他的“发光”事业。1993年,在江风益提议下,南昌大学(此时江西工业大学已并入南昌大学)贷款60万元筹建了材料科学研究所,江风益开始了发光领域的基础研究,并在1995年申请到国家自然科学基金。2011年,经科技部批准,南昌大学组建了国家硅基LED工程技术研究中心。

  “其实真正的技术研发工作是从1997年开始的,在当时的江西省高科技协调会上我校提出做蓝光材料,最终省委省政府拍板给南昌大学240万的资助开展这项研究。”江风益说起最初的资金来源,其中20万是科技厅资助、20万是发改委拨款,其余的200万是南昌大学向省财政的借款。有了经费支持,江风益着手研发工作,开始跟踪蓝宝石衬底GaN蓝光LED技术。

  砥砺前行

  事非经过不知难。

  “说艰苦创业一点也不为过,当时的条件连小米加步枪都不能算吧,资料匮乏、设备简陋、团队主要成员调离、各种质疑,还好坚持了下来,也算做出了一些有意义的工作。”回忆曾经的艰难困苦,江风益依然面带微笑、语气淡然。

  “最初的研究只是跟踪蓝宝石衬底,但也很困难,可参考的资料很少,也不清楚日本人用的是什么设备、工艺,没有钱也买不到合适的设备就自己动手组装。”江风益回忆道,“举个例子,设备最核心的是反应管,当时日本人的论文显示他们采用双气流反应管,但我们完全不知道怎么制造这个设备,不知道设备结构和生长工艺嘛,就凭自己的理解,用最简单的反应管来进行探索实验。”自己动手组装设备的传统保留到了现在,直到今天,工程中心的很多设备还是自己研发组装的。

  经费匮乏、研究工作进展不理想和各种质疑,都有可能成为压垮这个项目的最后稻草。“当时我们团队人非常少,只有3、5人,研究的过程漫长而痛苦,在最后的关键阶段主要成员却因家庭原因而离开。就是这时候,有专家跟江西省政府建议不要再支持这个项目,他认为我们水平不行,根本做不出来。其实这个专家不是研究发光的,也可能只是一个无心的建议,但这差点扼杀了我的整个研究生涯。”为了坚持这个项目,江风益当时就辞去了副院长的职务,全力扎到实验室。最终,这个蓝光项目以紫光研究成果通过了863专家验收。

  跟踪蓝宝石3年多后,深圳一家企业找到江风益团队合作开发蓝光LED。有了企业的资金支持,产品很快做到市场准入水平。鉴于成果超出合同要求,该企业主动将技术转让价款从400万提升至450万。

  做到有所为有所不为是江风益成功的性格因素。跟上述企业合作结束后,江风益再次回到学校,回到实验室,并在多方尝试后将目光锁定在硅衬底LED。“跟企业的合作让我受益良多,那时候,从技术发展、产品定位、产业化上都有了一些不同的想法,想做一些更新的东西。”江风益说,“从2002年起,我就开始尝试做新的发光材料,最早尝试的是氧化锌材料,但在取得了一定的研究进展后,鉴于其P型氧化锌和发光层结构的难以形成、材料稳定性不高,我认为这个材料不太适合做发光器件,秉承有所为有所不为的性格,就果断转向了硅基氮化镓。”

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