中国之光闪耀半导体照明 硅衬底LED技术独领风骚

     在“只发光、不发热”的LED照明世界里，南昌大学教授江风益与他的科研团队孜孜以求十余年，终于开创出拥有完全自主知识产权的、世界上第三条技术路线。得知这条路线被评为2015国家技术发明奖一等奖，江风益坦言“丝毫不敢松懈”。因为，在风起云涌的LED产业发展的世界浪潮里，“中国创造”并不代表其产业的“中国效益”，迎接他的，将是更多的跋涉与冲刺。

    独辟蹊径的“中国之路”

    作为发光二极管的英文缩写，LED照明如今已广为人知。由于其显著的光电节能效应，业内人士断言在不远的将来，它必将取代几乎所有的高中低端传统照明领域。

    在江风益之前，国际上LED技术路线可分为碳化硅衬底和蓝宝石衬底两种，即在碳化硅或蓝宝石的底板上根据发光颜色的不同分别“生长”不同的半导体无机材料（比如蓝光“生长”氯化镓），最终生产出比传统照明节电40%—80%的发光器件。因成本的原因，这两条技术路线俗称为“贵族路线”和“大众路线”，其发明者曾经分别获得美日两国政府最高科技奖，蓝宝石衬底路线的三位主要发明人甚至摘取了2014年度诺贝尔物理学奖。

    2003年，基于难以逾越的技术保护壁垒等因素，跟踪了上述两条技术路线7年的江风益毅然决定放弃跟踪。几经比较之后，他选择了一条全新的技术路线，即用硅衬底“生长”高光效GaN（氮化镓）材料从而制备蓝光LED。消息传开，国内外业界几乎立马就给这条路线判了“死刑”。

    用硅衬底，虽然成本低廉，但由于硅和GaN这两种材料存在巨大的晶格失配和热失配导致的外延膜龟裂、晶体质量差以及衬底不透明导致出光效率低等问题，长期以来，学术界视之为LED的“童话故事”并望而却步。简言之，硅与GaN<