让LED走进“寻常百姓家”

　　说起庆祝中华人民共和国建立70周年联欢活动，我国科学院半导体研讨所（以下简称半导体所）研讨员、半导体照明联合立异国家重点试验室主任李晋闽至今仍流露出骄傲骄傲的神态：“广场上简直一切的光源，咱们项目团队都有参加。”

　　李晋闽口中的“项目”，就是获得2019年度国家科技进步奖一等奖的“高光效长寿命半导体照明关键技能与工业化”项目。该项目由半导体所牵头、三安光电股份有限公司（以下简称三安光电）等单位参加完结。

　　半导体照明作为人类照明史上第2次革新，“其光效是节能灯的5倍、白炽灯的20倍”。李晋闽告知《我国科学报》，现在我国半导体照明中心器材现已完成国产化，运用率约为50%，每年节省用电量约2700亿度，相当于3个三峡水电站的发电量。

　　140年前，爱迪生创造白炽灯惊动了全世界，这是人类照明史上的第一次革新。在这之前，人类的祖先在绵长的进化过程中，一向用火作为照明光源。

　　跟着科技进步，白炽灯之后又开展出水银灯、卤素灯、钠灯、荧光灯等多种照明光源，但这些传统照明光源都存在电光转化功率低的问题。李晋闽在承受《我国科学报》采访时介绍，这些传统照明光源只有约5%的电能转化成了光，形成巨大的光能糟蹋。

　　上世纪末，科学家又研发出了新的照明光源发光二极管（LED），这触发了人类照明史上的第2次革新。

　　李晋闽表明，小米粒巨细的LED光源是半导体照明产品的优质光源材料，但这样的光源有个丧命的硬伤价格贵。

　　“17年前一个光源要卖100多元，而一个射灯一般有3个光源，就需要300多元，普通家庭用不起。”李晋闽说。

　　要让半导体照明产品走进千家万户，其功能要进步8倍，价格要降到本来的1%。

　　LED运用固体半导体芯片作为发光材料，因为前期芯片研发的工艺环节无法得到精准操控，其发光功率迟迟难以进步。

　　李晋闽和团队成员十七年磨一剑，不断改进工艺，最终使电转化为光的功率到达90%。“这是我国自主研发的。”李晋闽表明，现在一个光源的价格是之前的1/100，乃至1/400。

　　由此，半导体照明芯片从此前彻底依靠进口，开展到自主可控并全面完成国产化。

　　作为项目的重要参加单位，三安光电副总经理蔡文必也很骄傲。他告知《我国科学报》，项目效果的多项外延芯片技能首先在三安光电进行推行与量产，让公司一举成为全球闻名的外延芯片厂。现在三安光电的半导体照明芯片出产数量已远超美国、日本、欧洲的总和。

　　回想起17年前，李晋闽仍浮光掠影。那时，发达国家环绕LED的研发打开剧烈的技能比赛，许多国家纷繁发布半导体照明开展方案，如美国的“下一代照明方案”、欧盟的“彩虹方案”、日本的“21世纪光方案”等。

　　“其时，国内的研讨很难寻求与国外协作，研讨很是困难。”李晋闽说。而这恰恰激发了国人发愤图强的斗志。

　　2003年5月，非典期间，半导体所一间充溢84消毒液气味的小会议室内，科技部领导听取了时任半导体所所长李晋闽的工作汇报。随后，科技部安排专家学者进行研讨、材料检索、企业调研，谋划开展我国LED的可行性证明。

　　多方证明后，专家们以为能够发动LED项目。“这个工作一定要抓，并且还要当即抓，不能犹疑，否则将来有可能会犯历史性过错。”时任科技部高新技能开展与工业化司司长李健说。

　　只是在一个半月后，国家半导体照明工程和谐领导小组第一次电视电话会议在京举行。会上，科技部等六部委正式发动国家半导体照明工程，这是我国初次提出开展半导体照明方案。

　　2006年，半导体照明列入《国家中长期科学和技能开展规划大纲（20062020年）》；2013年，国务院发布《关于加速开展节能环保工业的定见》，大力推进半导体照明工业化。今日，我国已成为全球最大的半导体照明产品的制作、消费和出口国。

　　李晋闽从头到尾都参加其间，见证了我国半导体照明技能从无到有、从弱到强，这其间凝聚着科研人员近20年的接续斗争。在他看来，获得这样的成果并不只是归功于获奖项目的10家单位，而是全职业共同努力的成果。

　　跟着科技的进一步开展，LED的效果已不只是用于照明。李晋闽表明，根据LED的“逾越照明”成为半导体照明范畴的新技能与运用新方向，且开展十分迅猛。

　　根据紫外LED的逾越照明技能，现已呈现了市场化的深紫外光源运用产品，可用于光固化、灭菌、消毒、医学光照疗法等；此外还有根据LED的医学光疗技能，在神经、血管、皮肤和人体代谢等严重疾病的医治和人体健康保健方面的运用不断增多；根据LED的植物成长技能和病虫害操控技能、根据LED光生物反响的家禽和水产饲养技能、根据白光LED的可见光通信技能等。

　　以深紫外光源为例，李晋闽向《我国科学报》介绍，根据我国参加的《水俣条约》，从今年起，将约束并逐渐制止出产及进出口含汞产品，其间就包含现在广泛运用的荧光灯。

　　“深紫外LED代替传统汞灯在消毒灭菌方面的运用类似于白光LED代替传统光源在照明范畴的运用，这将促进一个巨大的新兴工业。”李晋闽说。

　　李晋闽等专家之所以将这一类技能称为“逾越照明”，是学习了摩尔定律和逾越摩尔定律。

　　现在，李晋闽及其团队根本完成了17年前的方针，即让半导体照明产品走进千家万户。

　　接下来，李晋闽团队将持续霸占根据LED的逾越照明，推行相关产品。他深信，十几年后，逾越照明同现在的半导体照明产品相同，会越来越大众化。