星空体育官网近日，天津滨海高新区企业天津三安光电有限公司和中国科学院过程工程研究所、河北工业大学、北京赛科康仑环保科技有限公司共同合作研发的“砷化镓LED外延、芯片绿色制造技术研究”项目获得了2023年度天津市科学技术进步奖二等奖。植物照明芯片技术是这一课题中的重要成果之一。
“植物光合作用所需的660700纳米波段的光，是以砷化镓为衬底长出外延层，形成铝镓铟磷结构发出的这种技术上世纪70年代就被提出了，但由于外延层发的光大多会被砷化镓衬底所吸收，光电转换效率只有45%左右。”三安光电总经理蔡坤煌介绍。
“2017年，大家想到，要是把吸光的这一层拿掉，不就可以将光萃取出来了吗?”蔡坤煌说。一项激动人心的研发随之开始。
蔡坤煌表示：“我们想到了两种办法，在外延层的上面再加一块透明材料作为衬底，或者加上一块以硅为原料的反射镜，然后将衬底、外延层以及最上面的一层材料整体反转过来，再用化学方法去掉吸收光的砷化镓衬底，达到提升光电转换效率的目的。”
创新，比的是方法，更是作为。技术原理说来简单，但实施过程往往极其艰辛。“在此之前，几乎没什么范例可以参照，我们做了很多摸索。比如去掉砷化镓衬底星空体育网站入口，用什么化学溶液?用什么设备?当我们确定了一款化学溶液，又面临选择哪一个品牌的问题。每一个环节，都需要通过一遍遍实验，才能找到最优方案。”蔡坤煌说。
要攀登高峰，需要持续的科技攻关。从2017年提出设想时的45%，到2022年提升至75%，再到眼下的84%，光电转换效率一路提升的背后星空体育网站入口，是科技创新“不耍小聪明”的“每一步”;是同样一年时间里，“别人做12轮实验，我们做36轮的拼尽全力”。
照明技术的发展史就是人类文明进步史的缩影星空体育网站入口。“以前一提起LED，大家就知道和照明相关，例如广场上、演唱会上的显示屏。如今LED已经延伸出更多有价值的应用方向。”蔡坤煌说，“照明+农业”的跨界融合模式催生了一个庞大的新兴市场，在粮食生产、果蔬培育、花卉种植等多个领域，以植物灯为核心技术的产业应用方案正在越来越普及。随着产业发展不断提速，畜牧业、渔业等多个新赛道也在实现新突破星空体育网站入口。
在节能降耗、减污降碳方面，砷化镓LED照明产品也有亮眼的成绩。蔡坤煌介绍：“通过采用无砷化技术，我们初步统计：近3年含砷废水排放大概减少了16万吨，同时由于转换效率的提升，整体能耗降低，近3年我们终端客户从中产生的经济效益约为26亿元。”
“企业的生存根本要靠技术创新来驱动，想要赢得市场，关键在于能否跟上时代的步伐。”蔡坤煌说，“未来，我们这一束光，还将照亮更多领域、更大市场!”
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