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“一個小小的LED（發(fā)光二極管）燈里，包含了技術(shù)的不斷更新，見證了新興產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。”近的一個周日，在華南理工大學(xué)機械與汽車工程學(xué)院的實驗室里，56歲的湯勇團(tuán)隊早早開始了一天的工作，面對記者，他如是說。幾天前，他們的研究項目“半導(dǎo)體發(fā)光器件跨尺度光功能結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造關(guān)鍵技術(shù)”獲得廣東省科技進(jìn)步獎一等獎。
這個名稱復(fù)雜的項目背后，是團(tuán)隊8年如一日的堅持和努力，也是廣東LED產(chǎn)業(yè)從起步到騰飛。如今，廣東LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居全國*，LED器件封裝量約占全國70%，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷海外，占據(jù)市場半邊天。這樣的成績，湯勇團(tuán)隊功不可沒。說起成功“秘訣”，這位謙遜的教授卻說，這一切，得益于廣東科研創(chuàng)新的濃郁氛圍和開放環(huán)境，是高校與企業(yè)“攜手”，產(chǎn)學(xué)研深度融合的結(jié)果。
8年前就瞄準(zhǔn)這一新興產(chǎn)業(yè)
“我自己就是產(chǎn)學(xué)研融合培養(yǎng)出來的。”1980年-1984年，湯勇在安徽工學(xué)院完成了本科學(xué)業(yè)，大學(xué)畢業(yè)后，他進(jìn)入一家工廠工作，一待就是兩年。“在工廠就是在一線車間里，這也為我之后的工作打下了基礎(chǔ)，我的手工安裝技術(shù)很不錯的。”回憶起往事，湯勇感慨萬分。1986年，他回到母校讀研究生，1989年碩士畢業(yè)后，他再度到企業(yè)工作兩年。 1991年，他赴華南理工大學(xué)攻讀博士學(xué)位，畢業(yè)后留校至今。“和一直在象牙塔里的學(xué)生不一樣，那幾年的工作經(jīng)歷讓我開拓了思維，也讓我在讀書期間有了明確的目標(biāo)，因為我了解市場，了解企業(yè)。”
這樣的理念一直持續(xù)至今。這位儒雅的教授思維十分活躍。這些年來，湯勇團(tuán)隊研發(fā)的核心技術(shù)與廣東新興的LED產(chǎn)業(yè)擦出火花，助力廣東LED器件封裝企業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居產(chǎn)量約占全國的70%、世界的50%。
這一切，要從8年前說起。
“現(xiàn)在城市里L(fēng)ED燈隨處可見，可8年前并不是這樣。”湯勇回憶，8年前，廣東的LED產(chǎn)業(yè)剛剛起步，產(chǎn)出的LED燈發(fā)熱嚴(yán)重，很快就發(fā)黑，性能不穩(wěn)定，壽命短暫，無法實現(xiàn)批量生產(chǎn)使用，市場前景并不被看好。憑著敏銳的市場觸覺，湯勇希望能夠用自己成熟的電子熱控技術(shù)進(jìn)入這個新興產(chǎn)業(yè)。
憑實力解決LED熱控難題
“一開始企業(yè)并不相信我們能夠幫到他們，但我們不計成本免費為他們做，很快也得到了他們的信任。”湯勇團(tuán)隊開展深入調(diào)研發(fā)現(xiàn)，廠商制備LED器件有一個耐熱過渡襯底汽化沉積的工藝環(huán)節(jié)，工藝難、成本高、質(zhì)量又打折扣。他們則開創(chuàng)了過渡襯底減薄工藝，把耐熱陶瓷直接焊接到器件上，再用研磨減薄，沒想到，竟大大節(jié)約了制備成本，同時產(chǎn)品質(zhì)量得到有效提升，真正解決了LED熱控不好的問題。
經(jīng)過幾年的改進(jìn)和創(chuàng)新，*。2016年，由湯勇完成的研究成果“復(fù)雜表面熱功能結(jié)構(gòu)形貌特征設(shè)計與可控制造關(guān)鍵技術(shù)”獲得2016年度國家科技進(jìn)步獎二等獎。這一項目的成果被多家企業(yè)采用，成果完成單位三年實現(xiàn)銷售93.95億元，新增利潤9.21億元。
改進(jìn)技術(shù)*提升光效
“科研者的眼光應(yīng)該是前瞻的。其實，在做LED熱控的過程中，除了解決能不能用的問題，我們也一直在思考如何把LED的品質(zhì)做得更好，不再局限于普通照明領(lǐng)域，而是要往高附加值的領(lǐng)域努力。”湯勇瞄準(zhǔn)的其中一個目標(biāo)就是液晶顯示屏，這對LED器件的光效和光譜度提出了更高的要求。“簡單來說，以前的需求是要發(fā)光，現(xiàn)在的需求是光的顏色要純正。”于是，湯勇和他的團(tuán)隊從強化出光結(jié)構(gòu)、光譜精度調(diào)控、光譜能量調(diào)控三個方面入手，分別解決提高光效、改善光色質(zhì)量的問題。此次獲獎的“半導(dǎo)體發(fā)光器件跨尺度光功能結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造關(guān)鍵技術(shù)項目”就出色地解決了LED器件出光問題，減少光傳播過程的損耗。

“一個小小的器件，里面有許多微結(jié)構(gòu)，以前因為芯片內(nèi)部的全反射很多光都會耗散掉，出不來光。現(xiàn)在我們就通過改變結(jié)構(gòu)，減少耗散，提高光效。”湯勇告訴記者，8年前，一個廠家生產(chǎn)出來的LED燈光效才66lm/w，可如今，一般可以達(dá)到140-150lm/w，甚至200lm/w以上。“材料沒有任何變化，而是結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，讓光效*提高。”湯勇說，“我們還發(fā)現(xiàn)很多半導(dǎo)體發(fā)光顯示器件光色不純，顯示器件如果出來的顏色不純正，是非常不舒服的，我們就進(jìn)行光譜精度調(diào)控，使光色純正，紅就是純紅，藍(lán)就是純藍(lán)；還有光譜能量調(diào)控，它主要解決光色均勻的問題，使人在各角度看都是一樣的顏色。”湯勇說。
在湯勇團(tuán)隊，合作企業(yè)生產(chǎn)的LED器件的光效指標(biāo)，比企業(yè)美國Cree公司生產(chǎn)的同類型器件提高32.29%，燈具光效提高了21.84%。
不斷探索掌握核心技術(shù)
“廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一年大概有3000多億的產(chǎn)值，顯示器件產(chǎn)值已經(jīng)占全國市場的一大半。”說起這些，湯勇十分欣慰，畢竟在8年前，這些都是想都不敢想的事情。不過，他有著自己的想法：“廣東LED產(chǎn)業(yè)不僅要產(chǎn)值，更多要掌握核心技術(shù)，”近三年來，他一直為此而努力。
湯勇告訴記者，隨著市場需求的不斷提高，如今電視機、顯示屏等越來越薄，這就要求其內(nèi)部的背光源器件越做越小。“我們的CSP倒裝技術(shù)就負(fù)責(zé)解決這個問題。”湯勇說，目前，世界上關(guān)于CSP技術(shù)有三種主流方案，其中一種是中國方案，就是由廣東提出的，依托湯勇團(tuán)隊的核心技術(shù)。“目前我們的顯示器件保持著0.5×0.5mm世界小記錄，也就是一個連肉眼都很難看得清楚的空間里，還有至少4個光源接口。”湯勇說，如今，由這款器件組裝制作的LED顯示屏，被選定為抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵、G20*、里約運動會服務(wù)，在世界舞臺上展示出強大的廣東創(chuàng)新力量。
不過，湯勇從未想過停歇，在他看來，科技創(chuàng)新永無止境。 “下一步LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向應(yīng)該是光通信。”湯勇說，光通信的應(yīng)用范圍非常廣，他看好的是無人車定位，“這是一項備受追捧的新興產(chǎn)業(yè)，其安全性受關(guān)注。”湯勇說，如果無人車裝上了光通信設(shè)備，定位可至分米級，比如今的GPS更加，讓安全性能大大提高。
“LED產(chǎn)業(yè)其實關(guān)乎社會生活的方方面面，比如電動車、人工智能等，還有大家想不到的養(yǎng)殖行業(yè)等等。”湯勇說。
創(chuàng)新故事
派出人才進(jìn)駐企業(yè) 產(chǎn)學(xué)融合越走越寬
如今，越來越多的企業(yè)信任和信賴湯勇的研究團(tuán)隊。對此，湯勇說，一切都得益于8年前他開始的一個大膽嘗試——將團(tuán)隊成員派駐企業(yè)。一開始并不容易，湯勇團(tuán)隊用實力說話，很快得到了企業(yè)的信任。“特別幸運的是，廣東企業(yè)非常尊重科研人員，我們來自高校，目的也很純粹，因為互相尊重和信任，在相處過程中，雙方合作得十分默契。”湯勇說。
“過去做科研的人都是在實驗室里等著活來，我們則反方向為之，主動進(jìn)駐企業(yè)，了解企業(yè)需求，同時結(jié)合我們的科研技術(shù)。”湯勇團(tuán)隊目前合作的企業(yè)有8家，派駐進(jìn)企業(yè)的團(tuán)隊成員至少要在企業(yè)待一年。“8年前，我們就開始走產(chǎn)學(xué)研深度融合的路子。”湯勇說。
創(chuàng)新感悟
想要做好科研創(chuàng)新 選對方向并走出去
如何做好科研創(chuàng)新？湯勇坦言，搞科研首先要選對方向。選題對于科研創(chuàng)新來說非常重要，選擇一個具有前瞻性的領(lǐng)域。其次，科研人員一定要“走出去”。“理論研究做得再好，如果沒有依托，永遠(yuǎn)都是空中樓閣。”湯勇說，科研人員要選擇一個好的戰(zhàn)略合作伙伴，選擇有實力的企業(yè)，把理論和技術(shù)實踐結(jié)合起來。第三，就是要堅持，一定要做好深耕的準(zhǔn)備，要能堅持走下去