2022年8月16日，江西省發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)合體（以下簡稱“發(fā)光材料聯(lián)合體”）在南昌正式揭牌成立。成立以來，該聯(lián)合體聚焦半導(dǎo)體照明和Mini/MicroLED新型顯示技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求，針對上游外延材料及芯片制造、中游器件封裝、下游照明/顯示應(yīng)用的關(guān)鍵共性問題，依托高水平科研平臺，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上優(yōu)勢企業(yè)，積極探索建設(shè)“五鏈融合：創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈、資金鏈、政策鏈”的發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)集群和科技創(chuàng)新體系，構(gòu)建開放協(xié)同創(chuàng)新格局，積極打造核心技術(shù)引領(lǐng)、重點領(lǐng)域突出、高端要素集聚的技術(shù)國際領(lǐng)跑、產(chǎn)業(yè)國際并跑的創(chuàng)新高地，推動創(chuàng)新資源開放共享和科技創(chuàng)新合作聯(lián)動，以創(chuàng)新驅(qū)動江西省發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

一、基本情況

發(fā)光材料聯(lián)合體由南昌大學(xué)國家硅基LED工程技術(shù)研究中心牽頭，聯(lián)合江西省納米研究院、華東交通大學(xué)、晶能光電股份有限公司等共33家成員單位共同組建，其中高校3家、科研院所1家、企業(yè)29家。擁有8個國家級科研平臺，38個省部級科研平臺。發(fā)光材料聯(lián)合體設(shè)專家咨詢委員會，共有12位成員，包含院士和國家級人才2位。

南昌大學(xué)國家硅基LED工程技術(shù)研究中心是經(jīng)國家科技部批準，依托南昌大學(xué)組建的國家級研究平臺，主要從事LED高端裝備MOCVD和LED外延、芯片及器件的新技術(shù)研究開發(fā)工作，已建成自成體系的科研平臺，包括MOCVD裝備制造、LED外延生長、芯片制造、器件封裝、燈具制造、性能表征六個方面，涵蓋了半導(dǎo)體照明上、中、下游的全產(chǎn)業(yè)鏈。工程中心擁有“材料科學(xué)與工程”國家“雙一流”建設(shè)學(xué)科、“材料物理與化學(xué)”國家重點學(xué)科和國家“半導(dǎo)體照明技術(shù)創(chuàng)新團隊”（分別由科技部和教育部批準）。工程中心成果獲得了2015年度國家技術(shù)發(fā)明獎中唯一的一等獎。習(xí)近平總書記于2016年2月3日到工程中心視察并發(fā)表了重要講話。工程中心主任江風益教授于2019年入選中國科學(xué)院院士，并于當年獲得全球半導(dǎo)體照明突出貢獻獎。南昌硅基半導(dǎo)體科技有限公司是工程中心的“企業(yè)化科教融合體”單位。工程中心技術(shù)成果先后孵化了晶能光電、硅基半導(dǎo)體、江西金黃光照明及江西煜明光電等多家企業(yè)。

二、產(chǎn)業(yè)鏈圖

按照《江西省產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新聯(lián)合體組建指引》工作要求，發(fā)光材料聯(lián)合體秘書處組織聯(lián)合體各成員單位梳理完善了發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)鏈圖，厘清了產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新方向、攻關(guān)重點和實際方案。產(chǎn)業(yè)鏈圖如下：

三、技術(shù)清單

發(fā)光材料聯(lián)合體以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，致力于匯聚省內(nèi)外優(yōu)勢研發(fā)力量，充分發(fā)揮企業(yè)主體作用，推動“產(chǎn)學(xué)研用”深入融合。各成員單位發(fā)揮各自資源和技術(shù)優(yōu)勢，聚焦半導(dǎo)體照明和Mini/MicroLED新型顯示技術(shù)領(lǐng)域，共同促進產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新聯(lián)合體技術(shù)發(fā)展。

（一）優(yōu)勢技術(shù)

（1）LED材料生長MOCVD高端裝備制造技術(shù)

該技術(shù)解決了生長高銦組分銦鎵氮材料的難題，通過在MOCVD反應(yīng)腔動靜結(jié)構(gòu)設(shè)計、磁力轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計、噴頭精密加工工藝技術(shù)、加熱裝置及控制技術(shù)、氣體切換和主旁路壓差平衡設(shè)計等方面進行改進和創(chuàng)新，開發(fā)出了高In組分InGaN材料專用MOCVD設(shè)備，實現(xiàn)了裝備與工藝協(xié)同創(chuàng)新，為突破國際上光效最高的黃光LED材料生長技術(shù)，在專用裝備上提供了支撐與保障。

（2）硅基氮化鎵LED材料生長及芯片制造技術(shù)

該技術(shù)開創(chuàng)了國際上第三條半導(dǎo)體照明技術(shù)路線—硅襯底GaN基LED技術(shù)。在材料生長方面，通過研究V坑中載流子輸運新理論，載流子高效注入新結(jié)構(gòu)以及V坑精準生長新工藝、開發(fā)了無氨無Al燒石墨、外延層偏角表征與調(diào)控、無圖形襯底薄外延生長、V坑尖端電子泄漏抑制、V形坑合并、低溫鋪Al高質(zhì)量AlN等系列材料生長技術(shù)，解決了黃綠光波段LED光效水平低的世界難題。

（3）無熒光粉多基色LED光源技術(shù)（LED無粉照明技術(shù)）

該技術(shù)基于高光效黃光LED，推出了LED芯片、封裝模組、光源等產(chǎn)品。重要的成果應(yīng)用及示范推廣包括：金黃光LED光源、光譜可調(diào)的多基色LED光源。金黃光LED光源解決了LED熒光技術(shù)實現(xiàn)的超低色溫光源存在的光效不高、光衰較大、顯色不足的問題；經(jīng)光生物安全性測試，該新光源有益于保護視力、皮膚愈合、毛發(fā)生長和褪黑素分泌。目前已廣泛應(yīng)用于戶外照明和家居照明領(lǐng)域。光譜可調(diào)的多基色LED光源可實現(xiàn)亮度和色溫可調(diào)，為智慧照明、按需照明提供了技術(shù)支撐；可應(yīng)用于教室照明、辦公照明、桌面照明等領(lǐng)域。

（二）在研技術(shù)

（1）LED無粉照明關(guān)鍵共性技術(shù)

研究多基色無粉LED器件封裝技術(shù)，獲得高取光效率封裝技術(shù)、高空間顏色均勻性封裝技術(shù)和低熱阻高可靠性封裝技術(shù)。研究多基色無粉LED光譜調(diào)節(jié)技術(shù)，獲得高精度配光算法技術(shù)、光譜調(diào)節(jié)軟硬件技術(shù)和光譜反饋修正技術(shù)。研究多基色無粉LED燈具技術(shù)，獲得二次光耦合和提取技術(shù)、二次光學(xué)混光技術(shù)和燈具高效散熱技術(shù)。通過多基色無粉LED無粉照明封裝和應(yīng)用共性光學(xué)、散熱技術(shù)的研究，實現(xiàn)多基色無粉LED封裝和應(yīng)用新產(chǎn)品開發(fā)，推動新一代多基色無粉LED照明技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可實現(xiàn)多基色無粉LED照明技術(shù)在教室照明、道路照明、隧道照明等領(lǐng)域的規(guī)模化推廣應(yīng)用。

（2）面向AR應(yīng)用的高像素密度Micro-LED微顯示關(guān)鍵技術(shù)

該技術(shù)擬解決面向AR應(yīng)用的高像素密度Micro-LED微顯示器全彩化困難，難以量產(chǎn)的關(guān)鍵共性問題，提出探索一種低成本、低延時、高光效、可量產(chǎn)的高密度Micro-LED微顯示器全彩化技術(shù)方案?？捎糜谄嚒⑨t(yī)療、軍事、教育、娛樂、安全等領(lǐng)域。

（3）高效率GaN基紅光MicroLED材料生長及器件制備技術(shù)

該技術(shù)擬解決紅光MicroLED光效低，MicroLED全彩顯示無可用紅光材料的共性關(guān)鍵問題，提出通過適用于高In組分InGaN材料生長的MOCVD反應(yīng)腔結(jié)構(gòu)設(shè)計、高均勻性高In組分InGaN材料生長技術(shù)、高In組分InGaN量子阱中的載流子輸運通道及復(fù)合機制研究、高效率微米級InGaN基紅光MicroLED芯片制備等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，開發(fā)出高效率GaN基紅光LED材料，并在VR/AR眼鏡上得到實際應(yīng)用?？捎糜谄嚒⑨t(yī)療、軍事、教育、娛樂、安全等領(lǐng)域。

四、工作成效

發(fā)光材料聯(lián)合體自組建以來，積極服務(wù)鏈上企業(yè)和我省發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，扎實開展技術(shù)交流服務(wù)、項目聯(lián)合攻關(guān)、企業(yè)走訪調(diào)研等活動，為產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中存在的關(guān)鍵共性問題尋找解決路徑和方案，并形成了鮮明的特色優(yōu)勢。

一是突破了高光效黃光、綠光、紅光、金黃光LED材料、芯片與器件制造技術(shù)和LED材料高端裝備設(shè)計與制造技術(shù)，國內(nèi)外同行專家評價為，4項國際領(lǐng)先、1項國際先進，其中高光效黃光LED技術(shù)的突破，大幅緩解了“黃光鴻溝”這一困擾業(yè)界50多年的世界難題，并不斷刷新自身保持的世界紀錄，具有里程碑意義。

二是聚焦半導(dǎo)體照明和Mini/MicroLED新型顯示技術(shù)領(lǐng)域，開展協(xié)同攻關(guān)，立項4個省級科技項目，資金共計800萬元。探索搭建了產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合攻關(guān)、協(xié)同創(chuàng)新的運行機制。

五、下一步工作重點

一是服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。將為成員單位掌握行業(yè)動態(tài)，定期發(fā)布行業(yè)發(fā)展與市場簡報。建立輪流走訪機制，開展調(diào)研活動，找準產(chǎn)業(yè)共性和關(guān)鍵瓶頸技術(shù)問題，提出項目指南建議，并組織聯(lián)合體成員單位開展共性和關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)，以及國家、省內(nèi)、市區(qū)及企業(yè)間等相關(guān)項目合作。

二是支撐重大科研平臺。將協(xié)同南昌實驗室開展發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)，并在省內(nèi)發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)鏈上加速南昌實驗室科技成果轉(zhuǎn)化。

三是助推發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。在形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)基地的基礎(chǔ)上，通過提高聯(lián)合體成員單位技術(shù)水平，形成發(fā)光材料技術(shù)集群高地，吸引其他供應(yīng)鏈企業(yè)在我省落地，從而實現(xiàn)我省發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。