“追光人”肖志國

高妍 喬占衛(wèi)

2018年11月6日，2018年度何梁何利獎頒發(fā)，授予路明科技集團有限公司（以下簡稱“路明集團”）董事長肖志圍何梁何利科學與技術進步獎一一冶金材料技術獎，以表彰他多年來在蓄光及半導體照明用發(fā)光材料研制、LED芯片及半導體照明等光電子產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化過程中做出的突出貢獻。

從1988年畢業(yè)于中科院長春光機所，到1992年辭職“下?！眲?chuàng)立路明集團，再到后來開拓、帶動、引領中國乃至世界發(fā)光產(chǎn)業(yè)，30年來，盡管身份幾經(jīng)變換，但肖志國的人生“摯愛”始終只有一個一一發(fā)光材料。榮膺何獎，無疑是對肖志圍30年研發(fā)、創(chuàng)業(yè)之路的最大肯定。

“發(fā)明發(fā)光材料，完善發(fā)光材料，應用發(fā)光材料，不斷改進發(fā)光材料”，是肖志圍一路走來所遵循的最高準則，樸素但卻扎實。

解鎖行業(yè)難題，發(fā)明新型蓄光材料

在黑暗中能發(fā)出各色熒光的物質，稱為夜光材料。夜光材料的生產(chǎn)和應用始于20世紀初，分自發(fā)光型和蓄光型兩種，無一例外，它們的長時問發(fā)光都需要鐳等放射性元素的支持，污染嚴重。

多年來，研制出一種高效而又無害的蓄光型發(fā)光材料，是世界范圍科學家攻關的重點課題，但數(shù)干種無機發(fā)光材料的研發(fā)，都沒有解決這一難題。肖志國的最大貢獻，就是讓這一難題徹底消解。

自1992年起，他大膽創(chuàng)新，先后研制出鋁酸鹽、硅酸鹽和硫氧化物體系新型發(fā)光材料，擺脫了放射性元素摻雜的困擾。與硫化物相比，這一系列稀土離子激活的新型蓄光材料發(fā)光性能提高了10～30倍，余輝時問延長10倍以上，是真正具有多光色、化學穩(wěn)定性強、環(huán)境友好、無放射性元素添加、超長余輝的新一代蓄光發(fā)光材料，在世界發(fā)光材料發(fā)展史上寫下了濃墨重彩的一筆。

最具現(xiàn)實意義的是，肖志國不僅攻克了困擾世界多年的高效蓄光發(fā)光光一光轉換的難題，還解決了發(fā)光材料晶體與樹脂、玻璃等相容性及高溫抗氧化等一系列技術難題，實現(xiàn)了蓄光發(fā)光材料及其制品的應用和產(chǎn)業(yè)化。如今，他發(fā)明的發(fā)光膜（板）、塑料母料、發(fā)光玻璃、陶瓷等7大系列200余種工業(yè)化產(chǎn)品，已廣泛應用于國內外船舶、飛機、地鐵和高層建筑等多領域，特別在消防安全方面發(fā)揮了重要作用。同時，多個產(chǎn)品通過了多個國家的船級社認證，得到國際知名企業(yè)美國霍尼韋爾、德國Kroschke等的認可。

多年來，他們建立并起草稀土長余輝熒光粉國家標準3項，蓄光消防安全標志行業(yè)及地方標準8項，建成了國家稀土發(fā)光重大產(chǎn)業(yè)化基地，主編出版了行業(yè)首部《蓄光型發(fā)光材料及制品》著作……為我國稀土蓄光發(fā)光產(chǎn)業(yè)不斷提升、立足國際領先做出突出貢獻。

打破國際壟斷，支撐國產(chǎn)LED芯片

自1996年白光LED問世以來，人們獲得白光LED的主要方案，就是藍光芯片與黃光YAG發(fā)光材料的組合。這也決定了，芯片+發(fā)光材料是實現(xiàn)半導體照明的主要技術路線和核心技術。但黃光YAG發(fā)光材料長期被日、德等國公司專利壟斷，嚴重影響了我國LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2000年，肖志國帶領路明集團進軍LED產(chǎn)業(yè)。在前期新型蓄光發(fā)光材料突破的基礎上，發(fā)明了能被250nm～550nm可見光寬譜激發(fā)且長波發(fā)射的Eu2+摻雜的焦硅酸鹽、正硅酸鹽、多氧硅酸鹽等系列LED照明用發(fā)光材料，并獲得了穩(wěn)定的發(fā)光效率。

同時，他們成功實現(xiàn)了材料光譜能量和位置的調控，使材料發(fā)光波長可在450nm～610nm內連續(xù)調節(jié)，與芯片配合可實現(xiàn)各種色溫、不同色域的模擬太陽光譜白光LED照明。這樣的材料，不僅能夠與藍光芯片組合，而且同樣適合近年被看好的UV-LED，比YACJ材料具有更廣闊的應用空問。

硅酸鹽系列LED用發(fā)光材料的發(fā)明，特別是其在歐、美、日等圍實施的國際化專利族布局，徹底打破了日本、德國公司在YAG的專利壟斷，為我國LED產(chǎn)業(yè)的崛起提供了新的發(fā)展路徑。

圍繞這一成果，路明集團建立并起草了LED用稀土硅酸鹽熒光粉國家標準2項，撰寫了行業(yè)首部《半導體照明用發(fā)光材料及應用》著作。到今天，該材料已被國內外300余家客戶使用，并授權圍星、晨彩、瑞豐等光電企業(yè)在國外應用，使其免受國外專利限制。

肖志圍在帶領團隊攻關發(fā)光材料的同時，也沒有放松對芯片的研究。他們通過各種方式優(yōu)化芯片結構，帶動國產(chǎn)化高亮度高效率LED技術的進步，同時研發(fā)芯片與發(fā)光材料全光譜集成新技術，突破了傳統(tǒng)LED白光空問色度分布不勻的技術瓶頸，開辟了光源新技術，實現(xiàn)全光譜白光LED的工程化。

經(jīng)過不斷的創(chuàng)新研發(fā)，路明集團已經(jīng)形成了較為完整的LED產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品體系，其產(chǎn)品廣泛應用于軍事、工業(yè)和民用領域，有力支撐了節(jié)能環(huán)保安全領域戰(zhàn)略性產(chǎn)品升級換代，為我國發(fā)光產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大做出了重要貢獻。

瞄準前沿，布局光電子芯片

當前，我們正由微電子時代向光電子時代跨越。作為光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎，第三代半導體材料正成為全球戰(zhàn)略競爭的制高點。

不同于前兩代半導體材料核心技術與專利大多被國際壟斷的狀態(tài)，第三代半導體材料發(fā)展仍處于“群雄爭霸”的階段。這是我們的機會，發(fā)展自主可控的化合物半導體光電子核心材料及相關器件產(chǎn)業(yè)刻不容緩。

始終密切關注國際光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的肖志圍，敏銳意識到了這一點，自2003年起，便積極布局光電子芯片產(chǎn)業(yè)。

2003年，肖志國帶領團隊抓住機會背水一戰(zhàn)，成功并購美國納斯達克上市公司、世界光電子芯片領域排名第四的美國AXT光電子公司，由此獲得了激光VCSEL芯片、紅外IR芯片和LED芯片、外延片方面的30多項核心專利技術，以及全套生產(chǎn)設備、專業(yè)技術團隊和市場網(wǎng)絡，并很快實現(xiàn)了國產(chǎn)高品質半導體發(fā)光芯片的產(chǎn)業(yè)化。

此舉讓路明集團至少縮短了10年技術爬坡時間，特別是通過并購掌握的激光VCSEL芯片技術，屬于目前國際行業(yè)領軍企業(yè)采用的主要工藝路線，填補了國內空白。他們通過改進VCSEL芯片導電結構，提升出光純度和效率的裝置和方法，獲得了質量更高、性能更優(yōu)、尺寸更小、價格更低的芯片，同時進行了全球專利布局。

如今，路明集團已經(jīng)憑借300余項全球專利技術，成為同時擁有發(fā)光材料和發(fā)光芯片兩大半導體照明產(chǎn)業(yè)核心專利技術的企業(yè)，與飛利浦、歐司朗、日亞三大國際產(chǎn)業(yè)巨頭比肩，極大提升了中國發(fā)光產(chǎn)業(yè)的國際水平。

不懈追光30年，肖志國通過創(chuàng)新“點亮”了無數(shù)發(fā)光材料與產(chǎn)品，也因此照亮了自己的人生。不忘初心，不改始終，“追光人”肖志圍一直在路上。