¡Pesado! El proyecto liderado por Li Jinmin del Instituto de Semiconductores de la Academia de Ciencias de China obtuvo el primer premio del Premio Nacional al Progreso en Ciencia y Tecnología

En la mañana del 10 de enero, el Comité Central del PCCh y el Consejo de Estado celebraron la Conferencia de Premios Nacionales de Ciencia y Tecnología 2019 en el Gran Palacio del Pueblo. Líderes del partido y líderes estatales como Xi Jinping, Li Keqiang, Wang Huning y Han Zheng asistieron a la conferencia y entregaron premios a los ganadores. Xi Jinping entregó el premio al ganador del primer premio.

En los Premios Nacionales de Ciencia y Tecnología de 2019 se seleccionaron un total de 296 proyectos y 12 expertos en ciencia y tecnología, y el número total de premios aumentó en 23 en comparación con 2018. Entre ellos, hay 46 Premios Nacionales de Ciencias Naturales, 65 Premios Nacionales de Invención Tecnológica, 185 Premios Nacionales de Progreso Científico y Tecnológico y 10 Premios Internacionales de Cooperación Científica y Tecnológica de la República Popular de China. El Premio Nacional de Ciencia y Tecnología 2019 fue otorgado al académico Zeng Qingcun y al académico Huang Xuhua.

 El investigador Li Jinmin del Instituto de Semiconductores de la Academia de Ciencias de China asistió a la Conferencia de Premios Nacionales de Ciencia y Tecnología como líder del proyecto y aceptó el premio de manos del Líder Nacional (Foto tomada afuera del Gran Salón del Pueblo)

En la conferencia, el "Tecnología clave e industrialización de iluminación semiconductora de alta eficiencia lumínica y larga duración" El proyecto dirigido por el investigador Li Jinmin dirigido por el Instituto de Semiconductores de la Academia de Ciencias de China ganó el primer premio del Premio Nacional al Progreso de la Ciencia y la Tecnología y se convirtió en la industria de la iluminación de semiconductores. Un gran honor, con un significado histórico.

  Se entiende que los principales finalistas de este proyecto son Li Jinmin, Lin Kechuang, Wang Junxi, Yi Xiaoyan, Liu Zhiqiang, Fan Yubo, Lin Yifeng, Zhu Xiaodong, Li Guoping, Yuan Yikai, Ruan Jun, Liang Yi, Wu Ximin, Cai Wenbi, Liu Naixin. Completado por: Instituto de Semiconductores, Academia China de Ciencias, Sanan Optoelectronics Co., Ltd., Xiamen Hualian Electronics Co., Ltd., Shenzhen Zhouming Technology Co., Ltd., Hebei Lide Electronics Co., Ltd., Beijing Liangye Environmental Technology Co., Ltd., Hongli Zhihui Group Co., Ltd., Foshan Guoxing Optoelectronics Co., Ltd., Centro de Promoción de Tecnología de Iluminación de Semiconductores de Beijing (Ingeniería Nacional de Iluminación de Semiconductores) R & D e Industry Alliance), Xiamen Optoelectronics Co., Ltd.

El principal finalista del proyecto asistió a la Conferencia de Premios Nacionales de Ciencia y Tecnología (foto de grupo tomada afuera del Gran Palacio del Pueblo)

La nueva generación de fuentes de luz de iluminación semiconductoras con LED como dispositivo central tiene las características notables de alta eficiencia, ahorro de energía y protección ambiental, que es un área clave de la competencia global de alta tecnología. El desarrollo independiente de la tecnología clave de iluminación semiconductora de alta eficiencia y larga duración es la clave para que los productos de iluminación semiconductores lleguen a millones de hogares, y es de gran importancia para promover el desarrollo de la industria de iluminación semiconductora de China. .

  ¿Cuál es el proyecto que ganó el primer premio del Premio Nacional al Progreso en Ciencia y Tecnología? Según los participantes del proyecto, el "Proyecto clave de tecnología e industrialización para iluminación de semiconductores de alta eficiencia y larga duración" Es un problema técnico central para los productos de iluminación semiconductores, como la eficiencia de conversión fotoeléctrica y la confiabilidad operativa a largo plazo. Desde materiales de iluminación semiconductores, chips, paquetes, módulos y La aplicación de la cadena completa para llevar a cabo investigación y desarrollo de tecnología conjunta para formar un conjunto completo de iluminación semiconductora de alta eficiencia y larga duración con derechos de propiedad intelectual independientes ha logrado el mundo. 'la mayor industrialización de la tecnología de chips LED y la localización de dispositivos centrales, y se ha celebrado en el Gran Salón del Pueblo y en las reuniones de APEC. Ha tomado la iniciativa en la realización de la popularización y aplicación a gran escala en muchos escenarios importantes que incluyen oficinas nacionales, renovación para ahorrar energía de las “Diez Ciudades y Diez Mil Ciudades”, Juegos Olímpicos de Beijing, Mundo de Hielo y Nieve de Harbin.

丨 Afrontar el reto y abordar los problemas técnicos de toda la cadena Liderar el progreso y la transformación de la tecnología industrial

La fuente de iluminación semiconductora de próxima generación con diodos emisores de luz (LED) a base de nitruro como dispositivo central tiene las características de alta eficiencia, ahorro de energía y protección ambiental. Es una de las industrias de alta tecnología más prometedoras del mundo. Con la implementación adicional del plan de restricción de lámparas de bajo consumo que contienen mercurio del Convenio de Minamata, la iluminación con semiconductores mostrará un crecimiento explosivo debido a su irreemplazabilidad. En las primeras etapas del desarrollo industrial, las tecnologías centrales estaban monopolizadas por empresas europeas, estadounidenses y japonesas, y los productos de chips dependían en gran medida de las importaciones.

Se entiende que el proyecto enfrenta problemas internacionales como la baja eficiencia de la conversión electroóptica de productos de iluminación semiconductores, poca confiabilidad a largo plazo y falta de estándares. Con el apoyo continuo de planes nacionales de ciencia y tecnología como el Programa Nacional 863, 973 y de Cooperación Internacional, el proyecto duró más de diez años. La investigación fundamental sobre materiales semiconductores, la investigación sobre la tecnología de cadena completa de materiales de iluminación semiconductores, chips, paquetes, módulos y fuentes de luz, formaron derechos de propiedad intelectual completamente independientes, desarrollaron los principales dispositivos de iluminación semiconductores del mundo y fuentes de luz, y realizó la promoción de la industria de tecnología de cadena completa, y formó muchos logros innovadores.

Entre ellos, para resolver el problema de la baja eficiencia de conversión electroóptica de los chips LED, revelar el mecanismo físico del efecto Droop del chip LED bajo diferentes densidades de corriente y proponer soluciones; proponen un método de dopaje de tipo p para estados de resonancia de defectos y resistencias de nitruro de galio (GaN) de tipo p. La tasa es de 0,136Ω • ㎝, lo que sienta una base teórica para el desarrollo tecnológico de chips LED de alta potencia. Se propuso la tecnología epitaxial industrial de la capa amortiguadora de PVD AlN y se inventó la tecnología de extracción de luz del chip para realizar la producción en masa de chips LED con una eficiencia lumínica de 252 lm/W y el chip epitaxial más grande del mundo.

Con el objetivo de abordar el problema de la escasa confiabilidad a largo plazo de los LED, se inventó la tecnología de control de inyección eléctrica de una película conductora transparente de ITO dopada y una capa de bloqueo de corriente incorporada para resolver los problemas de aumento de presión por envejecimiento y falla del electrodo del chip LED; y un paquete de resistencia térmica ultrabaja que simplificó la estructura de la interfaz de conducción térmica y la tecnología de gestión del canal térmico, reduciendo la resistencia térmica del dispositivo a 1,89 K/W. El dispositivo ha pasado la confiabilidad. Prueba a 85 °C durante 6000 horas y la atenuación de la luz es inferior al 2%. Se utiliza la tecnología de acoplamiento óptico directo basada en lentes de silicona para conseguir una vida útil de 60.000 horas. Módulo de fuente de luz LED.

Para abordar el problema de la falta de estándares de fuentes de luz LED, hemos superado las tecnologías clave de estandarización de productos, formulado especificaciones de productos de iluminación semiconductora y estándares de grupos de interfaz, los hemos recomendado como estándares internacionales y adoptados por la industria, y promovido la estandarización y aplicación. de productos de iluminación semiconductores en China. Formar una serie de estándares para una evaluación rápida de la vida útil de productos de iluminación semiconductores, aplicaciones de iluminación ambiental extrema e iluminación inteligente general, liderar el desarrollo de estándares internacionales y aumentar la influencia internacional de la industria.

Comparación de indicadores técnicos con homólogos nacionales y extranjeros.

Al mismo tiempo, a medida que el proyecto ha logrado una serie de innovaciones en propiedad intelectual y estándares de productos, y ha logrado una industrialización, promoción y aplicación a gran escala, ha promovido el proceso de localización independiente y controlable de toda la tecnología de la cadena de China. 000000>#39;s industria emergente estratégica de iluminación de semiconductores, el progreso tecnológico de China'y la transformación de la iluminación tradicional a la industria de iluminación de semiconductores, formando la mayor producción del mundo' base de productos de iluminación LED.

La tecnología de iluminación de semiconductores independiente y controlable es un apoyo importante para mejorar la competitividad internacional de los productos semiconductores de China. El proyecto promueve la implementación fluida de productos de iluminación semiconductores en grandes proyectos nacionales y extranjeros, y aumenta la participación y la influencia de los productos semiconductores chinos en el mercado internacional de productos de alta gama. En el contexto de la actual guerra comercial entre China y Estados Unidos, las exportaciones de productos LED de China han seguido aumentando sin caer, aumentando contra la tendencia y alcanzando niveles récord. La iluminación por semiconductores se ha convertido en uno de los pocos campos de alta tecnología con competitividad internacional en China, lo cual es de gran importancia para practicar la estrategia de desarrollo impulsada por la innovación y promover la transformación y modernización industrial.

丨 Logros significativos en la promoción y aplicación de la industrialización tecnológica de cadena completa

"Esta tecnología de proyecto ha logrado la promoción de la industrialización y la aplicación de la tecnología de cadena completa de materiales, chips, paquetes, módulos y fuentes de luz LED de alto rendimiento."

Se entiende que el proyecto desarrolló dopaje con nitruro tipo p, regulación de bandas, sustratos y nucleación con patrones micronano, nueva epitaxia de capa amortiguadora, extracción de luz de interfaz y otras tecnologías de chips epitaxiales, que se promovieron por primera vez en Sanan Optoelectronics y su aplicación, ha obtenido el chip LED de alta eficiencia líder en el mundo, con una producción anual de 10 millones de chips epitaxiales de cuatro pulgadas, ocupando el primer lugar en el chip LED global mercado, apoyando el desarrollo tecnológico de la fábrica de chips epitaxiales más grande del mundo y promoviendo el desarrollo de chips de iluminación semiconductores en China. Depender completamente de las importaciones para desarrollar una localización controlada de forma independiente. La tecnología de gestión de canales térmicos y embalajes de resistencia térmica ultrabaja ha sido promovida y aplicada por empresas líderes en el campo del embalaje, como Hongli Zhihui, Guoxing Optoelectronics, Xiamen Hualian, etc., y ha logrado una producción anual de 120 mil millones de LED de alta confiabilidad. Dispositivos de embalaje. Admite dispositivos centrales LED de alta eficiencia y alta confiabilidad para respaldar avances comunes en los campos de módulos de fuentes de luz de larga duración y productos de iluminación semiconductores de alta calidad por parte de empresas transformadoras como Shenzhen Zhouming, Hebei Lide, Beijing Liangye y Xiamen Optoelectronics. Más de 40 millones de juegos de fuentes de luz, más de 10 millones de juegos de fuentes de luz LED para exteriores.

Los datos muestran que los productos de fuentes de luz LED de alta eficiencia lumínica y larga duración han logrado importantes demostraciones de proyectos y una popularización y aplicación a gran escala en los campos de iluminación interior, iluminación funcional exterior e iluminación de paisajes a través de empresas como Hebei Lide, Beijing. Liangye, Shenzhen Zhouming. Por ejemplo, en el campo de la iluminación interior, la reconstrucción de la iluminación del Gran Salón del Pueblo, el Salón de Baile del Gran Salón del Pueblo, la Sala de Conferencias de la Escuela del Partido del Comité Central del Partido Comunista de China, etc. . En el proyecto de renovación de iluminación del Gran Salón del Pueblo en el Gran Salón del Pueblo, los LED reemplazaron las fuentes de luz tradicionales para lograr una tasa de ahorro de energía del 84%, la iluminancia promedio general se duplicó y ha estado funcionando de manera segura durante 6 años. sin fallo desde 2012, que se ha convertido en un modelo para proyectos de renovación de ahorro energético en China.

Los participantes del proyecto afirmaron que en términos de iluminación funcional exterior, la tecnología de este proyecto resolvió los problemas del gran consumo de energía y la corta vida útil de las farolas tradicionales, y se aplicó a proyectos importantes como "diez ciudades y diez mil luces" y Guangzhou. -Reconstrucción de la autopista de Shenzhen. La primera carretera, que fue totalmente modernizada con LED, actualizó las cinco principales de la industria, con una tasa de ahorro de energía del 70%. Los dispositivos LED de alta confiabilidad se aplican de manera innovadora al proyecto de iluminación Harbin Ice and Snow World, resolviendo completamente el problema de la contaminación por mercurio de las fuentes de luz tradicionales, ganando el primer premio del primer diseño de iluminación de paisajes de nieve y hielo y siendo pioneros en la aplicación de LED. en ambientes extremos de baja temperatura, liderando la formulación Los estándares internacionales para productos de iluminación LED que cumplen con los requisitos de rendimiento de las regiones frías brindan soporte para la aplicación de los productos de iluminación semiconductores de China en regiones ambientales extremas globales.  

En términos de iluminación del paisaje, el proyecto de iluminación de la escena nocturna del Estadio Nacional (Bird's Nest), el proyecto de iluminación de la escena nocturna de la Cumbre APEC de China de 2014, la iluminación de la escena nocturna de la Torre Olímpica de los Cinco Anillos, los Juegos Olímpicos de Invierno de Sochi y otros Los proyectos de iluminación de escenas nocturnas han abierto un nuevo capítulo en las aplicaciones de iluminación de semiconductores y han mejorado nuestro país. La exhibición de productos de alta tecnología en los principales eventos internacionales.

Bajo la guía de importantes aplicaciones de demostración de ingeniería, las tecnologías y productos de iluminación de semiconductores han logrado una promoción y aplicación a gran escala. En 2018, la tasa de reemplazo del mercado LED de China alcanzó el 49%, impulsando la transformación y mejora de China. 000000>#39;s industria de la iluminación y aprovechando el rápido desarrollo de las empresas de iluminación de semiconductores de China's. El mercado de aplicaciones ha desempeñado un papel impulsor vital.

丨  Los beneficios económicos y sociales van de la mano

Los beneficios económicos y sociales son aspectos importantes de la tecnología de medición. El proyecto avanza a través de la tecnología clave de iluminación semiconductora de larga duración y alta eficiencia lumínica autónoma y controlable en toda la cadena, respaldando la mejora continua del rendimiento de los productos LED a través de la innovación tecnológica y realizando la mayor tecnología del mundo. Industrialización y expansión de chips LED. El campo de aplicación de la fuente de luz LED y la exportación a gran escala de productos de alta calidad mejoran la competitividad internacional de la industria.

Los datos muestran que en los últimos tres años, la unidad completada por el proyecto ha sumado 45,11 mil millones de yuanes en ventas y 8,46 mil millones de yuanes en nuevas ganancias. La innovación tecnológica ha impulsado el proyecto para realizar la industrialización de chips más grande del mundo: la unidad de finalización del proyecto representa el 32% del mercado interno y el 22% de la participación global. Los chips LED y los productos de aplicación se exportaron a muchos países de Europa y Estados Unidos, y los chips de iluminación semiconductores de desarrollo propio reemplazaron las importaciones, lo que promovió una reducción sustancial de precios y la promoción y aplicación a gran escala de productos terminales de iluminación semiconductores. Los beneficios económicos y los efectos de ahorro de energía y reducción de emisiones fueron significativos, apoyando la economía nacional y el desarrollo verde y sostenible.

Se entiende que los resultados del proyecto han llevado a cuadriplicar la eficiencia de los chips LED de China y a una reducción significativa de los precios. La unidad completada por el proyecto puede alcanzar una escala de producción anual equivalente a 40 millones de chips epitaxiales LED de dos pulgadas. Considerando el factor de 4 veces la eficiencia, el ahorro de costos acumulado puede superar los 330 mil millones de yuanes. Una consideración integral de la mejora de la tecnología de embalaje, la larga vida útil de los productos LED y la reducción de los costos de mantenimiento y estandarización provocada por la estandarización puede ahorrar a los productos terminales de iluminación semiconductores más de un billón de yuanes en costos.

Las tecnologías clave de iluminación semiconductora LED de alta eficiencia y larga duración respaldan la estrategia nacional de conservación de energía y reducción de emisiones. Los resultados de este proyecto han reducido efectivamente el consumo de energía de los productos de iluminación y reducido la contaminación ambiental. El logro del proyecto ha logrado ahorrar más de 180 mil millones de kWh de energía gracias a la iluminación semiconductora. Según el coeficiente de emisión de dióxido de carbono de la energía térmica de 0,8 kg-CO2/kWh, las emisiones totales de carbono se han reducido en más de 140 millones de toneladas, apoyando el desarrollo sostenible de la economía nacional.

Además, una nueva generación de fuentes de iluminación semiconductoras respetuosas con el medio ambiente reduce las emisiones de mercurio durante su uso. Según la norma nacional "Estándares de calidad del agua subterránea", 3 miligramos de mercurio pueden contaminar 60 toneladas de agua natural. Mediante la sustitución a gran escala de lámparas fluorescentes, lámparas de bajo consumo y otras lámparas que contienen mercurio, se puede reducir la contaminación por mercurio del medio ambiente ecológico. Tomando como ejemplo la aplicación de demostración Harbin Ice and Snow World, los resultados del proyecto se han aplicado desde 2009, reemplazando un promedio de 200.000 lámparas cada año, reduciendo las emisiones acumuladas de mercurio en más de 36 kg y evitando 720 millones de toneladas de contaminación natural del agua. en la cuenca del río Songhua.

El talento es una fuerza importante para el desarrollo industrial. La investigación tecnológica de cadena completa del proyecto ha promovido la tecnología l progreso de la industria de semiconductores de tercera generación en China y cultivó talentos técnicos de alto nivel para las industrias emergentes estratégicas del país. Los datos muestran que se ha capacitado a más de 2.000 personal técnico clave de alto nivel, que cubre R & D, sistemas de producción e ingeniería, formando un escalón de talentos, que ha sentado las bases para los talentos y la industria para el desarrollo de la industria de semiconductores de China.

La tecnología cambia la vida. Cuando la tecnología llegue a las masas, ejercerá enormes beneficios económicos y sociales. A juzgar por los resultados del proyecto, se ha reducido el coste total de la iluminación con fuentes de luz y se ha logrado mejorar la vida material y espiritual de las personas. El avance tecnológico de este proyecto ha provocado una importante bajada de precios. La nueva generación de fuentes de iluminación semiconductoras ha llegado a millones de hogares con características importantes como alta eficiencia y ahorro de energía, alta calidad de luz, larga vida útil y control de diseño de acuerdo con los requisitos ambientales generales. La necesidad de fuentes de luz seguras y saludables ha impulsado una serie de aplicaciones nuevas e innovadoras. Acelerar el progreso de la tecnología de iluminación de semiconductores y promover la mejora de la industria de iluminación de China.