武漢海歸博士專攻“人造陽光” 躋身全球一流
昨日(8月9日)，武漢優(yōu)煒星科技有限公司宣布，其研發(fā)的深紫外LED燈單顆燈珠功率首次達到18毫瓦，可比肩美國SETi、日本日亞等國際一流大廠。
優(yōu)煒星創(chuàng)始人、海歸博士陳長清介紹，這樣一枚LED燈就像人造小太陽，裝在空調(diào)、凈水機上可以消滅99.99%以上的細菌，市場規(guī)模可達百億元之巨。
海歸博士專攻“人造陽光”
現(xiàn)年46歲的陳長清生于福建，1995年從武漢大學物理系碩士畢業(yè)，在德國埃爾朗根—紐倫堡大學取得博士學位。在美國南卡大學時，他師從知名LED技術學者阿西夫·可汗教授(Asif Khan)，從事III族氮化物半導體材料與器件研發(fā)工作，由此進入紫外LED領域，迄今近20年。
“太陽光滋養(yǎng)萬物，捍衛(wèi)人類健康，其中能殺菌、消毒的紫外線功不可沒。而能發(fā)射出紫外線的LED燈，就像一顆人造太陽，可以加熱固化、殺菌消毒。”陳長清說。
美國傳感器電子科技有限公司(SETi)是全球紫外LED研發(fā)的領軍企業(yè)，其產(chǎn)品被美國宇航局用于太空空間站，殺菌率達99.99%；運用于醫(yī)學治療，5分鐘內(nèi)可殺死99.9%的C型肝炎；使用在美國海軍的軍用水壺上，可將任意流動水源凈化為飲用水。但長期以來，紫外LED制造技術一直被國外企業(yè)壟斷，中國廠家使用相關技術和產(chǎn)品的成本昂貴。
2015年，陳長清從美國回國創(chuàng)業(yè)，在武漢光電工業(yè)技術研究院孵化平臺上成立武漢優(yōu)煒星科技有限公司，組織專業(yè)研發(fā)團隊，從事紫外LED技術的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
潛心鉆研打破美日技術壟斷
要突破技術壟斷，必須從最基礎的材料開始。在LED技術產(chǎn)業(yè)鏈上，LED外延片襯底材料最為關鍵。它是制造紫外LED最核心的器件，對最終產(chǎn)品品質(zhì)、成本控制影響最大。
當時，SETi公司技術最先進，可在藍寶石襯底上生長出0.3微米厚的AlN單晶薄膜。陳長清及其團隊成員戴江南博士、張建寶博士等在此基礎上不斷改進創(chuàng)新，歷時三年多，終于制備出3微米厚的AlN單晶厚膜，厚度達SETi的10倍以上，大大提高了LED外延質(zhì)量。
紫外燈珠的制備面臨另一個難題：必須要在同等面積上封裝集成更多的燈珠，實現(xiàn)更高功率密度的紫外光照，才能在技術性能上與國外競爭。在這一過程中，能否更有效地散熱，成為決定技術成敗的關鍵。
優(yōu)煒星研發(fā)團隊經(jīng)過反復試驗，選擇了具有高導熱系數(shù)的氮化鋁陶瓷作為基板，采用全球最先進的倒裝共晶技術進行封裝，成功使光源模組的熱阻降低到每瓦5.5K以下，遠低于國外企業(yè)每瓦20K的水平。
至今，陳長清帶領團隊申請專利近20項，成功研制出性能世界領先的全波段紫外UV-LED核心器件，并成功應用在固化、醫(yī)療、殺菌、消毒等民用領域及國防軍事領域。2016年，因貢獻突出，他成為武漢市“城市合伙人”。
擁有先進技術后，優(yōu)煒星開始緊盯市場需求，研發(fā)各類新產(chǎn)品。
在印刷行業(yè)中，紫外LED燈用于干燥固化噴墨打印機墨粉。這一技術長期被外企壟斷，武漢優(yōu)煒星迅速與目標客戶接觸，順利拿下訂單，制造出性能更佳、價格更優(yōu)的產(chǎn)品，實現(xiàn)了100%國產(chǎn)化替代。
長飛光纖的光纖拉絲塔中需要使用紫外光源對光線涂覆層進行固化。此前，長飛使用的是傳統(tǒng)UV汞燈，能耗高、壽命短。優(yōu)煒星與長飛合作，設計、制備的紫外LED燈光功率更高，能耗只有傳統(tǒng)汞燈的30%，壽命則達到了汞燈的5到10倍。
進軍深紫外領域瞄準百億市場
不過，上述產(chǎn)品使用的主要是波長在320至400納米的近紫外LED。目前，武漢優(yōu)煒星正在積極研發(fā)波長200至320納米之間的深紫外LED，日前首次將其功率提升至18毫瓦，達到世界一流水平。
據(jù)介紹，深紫外技術主要用于殺菌消毒，應用領域更為廣泛。產(chǎn)品一旦成熟，將LED燈裝在空調(diào)、凈水機、冰箱、汽車上就能消毒殺菌，“試想一下，如果全國所有的冷鏈物流車和所有大型商超的保鮮貨柜上都裝一排深紫外LED燈，就可以讓全國的水果、蔬菜、海鮮、肉類保鮮期延長一天，將產(chǎn)生多大的市場價值？”
曾有媒體測算，目前全中國家庭使用的消毒柜、洗碗機、凈水器、空調(diào)、冰箱、洗衣機和汽車總規(guī)模超過10億臺次，如果以每臺商品平均使用10元的深紫外LED計算，銷售收入將超過100億元。
目前，優(yōu)煒星正與長虹日電公司合作，研發(fā)用于消毒柜、冰箱等白色家電的紫外殺菌光源；與法國PSA集團合作，研發(fā)用于車載空調(diào)的空氣凈化系統(tǒng)。在小規(guī)模生產(chǎn)的情況下，今年前7個月的銷售收入已接近2000萬元，年增長率接近150%，實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)后營收增長將更加迅猛。(成熔興)
