ثقيل! فاز المشروع الذي يقوده لي جينمين من معهد أشباه الموصلات التابع للأكاديمية الصينية للعلوم بالجائزة الأولى للجائزة الوطنية للتقدم العلمي والتكنولوجي

في صباح يوم 10 يناير، عقدت اللجنة المركزية للحزب الشيوعي الصيني ومجلس الدولة مؤتمر جوائز العلوم والتكنولوجيا الوطنية لعام 2019 في قاعة الشعب الكبرى. حضر المؤتمر قادة الحزب وقادة الدولة مثل شي جين بينغ ولي كه تشيانغ ووانغ هونينج وهان تشنغ وقدموا الجوائز للفائزين. قدم شي جين بينغ الجائزة للفائز بالجائزة الأولى.

تم اختيار إجمالي 296 مشروعًا و12 خبيرًا في العلوم والتكنولوجيا في الجوائز الوطنية للعلوم والتكنولوجيا لعام 2019، وارتفع إجمالي عدد الجوائز بمقدار 23 مقارنة بعام 2018. من بينها، هناك 46 جائزة وطنية للعلوم الطبيعية، و65 جائزة وطنية للاختراعات التكنولوجية، و185 جائزة وطنية للتقدم العلمي والتكنولوجي، و10 جوائز جمهورية الصين الدولية للتعاون العلمي والتكنولوجي. مُنحت الجائزة الوطنية العليا للعلوم والتكنولوجيا لعام 2019 إلى الأكاديمي تسنغ تشينغكون والأكاديمي هوانغ شوهوا.

 حضر الباحث لي جينمين من معهد أشباه الموصلات التابع للأكاديمية الصينية للعلوم المؤتمر الوطني لجوائز العلوم والتكنولوجيا بصفته قائد المشروع واستلم الجائزة من القائد الوطني (الصورة ملتقطة خارج قاعة الشعب الكبرى)

وفي المؤتمر، "التكنولوجيا الأساسية وتصنيع إضاءة أشباه الموصلات ذات الكفاءة العالية في الإضاءة وطويلة العمر" فاز المشروع الذي يقوده الباحث Li Jinmin بقيادة معهد أشباه الموصلات التابع للأكاديمية الصينية للعلوم بالجائزة الأولى للجائزة الوطنية للتقدم العلمي والتكنولوجي وأصبح صناعة الإضاءة بأشباه الموصلات. شرف عظيم، مع أهمية تاريخية.

  من المفهوم أن المنتهيين الرئيسيين لهذا المشروع هم 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، كاي وينبي، ليو نايكسين. تم إنجازه بواسطة: معهد أشباه الموصلات، الأكاديمية الصينية للعلوم، شركة سانان للإلكترونيات الضوئية المحدودة، شركة شيامن هواليان للإلكترونيات المحدودة، شركة شنتشن زومينغ للتكنولوجيا المحدودة، شركة خبي ليد للإلكترونيات المحدودة، بكين ليانغي البيئية شركة التكنولوجيا المحدودة، مجموعة هونغلي زيهوي المحدودة، شركة فوشان غوكسينغ للإلكترونيات الضوئية المحدودة، تكنولوجيا الإضاءة لأشباه الموصلات في بكين مركز الترويج (الوطنية لهندسة الإضاءة لأشباه الموصلات R & D وتحالف الصناعة)، شركة Xiamen Optoelectronics Co., Ltd.

حضر صاحب المشروع النهائي المؤتمر الوطني لجوائز العلوم والتكنولوجيا (صورة جماعية تم التقاطها خارج قاعة الشعب الكبرى)

يتمتع الجيل الجديد من مصدر إضاءة أشباه الموصلات مع LED كجهاز أساسي بخصائص رائعة تتمثل في الكفاءة العالية وتوفير الطاقة وحماية البيئة، وهو مجال رئيسي للمنافسة العالمية للتكنولوجيا الفائقة. يعد التطوير المستقل للتكنولوجيا الرئيسية لإضاءة أشباه الموصلات عالية الكفاءة وطويلة العمر هو المفتاح لمنتجات إضاءة أشباه الموصلات لدخول ملايين الأسر، ومن الأهمية بمكان تعزيز تطوير صناعة إضاءة أشباه الموصلات في الصين. .

  ما هو المشروع الحائز على الجائزة الأولى للجائزة الوطنية للتقدم العلمي والتكنولوجي؟ وبحسب المشاركين في المشروع، فإن "مشروع التكنولوجيا والتصنيع الرئيسي لإضاءة أشباه الموصلات عالية الكفاءة وطويلة العمر" هي مشكلة فنية أساسية لمنتجات الإضاءة أشباه الموصلات مثل كفاءة التحويل الكهروضوئي والموثوقية التشغيلية على المدى الطويل. من مواد إضاءة أشباه الموصلات والرقائق والعبوات والوحدات النمطية، وقد حقق تطبيق السلسلة الكاملة لإجراء البحث والتطوير التكنولوجي المشترك لتشكيل مجموعة كاملة من إضاءة أشباه الموصلات عالية الكفاءة وطويلة العمر مع حقوق الملكية الفكرية المستقلة العالم 'أكبر تصنيع لتكنولوجيا شرائح LED وتوطين الأجهزة الأساسية، وقد تم عقده في قاعة الشعب الكبرى واجتماعات منتدى التعاون الاقتصادي لآسيا والمحيط الهادئ (APEC)، وقد أخذ زمام المبادرة في تنفيذ تعميم على نطاق واسع و التطبيق في العديد من السيناريوهات المهمة بما في ذلك المكاتب الوطنية، والتجديد الموفر للطاقة لـ "عشر مدن وعشرة آلاف مدينة"، والألعاب الأولمبية في بكين، وعالم هاربين للجليد والثلج.

丨 مواجهة التحدي ومعالجة المشاكل التقنية للسلسلة بأكملها قيادة التقدم التكنولوجي الصناعي والتحول

يتميز مصدر الإضاءة من أشباه الموصلات من الجيل التالي مع الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) القائمة على النتريد كجهاز أساسي بخصائص الكفاءة العالية وتوفير الطاقة وحماية البيئة. إنها واحدة من أكثر الصناعات ذات التقنية العالية الواعدة في العالم. ومع مواصلة تنفيذ خطة تقييد استخدام المصابيح الموفرة للطاقة المحتوية على الزئبق في اتفاقية ميناماتا، ستظهر إضاءة أشباه الموصلات نموًا هائلاً بسبب عدم إمكانية استبدالها. وفي المراحل الأولى من التنمية الصناعية، كانت التكنولوجيات الأساسية تحتكرها الشركات الأوروبية والأميركية واليابانية، وكانت منتجات الرقائق تعتمد بشكل كبير على الواردات.

ومن المفهوم أن المشروع يواجه مشاكل دولية مثل انخفاض كفاءة التحويل الكهروضوئي لمنتجات الإضاءة شبه الموصلة، وضعف الموثوقية على المدى الطويل، ونقص المعايير. وبفضل الدعم المستمر للخطط الوطنية للعلوم والتكنولوجيا مثل البرنامج الوطني 863، 973، وبرنامج التعاون الدولي، استمر المشروع لأكثر من عشر سنوات. شكلت الأبحاث الأساسية حول مواد أشباه الموصلات، والبحث في تكنولوجيا السلسلة الكاملة لمواد إضاءة أشباه الموصلات والرقائق والعبوات والوحدات النمطية ومصادر الضوء، حقوق ملكية فكرية مستقلة كاملة، وطوّرت أجهزة إضاءة أشباه الموصلات الرائدة في العالم و مصادر الضوء، وأدركت ترويج صناعة التكنولوجيا سلسلة كاملة، وشكلت العديد من الإنجازات المبتكرة.

من بينها، من أجل حل مشكلة انخفاض كفاءة التحويل الكهروضوئي لرقائق LED، الكشف عن الآلية الفيزيائية لتأثير التدلي لشريحة LED's تحت كثافات تيار مختلفة، واقتراح الحلول؛ اقتراح طريقة تعاطي المنشطات من النوع p لحالات الرنين العيب، ومقاومات نيتريد الغاليوم من النوع p (GaN). المعدل هو 0.136Ω •㎝، مما يضع الأساس النظري للتطوير التكنولوجي لرقائق LED عالية الطاقة. تم اقتراح التكنولوجيا الفوقي الصناعية للطبقة العازلة PVD AlN، وتم اختراع تقنية استخراج ضوء الرقاقة لتحقيق الإنتاج الضخم لرقائق LED بكفاءة إضاءة تبلغ 252lm / W وأكبر شريحة فوقي في العالم.

بهدف حل مشكلة الموثوقية الضعيفة على المدى الطويل لمصابيح LED، تم اختراع تقنية التحكم بالحقن الكهربائي للفيلم الموصل الشفاف ITO المخدر وطبقة حجب التيار المضمنة لحل مشاكل ارتفاع الضغط القديم وفشل القطب الكهربائي لشريحة LED؛ وحزمة مقاومة حرارية منخفضة للغاية تعمل على تبسيط هيكل واجهة التوصيل الحراري وتقنية إدارة القنوات الحرارية، مما يقلل المقاومة الحرارية للجهاز إلى 1.89 ك/وات. لقد اجتاز الجهاز الموثوقية y اختبار عند 85 درجة مئوية لمدة 6000 ساعة، وتوهين الضوء أقل من 2%. يتم استخدام تقنية الاقتران البصري المباشر المعتمدة على عدسات السيليكون لتحقيق عمر افتراضي يصل إلى 60,000 ساعة. وحدة مصدر ضوء LED.

بهدف حل مشكلة الافتقار إلى معايير مصدر ضوء LED، قمنا باختراق التقنيات الرئيسية لتوحيد المنتجات، وصياغة مواصفات منتجات إضاءة أشباه الموصلات ومعايير مجموعة الواجهة، وأوصينا بها كمعايير دولية واعتمدتها الصناعة، وعززنا التوحيد القياسي والتطبيق. من منتجات الإضاءة أشباه الموصلات في الصين. تشكيل سلسلة من المعايير للتقييم السريع لحياة منتجات الإضاءة أشباه الموصلات، وتطبيقات الإضاءة البيئية الشديدة والإضاءة الذكية العامة، وقيادة تطوير المعايير الدولية، وزيادة التأثير الدولي للصناعة.

مقارنة المؤشرات الفنية مع نظيراتها المحلية والأجنبية

في الوقت نفسه، نظرًا لأن المشروع قد حقق سلسلة من الابتكارات في مجال الملكية الفكرية ومعايير المنتجات، وحقق تصنيعًا وترويجًا وتطبيقًا على نطاق واسع، فقد عزز عملية التوطين المستقلة والقابلة للتحكم لتكنولوجيا السلسلة بأكملها في الصين< 000000>#39;s صناعة إضاءة أشباه الموصلات الاستراتيجية الناشئة، التقدم التكنولوجي في الصين والتحول من الإضاءة التقليدية إلى صناعة إضاءة أشباه الموصلات، مما يشكل أكبر قاعدة إنتاج في العالم لمنتجات الإضاءة LED.

تعد تكنولوجيا إضاءة أشباه الموصلات المستقلة والتي يمكن التحكم فيها دعمًا مهمًا لتعزيز القدرة التنافسية الدولية لمنتجات أشباه الموصلات في الصين. ويعزز المشروع التنفيذ السلس لمنتجات الإضاءة شبه الموصلة في المشاريع الكبرى في الداخل والخارج، ويزيد من حصة وتأثير منتجات أشباه الموصلات الصينية في سوق المنتجات الراقية الدولية. وفي سياق الحرب التجارية الحالية بين الصين والولايات المتحدة، استمرت صادرات الصين من منتجات LED في الارتفاع دون انخفاض، حيث ارتفعت عكس الاتجاه ووصلت إلى مستويات قياسية. أصبحت إضاءة أشباه الموصلات واحدة من مجالات التكنولوجيا الفائقة القليلة ذات القدرة التنافسية الدولية في الصين، وهو أمر له أهمية كبيرة لممارسة استراتيجية التنمية القائمة على الابتكار وتعزيز التحول الصناعي والارتقاء به.

丨 إنجازات كبيرة في تعزيز وتطبيق تصنيع تكنولوجيا السلسلة الكاملة

"لقد أدركت تكنولوجيا المشروع هذه تعزيز التصنيع وتطبيق تكنولوجيا السلسلة الكاملة لمواد LED عالية الأداء والرقائق والحزم والوحدات ومصادر الضوء"

من المفهوم أن المشروع قام بتطوير منشطات النيتريد من النوع p، وتنظيم النطاق، والركائز والنواة ذات الأنماط الدقيقة النانوية، وطبقة عازلة جديدة، واستخراج ضوء الواجهة وتقنيات الرقائق الفوقية الأخرى، والتي تم الترويج لها لأول مرة في Sanan Optoelectronics والتطبيق، وقد حصل على شريحة LED عالية الكفاءة الرائدة في العالم، بإنتاج سنوي يصل إلى 10 ملايين شريحة فوقي مقاس 4 بوصات، وتحتل المرتبة الأولى في LED عالميًا سوق الرقائق، ودعم التطور التكنولوجي لأكبر مصنع للرقائق الفوقي في العالم، وتعزيز تطوير رقائق الإضاءة لأشباه الموصلات في الصين. الاعتماد بشكل كامل على الواردات لتطوير التوطين الذي يتم التحكم فيه بشكل مستقل. تم تعزيز وتطبيق تكنولوجيا التعبئة والتغليف ذات المقاومة الحرارية المنخفضة وإدارة القنوات الحرارية من قبل الشركات الرائدة في مجال التعبئة والتغليف مثل Hongli Zhihui، وGuoxing Optoelectronics، وXiamen Hualian، وما إلى ذلك، وحققت إنتاجًا سنويًا قدره 120 مليار LED عالي الموثوقية أجهزة التعبئة والتغليف. دعم أجهزة LED الأساسية عالية الكفاءة والموثوقية لدعم الإنجازات المشتركة في مجالات وحدات مصدر الضوء طويلة العمر ومنتجات الإضاءة شبه الموصلة عالية الجودة من قبل الشركات النهائية مثل Shenzhen Zhouming وHebei Lide وBeijing Liangye وXiamen Optoelectronics. أكثر من 40 مليون مجموعة من مصادر الإضاءة، وأكثر من 10 ملايين مجموعة من مصادر الإضاءة LED الخارجية.

تشير البيانات إلى أن منتجات مصدر الضوء LED ذات الكفاءة العالية والعمر الطويل قد حققت عروضًا توضيحية كبيرة للمشاريع وانتشارًا وتطبيقًا على نطاق واسع في مجالات الإضاءة الداخلية والإضاءة الوظيفية الخارجية وإضاءة المناظر الطبيعية من خلال مؤسسات مثل Hebei Lide، Beijing ليانغي، شنتشن زومينغ. على سبيل المثال، في مجال الإضاءة الداخلية، إعادة بناء الإضاءة في قاعة الشعب الكبرى، وقاعة الرقص في قاعة الشعب الكبرى، وقاعة المحاضرات في مدرسة الحزب التابعة للجنة المركزية للحزب الشيوعي الصيني، وما إلى ذلك . في مشروع تجديد الإضاءة في قاعة الشعب الكبرى في قاعة الشعب الكبرى، حلت مصابيح LED محل مصادر الإضاءة التقليدية لتحقيق معدل توفير للطاقة بنسبة 84%، وتضاعف متوسط ​​الإضاءة الإجمالي، وهي تعمل بأمان لمدة 6 سنوات دون فشل منذ عام 2012، والذي أصبح نموذجًا لمشاريع التجديد الموفرة للطاقة في الصين.

وذكر المشاركون في المشروع أنه فيما يتعلق بالإضاءة الوظيفية الخارجية، فإن تقنية هذا المشروع حلت مشاكل الاستهلاك الكبير للطاقة والعمر القصير لمصابيح الشوارع التقليدية، وتم تطبيقها على مشاريع كبرى مثل "عشر مدن وعشرة آلاف مصباح"، وقوانغتشو - إعادة بناء طريق شنتشن السريع. أدى الطريق السريع الأول، الذي تم تجهيزه بالكامل بمصابيح LED، إلى تحديث المراكز الخمسة الأولى في الصناعة، بمعدل توفير للطاقة يصل إلى 70%. تم تطبيق أجهزة LED عالية الموثوقية بشكل مبتكر على مشروع الإضاءة Harbin Ice and Snow World، مما أدى إلى حل مشكلة التلوث بالزئبق من مصادر الإضاءة التقليدية تمامًا، وفاز بالجائزة الأولى لتصميم إضاءة المناظر الطبيعية للثلج والجليد، وأصبح رائدًا في تطبيق مصابيح LED في البيئات القاسية ذات درجات الحرارة المنخفضة، الرائدة في صياغة المعايير الدولية لمنتجات الإضاءة LED التي تلبي متطلبات الأداء للمناطق الباردة، مما يوفر الدعم لتطبيق منتجات الإضاءة شبه الموصلة في الصين في البيئة العالمية القاسية. المناطق.  

فيما يتعلق بإضاءة المناظر الطبيعية، مشروع إضاءة المشهد الليلي للاستاد الوطني (عش الطير)، ومشروع إضاءة المشهد الليلي لقمة APEC الصينية لعام 2014، وإضاءة المشهد الليلي للبرج ذو الحلقات الخمس الأولمبية، ودورة الألعاب الأولمبية الشتوية في سوتشي وغيرها لقد فتحت مشاريع إضاءة المشهد الليلي فصلاً جديدًا في تطبيقات إضاءة أشباه الموصلات وحسّنت بلدنا. عرض منتجات التكنولوجيا الفائقة في الأحداث الدولية الكبرى.

بتوجيه من التطبيقات التوضيحية الهندسية الرئيسية، حققت تقنيات ومنتجات إضاءة أشباه الموصلات ترويجًا وتطبيقًا على نطاق واسع. في عام 2018، وصل معدل استبدال سوق LED في الصين إلى 49%، مما دفع التحول والارتقاء بالصين< صناعة الإضاءة في الصين، وتستحوذ على التطور السريع لشركات إضاءة أشباه الموصلات في الصين. لقد لعب سوق التطبيقات دورًا حيويًا في القيادة.

丨  الفوائد الاقتصادية والاجتماعية تسير جنبا إلى جنب

تعد الفوائد الاقتصادية والاجتماعية جوانب مهمة لقياس التكنولوجيا. يخترق المشروع التكنولوجيا الرئيسية لإضاءة أشباه الموصلات ذات الكفاءة العالية في الإضاءة والتي يمكن التحكم فيها وطويلة العمر في جميع أنحاء السلسلة، مما يدعم التحسين المستمر لأداء منتج LED من خلال الابتكار التكنولوجي، وتحقيق أكبر شركة في العالم' تصنيع وتوسيع رقائق LED. مجال تطبيق مصدر ضوء LED، وتحقيق التصدير على نطاق واسع للمنتجات عالية الجودة، وتحسين القدرة التنافسية الدولية للصناعة.

وتظهر البيانات أنه في السنوات الثلاث الماضية، أضافت الوحدة التي أكملها المشروع 45.11 مليار يوان من المبيعات و8.46 مليار يوان من الأرباح الجديدة. عزز الابتكار التكنولوجي المشروع لتحقيق أكبر تصنيع للرقائق في العالم: تمثل وحدة إنجاز المشروع 32% من السوق المحلية و22% من الحصة العالمية. تم تصدير رقائق LED ومنتجات التطبيقات إلى العديد من البلدان في أوروبا والولايات المتحدة، وحلت رقائق الإضاءة شبه الموصلة المطورة ذاتيًا محل الواردات، مما عزز التخفيض الكبير في الأسعار والترويج على نطاق واسع وتطبيق منتجات الإضاءة الطرفية لأشباه الموصلات. وكانت الفوائد الاقتصادية وآثار توفير الطاقة وخفض الانبعاثات كبيرة، ودعم الاقتصاد الوطني الأخضر والتنمية المستدامة.

ومن المفهوم أن نتائج المشروع أدت إلى زيادة أربعة أضعاف في كفاءة رقائق LED الصينية وانخفاض كبير في الأسعار. يمكن للوحدة المكتملة بالمشروع أن تحقق نطاق إنتاج سنوي يعادل 40 مليون شريحة LED الفوقي مقاس 2 بوصة. مع الأخذ في الاعتبار عامل 4 أضعاف الكفاءة، يمكن أن يتجاوز التوفير في التكاليف التراكمية 330 مليار يوان. إن النظر الشامل في تحسين تكنولوجيا التعبئة والتغليف، والعمر الطويل لمنتجات LED وتقليل تكاليف الصيانة وتكاليف التوحيد القياسي الناتجة عن التوحيد القياسي يمكن أن يوفر على منتجات الإضاءة الطرفية لأشباه الموصلات أكثر من تريليون يوان من التكاليف.

تدعم التقنيات الرئيسية لإضاءة أشباه الموصلات LED عالية الكفاءة وطويلة العمر الاستراتيجية الوطنية للحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات. وقد أدت نتائج هذا المشروع إلى تقليل استهلاك الطاقة لمنتجات الإضاءة بشكل فعال وتقليل التلوث البيئي. وقد حقق إنجاز المشروع أكثر من 180 مليار كيلووات في الساعة من الطاقة التي تم توفيرها عن طريق إضاءة أشباه الموصلات. ووفقا لمعامل انبعاث ثاني أكسيد الكربون للطاقة الحرارية البالغ 0.8 كجم-CO2/كيلوواط ساعة، فقد تم تخفيض إجمالي انبعاثات الكربون بأكثر من 140 مليون طن، مما يدعم التنمية المستدامة للاقتصاد الوطني.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن الجيل الجديد من مصادر الإضاءة شبه الموصلة الصديقة للبيئة يقلل من انبعاثات الزئبق أثناء الاستخدام. وفقا للمعيار الوطني "معايير جودة المياه الجوفية"‎3 ملليغرام من الزئبق يمكن أن يلوث 60 طناً من المياه الطبيعية. ومن خلال استبدال مصابيح الفلورسنت والمصابيح الموفرة للطاقة وغيرها من المصابيح المحتوية على الزئبق على نطاق واسع، يمكن تقليل تلوث البيئة البيئية بالزئبق. وبأخذ التطبيق التجريبي لعالم هاربين للجليد والثلج كمثال، فقد تم تطبيق نتائج المشروع منذ عام 2009، حيث تم استبدال ما متوسطه 200 ألف مصباح كل عام، مما أدى إلى تقليل انبعاثات الزئبق التراكمية بأكثر من 36 كجم، وتجنب 720 مليون طن من تلوث المياه الطبيعية. في حوض نهر سونغهوا.

الموهبة هي قوة هامة للتنمية الصناعية. ساهمت أبحاث التكنولوجيا ذات السلسلة الكاملة للمشروع'في تعزيز التكنولوجيا التقدم الذي أحرزته صناعة أشباه الموصلات من الجيل الثالث في الصين وتنمية المواهب التقنية المتطورة للصناعات الاستراتيجية الناشئة في البلاد. تشير البيانات إلى أنه تم تدريب أكثر من 2000 موظف فني رئيسي متطور، بما في ذلك R & D والإنتاج والأنظمة الهندسية، وتشكيل مستوى المواهب، الذي وضع الأساس للمواهب والصناعة من أجل التطور السريع لصناعة أشباه الموصلات في الصين.

التكنولوجيا تغير الحياة. عندما تقترب التكنولوجيا من الجماهير، فإنها ستحقق فوائد اقتصادية واجتماعية هائلة. انطلاقًا من نتائج المشروع، تم تخفيض التكلفة الإجمالية لإضاءة مصدر الضوء، وتم تحسين حياة الناس المادية والروحية. وقد أدى التقدم التكنولوجي لهذا المشروع إلى انخفاض كبير في الأسعار. لقد دخل الجيل الجديد من مصادر الإضاءة شبه الموصلة ملايين المنازل بميزات مهمة مثل الكفاءة العالية وتوفير الطاقة وجودة الإضاءة العالية والعمر الطويل والتحكم في التصميم وفقًا للمتطلبات البيئية العامة. لقد دفعت الحاجة إلى مصادر إضاءة آمنة وصحية إلى سلسلة من التطبيقات الجديدة والمبتكرة. تسريع التقدم في تكنولوجيا الإضاءة بأشباه الموصلات وتعزيز تطوير صناعة الإضاءة في الصين.