得知這一消息后,海信集團(tuán)首席科學(xué)家黃衛(wèi)平表示,與華芯半導(dǎo)體科技有限公司開(kāi)展深度合作,跟蹤測(cè)試使用華芯半導(dǎo)體VCSEL芯片。華為、中興等一批通訊企業(yè)也相繼與華芯接洽,表達(dá)合作的愿望。
給國(guó)內(nèi)光電領(lǐng)域帶來(lái)變革
華芯半導(dǎo)體公司位于姜堰高新區(qū),在企業(yè)全封閉的生產(chǎn)車(chē)間外,公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理王智勇隔著透明玻璃向記者介紹,VCSEL芯片被譽(yù)為數(shù)據(jù)中心與云計(jì)算的“血液”,相對(duì)于LED(發(fā)光二極管)、LD(激光二極管)、DFB激光器等半導(dǎo)體元件,VCSEL有諸多優(yōu)良的特性,如發(fā)光效率高、功耗極低,光束質(zhì)量好,易于光纖耦合,造價(jià)便宜等。VCSEL的發(fā)熱量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他光源,VCSEL光源還具有光斑對(duì)稱(chēng),發(fā)散角小等優(yōu)勢(shì)。
王智勇介紹,VCSEL應(yīng)用前景廣闊,除了通訊領(lǐng)域外,還可應(yīng)用于3D傳感、車(chē)載激光雷達(dá)等領(lǐng)域。手機(jī)用上VCSEL芯片實(shí)現(xiàn)3D傳感,通訊效果更好,而且拍攝速度更快,成像立體又清晰,比單反相機(jī)效果還好。
華芯半導(dǎo)體公司科研團(tuán)隊(duì)同期研制的另一款藍(lán)光芯片,在業(yè)界同樣引起強(qiáng)烈震動(dòng)。藍(lán)光芯片用于超高清激光電視、激光照明、激光顯示等領(lǐng)域。王智勇說(shuō),以現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的LED液晶電視機(jī)為例,藍(lán)光芯片替代LED后,就變成了激光電視機(jī),由于光速提速成千上萬(wàn)倍,其成像更清晰,耗電量卻僅為原來(lái)的十分之一,且制造成本也大大降低。光束中,藍(lán)光傷害視力,LED光源中藍(lán)光占39%,而激光中藍(lán)光僅占19%。因此,LED節(jié)能燈升級(jí)為激光照明后,更加節(jié)能環(huán)保,而且利于保護(hù)視力。
此前,世界上僅有德國(guó)、美國(guó)、日本少數(shù)國(guó)家能生產(chǎn)VCSEL芯片和藍(lán)光芯片。國(guó)內(nèi)使用這兩款芯片只能靠進(jìn)口,價(jià)格昂貴,致使3D手機(jī)、激光電視機(jī)、激光燈等高質(zhì)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品難以大規(guī)模投放市場(chǎng)。“華芯半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)這兩款芯片的規(guī)模量產(chǎn),將給國(guó)內(nèi)光電領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)變革。”王智勇說(shuō)。
諾貝爾獎(jiǎng)獲得者參與研發(fā)
47歲的王智勇是北京工業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,長(zhǎng)期從事大功率半導(dǎo)體激光器、光纖激光器等研究,參與過(guò)多個(gè)國(guó)家級(jí)的激光器項(xiàng)目研發(fā)。王智勇說(shuō),他和他的科研團(tuán)隊(duì)最大的夢(mèng)想就是研制出中國(guó)造的VCSEL芯片,“沒(méi)想到,我們的夢(mèng)想在姜堰實(shí)現(xiàn)了”。
2015年3月,王智勇應(yīng)邀來(lái)泰考察,泰州鼓勵(lì)科技人才創(chuàng)業(yè)的優(yōu)惠政策讓他怦然心動(dòng)。2015年12月,華芯半導(dǎo)體科技有限公司在姜堰高新區(qū)成功注冊(cè),項(xiàng)目總投資50億元,一期投入12億元。
項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,王智勇和他的團(tuán)隊(duì)遇到的最大難題是,國(guó)外壟斷生產(chǎn)VCSEL芯片、藍(lán)光芯片的各種設(shè)備。他們只能從國(guó)外采購(gòu)類(lèi)似設(shè)備,然后按照VCSEL芯片、藍(lán)光芯片生產(chǎn)要求改進(jìn)設(shè)備。值得一提的是,王智勇領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)擁有全球60多名科技精英,其中包括曾獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)、被譽(yù)為“藍(lán)光之父”的日本科學(xué)家中村修二。
三個(gè)月時(shí)間,公司科研人員完成了所有設(shè)備的改進(jìn)和安裝調(diào)試工作。接下來(lái),科研團(tuán)隊(duì)又轉(zhuǎn)戰(zhàn)VCSEL芯片、藍(lán)光芯片的研制和生產(chǎn)。芯片研制,選材苛刻,工藝復(fù)雜,每一次測(cè)試、每一個(gè)計(jì)算都要重復(fù)多遍。經(jīng)過(guò)一年多的努力,華芯半導(dǎo)體團(tuán)隊(duì)攻克關(guān)鍵核心技術(shù),比預(yù)定時(shí)間提前8個(gè)月研制出新品。3月2日,10GVCSEL芯片產(chǎn)品、100MW藍(lán)光芯片通過(guò)測(cè)試,各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)超過(guò)國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
王智勇說(shuō),華芯半導(dǎo)體VCSEL芯片、藍(lán)光芯片完全采用自主創(chuàng)新的專(zhuān)利技術(shù),特別是VCSEL芯片獨(dú)有的納米層精確控制、補(bǔ)償外延技術(shù)和芯片BCB平整制程,使得該款芯片具備高頻、高溫、高濕以及復(fù)雜電磁環(huán)境工作的能力,可大大降低數(shù)據(jù)中心的耗電量。兩款芯片產(chǎn)品已擁有80多項(xiàng)專(zhuān)利,其中發(fā)明專(zhuān)利50多個(gè)。
目前,華芯半導(dǎo)體科技公司已實(shí)現(xiàn)10G、25G、30G高速VCSEL芯片,1.5W以下藍(lán)光芯片成功量產(chǎn)。下一步,企業(yè)將開(kāi)發(fā)更高速的56G超高速VCSEL芯片產(chǎn)品以及3D感測(cè)VCSEL芯片、3.5W藍(lán)光芯片、DFB、EML產(chǎn)品,向國(guó)際一流生產(chǎn)企業(yè)挺進(jìn)。
據(jù)悉,華芯半導(dǎo)體科技有限公司現(xiàn)有3條生產(chǎn)線,VCSEL及藍(lán)光芯片量產(chǎn)后今年6月份可正式銷(xiāo)售,預(yù)計(jì)年納稅銷(xiāo)售可達(dá)10億元。
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