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2019年度国家科学技术奖励大会1月10日在北京举行。中国科学院半导体研究所等单位完成的“高光效长寿命半导体照明关键技术与产业化”项目，荣获国家科技进步奖一等奖。
据该项目第一完成人、中科院半导体所李晋闽研究员介绍，该项目历时10余年联合技术创新，率先突破了全链条自主可控的半导体照明关键技术，实现了全球最大规模的led芯片产业化。针对led芯片电光转换效率低的问题，揭示led芯片在不同电流密度下，droop效应产生的物理机理；针对led长期工作可靠性差的问题，发明掺杂ito透明导电薄膜与嵌入式电流阻挡层匹配的电注入调控技术；针对led光源标准缺乏的问题，突破产品标准化共性关键技术，制定半导体照明产品规格接口团体标准。项目取得发明专利168件（美国专利14件），制定标准15项。项目成果实现年产四英寸外延芯片1000万片，位列全球led芯片市场首位，占比22%。
李晋闽说，半导体发光二极管(简称led)具有高光效、长寿命的特点，，以led为核心器件的半导体照明作为一种新兴技术经过近10多年的发展，已成为照明史上继白炽灯之后的第二次照明革命。led节能效果显著，其电光转换效率是荧光灯的5倍，白炽灯的20倍。
李晋闽用通俗的语言解释，高光效长寿命半导体照明关键技术与产业化，通俗点说就是用低成本，把一个高技术、高效节能的照明产品惠及老百姓，让大家都能用得起。李晋闽说，早期半导体照明提出的时候，价格比现在要贵100多倍，远远超出了人们所能接受的价格范围，所以当时我们团队提出高效节能的性能要提高8倍，价格要降低100倍，瞄准这一点，才能让半导体照明进入千家万户,对于推动我国半导体照明产业发展意义重大。李晋闽说，目前，我国已有近50%的传统光源被led产品所取代，每年累计实现节电约2800亿度，相当于3个三峡水利工程的发电量。
李晋闽介绍，本世纪初期，世界上一些发达国家围绕led的研制展开了激烈的技术竞赛，发布了诸如美国的“下一代照明计划”、欧盟的“彩虹计划”、日本的“21世纪光计划”等半导体照明发展计划。
我国在2003年首次提出发展半导体照明计划，科技部等六部委紧急启动“国家半导体照明工程”；2006年，半导体照明列入“国家中长期科学技术发展规划纲要”；2013年国务院发布“发展节能环保产业的意见”，大力推动半导体照明产业化。
李晋闽谈到，该项目团队面向国家的重大需求，承担起技术攻关的重任，通过基础研究、技术突破、规模应用和产业推动，形成具有自主知识产权的高光效、长寿命半导体照明成套技术，关键指标达国际领先水平。项目的实施带动了我国半导体照明产业迅速发展，项目成果实现大规模产业化推广，led芯片市场份额居全球首位。项目成果在北京奥运会、十城万盏示范工程、人民大会堂照明系统节能改造工程、apec峰会、俄罗斯世界杯等重大工程实现示范应用，节能减排效果显著，引领了全球半导体照明技术的发展。中国的照明产品已出口至欧、美、日本等发达国家和地区，支撑我国成为全球最大的半导体照明生产、消费和出口国，同时也实现了中国照明产业的转型升级和照明产品的更新换代。
李晋闽表示，随着半导体照明技术与产业的发展，除在照明方面的应用，新技术与新业态层出不穷。例如，目前在民用和工业领域消毒杀菌应用的深紫外光源大多是汞灯，随着2020年国际《水俣公约》的实施，采用深紫外led替代传统汞灯在消毒杀菌的应用类似于白光led替代传统光源在照明领域的应用，将形成一个巨大的新兴产业。深紫外led可广泛应用于水净化、空气净化、生物探测、医疗等民用领域。
此外，李晋闽说，由于深紫外属于日盲波段，深紫外技术在军事上还可应用于短距离保密通信、国防预警等领域，已成为全世界公认的战略高技术。
李晋闽自信地称，未来，半导体照明产业正在从最初的技术驱动转变为应用驱动，按需照明、智慧照明、超越照明将是半导体照明产业未来发展的重要趋势。半导体照明将在健康照明、智慧照明以及农业、医疗、通讯等超越照明的技术领域实现更为广泛的应用。
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