走進南昌大學(xué)材料科學(xué)研究所，墻上寫著一行醒目的標(biāo)語：“多發(fā)光，少發(fā)熱”，仔細(xì)琢磨，覺得有點不對勁。人們通常用發(fā)光、發(fā)熱來形容做貢獻，“多發(fā)光”是好事，這“少發(fā)熱”作何解釋？所長江風(fēng)益教授一語道破天機：“對于發(fā)光體來說，少發(fā)熱才省電?！?

南昌大學(xué)材料科學(xué)研究所成立于1994年3月。2001年4月經(jīng)教育部批準(zhǔn)，依托該所建立了教育部發(fā)光材料與器件工程研究中心，研究工作涵蓋發(fā)光材料制備、發(fā)光器件制作、發(fā)光材料生長設(shè)備的研制、發(fā)光器件應(yīng)用等方面。最近，該中心在Si襯底上獲得了高質(zhì)量的GaN基多量子阱LED外延材料，并研制成功硅襯底GaN藍(lán)色發(fā)光二極管。用該外延材料的芯片合格率達87％，輸出光強高達18—30mcd，獲得了可以實用、性能優(yōu)良的Si襯底GaN藍(lán)色LED器件，主要性能指標(biāo)好于國外文獻報道水平。教育部組織專家對該項目進行了驗收，目前已經(jīng)通過。 藍(lán)色發(fā)光二極管用途十分廣泛，主要包括手機背光源、手機來電閃發(fā)光電池、儀器及汽車音響顯示面板背光等。目前國外商品化GaN材料是在Si襯底或藍(lán)寶石上生長的。由于GaN與Si襯底間存在巨大的晶格失配和熱失配的難題，在Si襯底上很難得到器件質(zhì)量的GaN材料，而國內(nèi)現(xiàn)有的常規(guī)藍(lán)寶石生長GaN材料工藝路線有可能在發(fā)展過程中設(shè)計知識產(chǎn)權(quán)糾紛，在此情況下，硅襯底成為研究人員矚目的焦點。 江教授說：“在硅上做發(fā)光器件是整個領(lǐng)域都夢寐以求的事?！痹S多國家都投入了這項工作，也取得了一定進展，但由于硅材料存在熱膨脹系數(shù)不同等難題，該技術(shù)一直沒能取得突破?！拔覀儺?dāng)初也只是抱著試一試的態(tài)度，沒想到很快就入了門，現(xiàn)在只有我們達到實用水平，但目前還只是小批量生產(chǎn)，沒有推向市場。”

據(jù)專家評價，南昌大學(xué)的硅襯底藍(lán)色發(fā)光二極管材料及器件工藝路線為我國發(fā)展自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)光材料開辟了嶄新的空間。 在實驗室里，江教授展示了硅襯底GaN藍(lán)色發(fā)光二極管。隨著電源接通，小小的二極管放射出璀璨的光芒，雖然是白天，但依舊光彩奪目。江教授說：“如果是用藍(lán)寶石，達到這個亮度很正常，但是用硅就已經(jīng)很不容易了。我們的目標(biāo)是用一半的能耗達到和藍(lán)寶石一樣的亮度，現(xiàn)在亮度還沒有達到，下一步工作是繼續(xù)提高亮度，降低成本?！?