科研征途绽放青春光彩,关于举办2019年第2期珠江

2019-11-19 02:59栏目:学信档案
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  尽管我国关于淘汰白炽灯的路线图早已非常明确,国家和许多地方也都发布了鼓励生产和推广LED产品的相关支持政策,然而由于价格因素,LED照明距离寻常百姓真正能够接受,仍然还有一定的距离。  有人说,LED行业是基于蓝宝石而成长的。那是因为,首选用于生产LED芯片的晶体材料——蓝宝石,占了全部LED制造所用衬底材料的 85%。一般来说,蓝宝石基板占LED产品成本高达两成,可说是LED供应链中成本最高的材料。由此可以看出,如果能找到一种价廉物更美的材料,来替换蓝宝石,对降低LED生产成本,使其最终能够真正走入寻常百姓家,其作用是显而易见的。李国强和他的华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室LED外延材料与器件研究小组就是做这件事的。“如果很多人因为我们的研究成果而过上更加健康便利的生活,那将是身为科研人员的莫大荣幸。”让科技改变生活,是他和他的团队的最大心愿。  今年35岁的李国强是华南理工大学教授、博士生导师,2013年度广东省自然科学杰出青年基金获得者。主要从事III-V族化合物半导体材料与器件的研究,主持过多项国家、省部级科研项目。近年来,在国际知名期刊发表SCI论文68篇。论文被引用551次,包括3次被Science引用,20余次被美国及中国科学院/工程院院士引用。申请专利45项,授权20项;10次在国际学术会议上作特邀报告,30次口头报告;担任国际会议大会/分会主席2次。去年4月,李国强被授予第十五届“广东青年五四奖章”。  多年来,李国强及其团队在用新型材料替代蓝宝石的研究中取得了丰硕成果。他们将不同新型衬底材料用于III族氮化物薄膜的外延生长,推动了基于新型衬底的蓝白光LED技术;研究了III-V族化合物半导体的缺陷微观结构及缺陷形成机理,有效提高了LED外延芯片材料的质量;提出了一种图形衬底设计思路,并依此开发出相关软件,从而设计出多种新的图形衬底方案,大幅度提高了LED出光效率。相关研究成果与国内LED行业领头企业合作,产生了良好的经济效益。  他们的研究成果曾被国际著名学术出版机构英国皇家化学学会高度认可。如RSC在材料及化学界具有重大影响力的期刊Journal of Materials Chemistry C,以2014年2月7日出版的第5期封底文章的形式,发表该团队的一项研究成果时,用一段醒目文字,这样评价团队的研究方向和成果:“李国强教授带领的光电半导体小组隶属于华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室,正推动着新型化合物半导体材料与器件的发展”。  而团队另一篇报道新型图形化衬底上制备蓝光LED的研究成果,则被晶体生长方面的权威期刊、美国化学学会的Crystal Growth & Design作为2012年6月6日出版的第6期封面文章发表。而后,在半导体产业界和学术界具有很强影响力和地位的国际著名杂志《Semiconductor Today》,又在其2013年9月份代表性成果中,以“Optimizing spherical cap patterned sapphire for nitride semiconductor LEDs”为题,用2页篇幅专题报道了团队在新型图形化衬底的设计及其LED器件制作方面的工作,认为论文“提出的球冠型图形化衬底上的LED对于提高氮化物LED的出光效率具有很大意义”。并评论说,由于“新型图形化衬底的图案高度低,因此图案的加工时间短,有助于降低加工时间与成本,这对LED的大规模工业化生产具有很大的意义。”  在2010年回到华南理工大学工作之前,李国强是牛津大学材料系皇家学会研究员,东京大学生产技术研究所JSPS外国人特别研究员,通用电气全球研发中心高级研发科学家。当时,英国著名的LED及光电元器件制造企业Oclaro为他提供了无限期的永久性合同和优厚的薪水;与此同时,剑桥大学也抛出了橄榄枝,希望他能加入该校的LED研究团队。然而,李国强却放弃了英国优厚的科研条件与岗位,和许多优秀我国留学人员一样,带着报国梦回到中国,回到广东。他这样说:“科学就是应该为人类进步服务的,无关名利,我是想为我的国家做些事才选择回国的。

附件:

科研与育人开出“并蒂花”

为了LED真正走近寻常百姓

报告题目:Si衬底上的第三代半导体材料与芯片技术及其产业化 报 告 人:珠江学者特聘教授、材料科学与工程学院李国强教授报告时间:2019年3月15日15:00-17:00报告地点:华南理工大学五山校区逸夫科学馆2楼报告厅欢迎广大师生参加!人 事 处2019年3月7日报告人简介:李国强,男,1979年生,博士,华南理工大学材料科学与工程学院教授,国家优秀青年科学基金获得者、长江学者青年学者、珠江学者特聘教授。主要从事第三代半导体材料与器件、新能源材料与器件研究。在III族氮化物外延材料的生长与芯片制备方面取得了突出的研究成果。在Advanced Materials, Surface Science Reports, Reports on Progress in Physics等期刊上发表SCI论文140余篇,包括ESI高被引论文9篇,行业顶级期刊特邀综述3篇;论文被SCI他引3000余次;被国际半导体行业著名杂志Semiconductor Today专题报道15次;出版中/英文专著3部;以第一发明人获授权中国发明专利65件、新加坡专利1件、美国专利1件,申请国际PCT专利15件;研究成果获2017年广东省科技进步二等奖、2015年广东省技术发明二等奖、2013年国家技术发明二等奖。报告摘要:近来,中美贸易战及美国制裁中兴、华为事件不断发酵,折射出我国的缺“芯”之痛。目前我国芯片自主研发能力不足,核心芯片极度缺乏。李国强教授近20年来专注于第三代半导体材料与芯片的关键科技与技术问题,通过材料创新、设备发明、芯片设计与制备,实现了第三代半导体材料与芯片核心技术的突破及产业化。设计了III族氮化物/衬底界面的初始结构,并创造了该异质界面的生长条件,实现了所设计界面结构的可控生长;发明了全新的两步生长法,有效控制了Si衬底上III族氮化物的缺陷和应力,大幅度提高了外延薄膜的质量;设计了III族氮化物的多种异质结构,增强了载流子输运性能,实现了Si衬底上多种高性能III族氮化物器件(高性能LED芯片、功率器件、高频滤波器)的产业化,产生了超过5亿元的经济效益,并在国防和民用领域的多项“卡脖子”技术中得到重要应用。

小故事 放弃高薪只为报效祖国

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让LED更炫目多彩

  章秀银是华南理工大学电子与信息学院教授、博士生导师,在国际上首次提出频率选择性耦合概念,已在国际期刊及会议上发表论文70多篇,获授权国家发明专利8项,授权实用新型专利14项,目前已经有一项成果进行产业化转化。他还是IEEE高级会员,广东省自然科学杰出青年基金获得者,入选教育部新世纪优秀人才计划,担任2013年全国天线年会技术委员会副主席。  在章秀银的人生履历中,比起其他科研工作者,多了一些企业工作经历。他认为,这是一笔财富。  章秀银大学毕业后,一开始是在中兴通讯从事技术支持工作。慢慢地,他发现工作虽能胜任,但对其内在本质却不懂,好奇心促使他选择回校继续深造。  在华南理工大学电信学院攻读研究生期间,章秀银有机会参与一家公司的研发项目,项目进行中,他又发现还有许多东西需要弄懂,于是,他又去香港城市大学电子工程系攻读博士学位。  章秀银说,因为在企业里呆过,他更加了解企业真正需要什么样的产品,使得科研成果与产品产业化能实现无缝对接。  他谈到自己已产业化的一项研究成果——小型化高隔离收发天线及其在ICS壁挂式覆盖设备中的应用,该成果已在2012年完成研发并进行了产业化推广。  针对目前WCDMA和GSM移动通信中部分室内仍然存在深度覆盖不足的情况,章秀银联合深圳市西瑞克斯通信设备有限公司开发了微功率、小型化的ICS壁挂式覆盖设备。“该设备体积较小,需要集成接收和发射两幅天线在其内部,且两幅天线的隔离度要达到ICS系统的高隔离要求,因此小型化高隔离收发天线的设计是项目的关键。我主要负责总体方案和天线部分的设计。”  “这个产品的开发应用到我前期研究成果中的差分天线的宽带化技术。”章秀银说。与业内产品相比,该产品具有天线内置、体积小的优点,可以进行灵活的部署,以快捷的方式来解决移动通信室内区域的网络覆盖问题。  该产品已经由深圳西瑞克斯通信设备有限公司量产,超过1000套产品装配在中国移动和中国联通等运营商的网络中,截至目前,已实现经济效益300万元, 预计2013年的产值约为1000万。随着系列产品的开发,预计该产品在未来将产生更高的效益。

图片 2报纸版面

    科技日报3月6日第12版讯  编者按 年轻,阳光,朝气蓬勃。令人惊叹的是,他们中已经成为教授、博导的比比皆是。更令人称奇的是,在这个特殊群体中,获得“省杰青”殊荣,拿到100万元科研经费时,最小的才27岁,最大的也不过35岁。  广东省自2012年开始,以更加倾向培养年轻科学家、更加注重评审严格性与多样性相结合、更加贴近服务广东的战略目标、培育青年人才不拘一格为原则,在全国首创培养35周岁以下具备良好科研能力和潜质、协同创新能力强的“省杰青”工作,从一开始就引起社会各界的强烈反响。截至目前,已资助培养了47位青年科学才俊。他们中,既有在国家顶尖科学刊物《自然》《科学》发表文章的“特才”,也有本科毕业三年后获取国外名牌大学博士学位并在产业专利技术方面卓有建树的“奇才”,既有广东土生土长却屡受国外同行专家高度评价的“怪才”,也有一直留洋在外已是国外核心科研期刊编委、审稿人的“海龟”……  于是,在南粤大地科学发展的词典中,创新驱动,转型升级,一切,都因他们靓丽的青春而变得更加年轻。  让我们走进他们五彩斑斓的故事。

像热爱生命一样热爱科研

华南理工大学电子与信息学院教授章秀银

热情而纯净地面对科学

华南理工大学教授、博士生导师李国强

  李国强 华南理工大学教授、博士生导师,广东省自然科学杰出青年基金获得者。主要从事III-V族化合物半导体材料与器件的研究,主持过多项国家、省部级科研项目,近年来发表SCI论文60余篇,包括3篇封面文章和1篇ESI高引用论文,获授权国家专利16项,研究成果曾获2013国家科技发明二等奖、2006年全国百篇优秀博士论文奖以及多项省部级奖励。今年4月,李国强被授予第十五届“广东青年五四奖章”。   蓝光LED外延芯片、II-VI族和III-V族化合物半导体……说到李国强的研究内容,跳出来的是一连串生僻的词汇,也许不少人会感觉他的研究离我们很遥远,但其实这些研究成果就在你我身边——相关技术在灯光照明、户外大屏幕显示、液晶显示屏的背光源等领域都有着广泛的应用前景。作为一名在漫漫学术道路中不断前行的杰出青年研究学者,李国强在发光材料取得系列进展,绽放出青春的“光彩”。

章秀银:做科研成果转化的“领跑者”

  李国强这么年轻便取得如此闪光的科研成绩,这并不是想象中的神童创造的奇迹,他有着正常不过的成长轨迹,他的光环都是刻苦拼搏出来的。多年来,废寝忘食地工作已成为李国强生活的重要组成部分。在就读博士期间,为了攻克高能射线用大尺寸单晶生长方向的技术难题,他不分昼夜地在实验室工作,最终获得具有我国自主知识产权的晶体生长技术。在此基础上,经过五年的刻苦钻研,终于成功生长出了大尺寸高质量此类晶体,这一研究成果直接推动了我国高能射线探测器的发展。   2004年获得博士学位后,李国强受邀担任美国通用电器位于上海全球研发中心的高级研究员。期间,他更加清晰地看到中国在光电材料及器件研究领域与世界一流水平之间的差距。为了学习更先进的技术,李国强毅然放弃企业的优厚待遇,决定出国深造。   2005年初起,他获得日本学术振兴会的资助,成为日本东京大学生产技术研究所的特别研究员,学习当时国际上最为先进的LED技术,这个学习过程让他对LED产生了更大的兴趣。2007年,他再次申请并获得了英国皇家学会的资助,前往英国牛津大学,在世界顶级研究团队继续从事光电半导体材料与器件方面的研究。   在牛津大学期间,李国强抓紧一切时间与机会学习世界上最顶级的科学技术、研究方法。他首次提出了一个全新的LED材料生长体系,相关研究成果被作为封面,发表在英国皇家化学学会的Chemical Communications以及其他一些国际知名期刊上,引起了国际同行的跟踪研究。   李国强说,牛津大学的学习工作经历对他影响很大,让他能够以一颗纯粹的心去面对科学。国外优越的科研环境和优厚的生活条件并没有羁绊住李国强回国的脚步,他一直想着凭借一身所学报效祖国。2010年,李国强毅然放弃了英国优厚的科研条件与岗位,回到国内,到华南理工大学继续他的科学理想。他说:“我认为科学就是应该为人类进步服务的,无关名利,我也就是想为我的国家做些事才选择回国的。”

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  广东科技报11月16日第7版整版报道

——记广东“省杰青”李国强和他的LED外延材料与器件研究团队

  多年来,废寝忘食地工作已经成为李国强生活的重要组成部分。在其就读博士期间,为了攻克高能射线用大尺寸单晶生长方向的难题,获得具有我国自主知识产权的晶体生长技术,李国强不分昼夜地在实验室工作,饿了用方便面充饥,渴了就喝囤积在实验室的矿泉水。他也因此患上严重胃病而不得不在校医院进行了长达2个月的住院治疗。   在牛津大学从事研究工作期间,由于该校科研工作者众多而实验设备有限,因此每人每周能够预约到的实验时间十分有限。后来李国强发现,该校的研究者都是预约每天上午8点至晚上6点之间的实验时间,在晚上6点之后实验设备基本是空置的。从此,每天晚上7点至凌晨6点的时间,就成了他的黄金研究时段。在牛津大学的华人圈里流传着一个段子:“如果材料系电镜室在凌晨2点还有人,那一定是李国强在做实验。   李国强说,他从事科学研究的最大心愿之一,就是让科技改变生活。“如果很多人因为我们的研究成果而过上更加健康便利的生活,那将是身为科研人员的莫大荣幸。”

  城市里的灯光炫目多彩,户外大屏幕上的色彩变化万千,这些都是LED的“功劳”。而李国强一直致力于高效节能环保的发光器件的研究。他表示,外延芯片技术是LED的核心技术。目前,LED的外延芯片技术大都需要应用到蓝宝石,蓝宝石价格昂贵、导热效果差,制约了这些技术应用的广度和深度。因此,李国强所从事的研究,是希望通过使用一些价格便宜且具有良好导热效果的新型材料来替代蓝宝石,从而降低器件的价格,提高器件的功率,增加其应用的可行性。   与此同时,李国强还致力于高效太阳能电池的研究。通过设计合理的太阳能电池结构和制造工艺,他的研究成果有望简化目前高效太阳能电池的制造工艺,并进一步提高其光电转化效率。   在李国强及课题研究小组的努力下,他们的研究获得了包括国家安全重大基础研究项目子课题、国家自然科学基金、广东省重大科技专项等国家及广东省的重大科技项目支持。研究成果也获得多项省部级奖励,包括2006年全国百篇优秀博士论文奖、2007 年教育部科技进步二等奖、2009年陕西省科技进步二等奖以及2012年陕西省科技进步一等奖等。目前,其研究成果已申请/授权专利近30项;在国际知名期刊发表SCI论文50余篇;他也在国际学术会议上作大会特邀或口头报告30多次,并多次担任国际学术会议大会及分会主席。

  在国外的研究经历让李国强看到,虽然我国的经济有着很好的发展势头,但在一部分研究领域,例如LED等研究领域,我国仍然缺乏原创性的、具有自主知识产权的核心技术。研发具有世界领先水平,并具有我国自主知识产权的科学成果显得十分重要。   在回到华南理工大学的三年多时间里,李国强组建了实验室和以博士后、博士及硕士研究生等为核心的研究小组,并陆续获得了国家安全重大基础研究项目子课题、国家自然科学基金、广东省重大科技专项、广东省高等学校科技创新重点项目等国家及广东省的重大科技项目支持。   虽然科研工作非常忙碌,但李国强从未忘记自己培养科研人才的使命。在过去的三年时间里,除出差无法返回学校外,李国强每周四都会雷打不动地召开例会,与研究团队所有人交流想法,探讨研究进展。即使出差在外,他也总会在结束一天的忙碌后,在深夜打开电脑修改研究生的学术论文,了解研究生的研究进展并为其把握准确的研究方向。   李国强常说,师者对学生的态度是一个循环,一个好老师能够将一种正确的人生观、价值观传递给学生,让他去影响更多的人。他相信,只有更加严格与细心的指导,才能培养出更多优秀的科研人才,增强我国科研事业的发展后劲,保证科研事业实现良性的可持续发展。在李国强培养的博士研究生中,已有两人获得华南理工大学“优博基金”的资助。

  在2010年回到华南理工大学工作之前,李国强是牛津大学材料系皇家学会研究员,东京大学生产技术研究所JSPS外国人特别研究员,通用电气全球研发中心高级研究员。当时,英国著名的LED及光电元器件制造企业Oclaro为他提供了无限期的永久性合同和优厚的薪水;与此同时,剑桥大学也抛出了橄榄枝,希望他能加入该校的LED研究团队。然而,李国强毅然放弃了英国优厚的科研条件与岗位,带着从未改变的报国梦想回到中国,回到广东这片引领了改革开放、最具有活力与潜力的地方,将自己所学变成科技力量报效祖国。

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