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让激光走进千家万户
新一代红光LD材料与器件关键技术与工程化研究项目正式启动

2017/11/29 11:01:17来源:本站原创 【字体:

导 读:2017年11月19日,国家重点研发计划战略性先进电子材料重点专项高光束质量、低阈值、长寿命、低成本红光LD材料与器件关键技术与工程化研究(编号:2017YFB0404900)项目启动会在深圳朗山酒店二楼郎睿厅举行。
关 键 词:激光 红光LD材料

  2017年11月19日,国家重点研发计划"战略性先进电子材料"重点专项'高光束质量、低阈值、长寿命、低成本红光LD材料与器件关键技术与工程化研究'(编号:2017YFB0404900)项目启动会在深圳朗山酒店二楼郎睿厅举行。
 
  出席本次会议的单位和企业包括:科技部高技术中心、深圳市科创委、南山区科技局、长春理工大学、西南技术物理研究所、中国科学院半导体研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国科学院理化技术研究所、清华大学、深圳清华大学研究院、南方科技大学、深圳大学、香港中文大学、济南大学,深圳瑞波光电子、山东华光光电子、武汉光迅、杭州中科极光,工业和信息化部第五研究所,深圳创新投等政府、科研机构、大学、企业、投资界的专业代表参加。
 
新一代红光LD材料与器件关键技术与工程化研究项目正式启动
   
'高光束质量、低阈值、长寿命、低成本红光LD材料与器件关键技术与工程化研究'(编号:2017YFB0404900)项目启动会现场
 
  解决激光显示核心难题
 
  激光显示技术是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的第四代显示技术。在众多不断发展的显示技术中,激光显示技术代表显示技术未来发展的趋势和主流方向,是未来显示领域竞争的焦点。
 
  激光显示技术在继承了数字显示技术所有优点的基础上,以红绿蓝三基色激光作为显示光源,在色度学方面实现了重大突破,解决了显示技术领域长期以来悬而未决的大色域色彩再现的难题,所以能够最完美地再现自然色彩。
 
  目前市场上销售的显示器件(如:CRT、LCD、PDP、DLP投影仪以及电影放映机等)的色彩再现能力均未突破NTSC制式的色彩空间,其色域空间仅能覆盖人眼所能识别的色彩空间的33%,难以真实还原自然色彩,这一不足成为进一步提高显示质量的重要障碍。在数字显示技术实现了显示系统的高清晰度之后,激光显示技术将实现更大色域的图像再现,激光显示系统是显示器件向更高性能发展的必然产物。
 
  在许多业内人士看来,激光显示是显示领域的"最高境界",是新一代显示技术竞争的制高点,未来市场空间预估将达到千亿美元规模。
 
  尽管前景美好,但是当前激光显示仍面临许多重大挑战,最大的难题就是产业化,特别是关键件产品激光光源器件-三基色红绿蓝LD材料及器件关键技术与工程化研究急需进行突破。本次重点专项'高光束质量、低阈值、长寿命、低成本红光LD材料与器件关键技术与工程化研究'项目启动会也着眼于解决三基色之一的红光LD的产业化难题。
 
  目标:高光束质量、低阈值、长寿命、低成本
 
  与其他类型的项目启动会不同,本次红光LD项目启动会重点着眼于工程化和产业化,目标明确,就是研制出高光束质量、低阈值、长寿命、低成本红光LD,并实现生产工程化需要的完整技术储备。
  针对上述目标,需要解决如下技术难题:
  1)量子阱中载流子的高效注入;
  2)高铝组分AlGaInP外延材料缺陷的抑制;
  3)腔面光学灾变的抑制。
 
     要解决这些难题需要突破低缺陷密度、高应变、高均匀性、低成本AlGaInP外延材料生长、量子阱互混非吸收窗口及腔面钝化、LD封装模块高效热管理、LD制造环节的测试表征等关键技术,最终目标是研制出640nm LD单管功率达到1.2W(40℃),电光效率超过36%(1W,20℃),生产成本低于5美元/W,寿命超过2万小时(1W,20℃),红光LD模块的光纤输出功率则需要超过8W(40℃)。
 
  项目牵头单位--深圳瑞波光电子有限公司是从事高端半导体激光研究和生产的高科技企业,拥有从半导体激光芯片设计、制造工艺,到芯片封装、表征测试等全套核心技术,可向市场提供高性能、高可靠性大功率半导体激光芯片、封装模块及测试表征设备。目前公司已经成功开发出多款大功率半导体激光西片及封装产品,包括635nm、780 nm、808 nm、830 nm、915 nm、940 nm、976 nm、1470 nm、1550 nm系列。技术指标和可靠性居于国内领先地位,达到进口芯片水平,其中808 nm单管激光芯片输出连续功率10W,并在国内首次演示了高性能显示用638 nm红光LD器件,室温下输出功率达到1W。
 
  深圳瑞波光电子有限公司总经理胡海表示:尽管瑞波首次承担这类国家级的重大研究项目,把不同课题组、不同参研单位协调起来对瑞波是一个挑战,但瑞波有信心跟各个参研单位密切合作,不会辜负国家和人民的金钱,完成科技部下达的任务目标。
 
  精诚合作  协同创新
 
  据了解,'高光束质量、低阈值、长寿命、低成本红光LD材料与器件关键技术与工程化研究'(编号:2017YFB0404900)项目属于"战略性先进电子材料"重点专项,由深圳瑞波光电子有限公司牵头,联合山东华光、中科院长春光机所、武汉光迅、济南大学、深圳清华大学研究院、杭州中科极光和工信部电子第五研究所等8家单位共同承担,于2017年7月获得科技部立项。项目总预算6336万元,其中中央财政专项经费2186万元,参研单位自筹资金4150万元,项目实施期限42个月。
 
  该项目按照红光LD显示光源的生产工艺流程即"设计-材料-芯片-器件-模组"的主线开展研究工作,并设置了三个关键课题组:
  课题1:组负责研究高效率、低缺陷、低成本的红光LD材料及芯片的关键技术及工程化研究。承担单位包括了深圳瑞波光电子、山东华光、武汉光迅、中科院长春光机所4家单位。
  课题2:组负责研究高导热、低成本的红光LD封装耦合模块的关键技术及工程化研究。承担单位包括中科院长春光机所、济南大学、深圳瑞波光电子等3家单位;
  课题3:组负责研制红光LD关键质量控制技术的研究。承担单位包括深圳清华大学研究院、杭州中科极光和工信部电子第五研究所3家单位。
 
  科技部高技术中心专项主管杨斌在项目启动会上表示,相对863计划,各个课题组独立性比较强,现在重点专项是全过程管理, 各个课题组内部的交流和合作要更加紧密,同时项目与项目之间的合作也要加强,比如红光LD项目与蓝绿光LD项目之间。
 
  为了保障、支持和监督项目顺利实施,会议上还成立了项目管理工作组,责任/咨询专家组。对项目进行全过程跟踪,全面把握项目进展情况,发挥专家作用,邀请长春理工大学马晓辉教授、西南技术物理研究所余丽波研究员担任责任专家,发挥专家在技术把关、决策咨询方面的作用,确保专项及项目目标的实现。


 
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