得知這一消息后,海信集團首席科學家黃衛平表示,與華芯半導體科技有限公司開展深度合作,跟蹤測試使用華芯半導體VCSEL芯片。華為、中興等一批通訊企業也相繼與華芯接洽,表達合作的愿望。
給國內光電領域帶來變革
華芯半導體公司位于姜堰高新區,在企業全封閉的生產車間外,公司董事長、總經理王智勇隔著透明玻璃向記者介紹,VCSEL芯片被譽為數據中心與云計算的“血液”,相對于LED(發光二極管)、LD(激光二極管)、DFB激光器等半導體元件,VCSEL有諸多優良的特性,如發光效率高、功耗極低,光束質量好,易于光纖耦合,造價便宜等。VCSEL的發熱量也遠遠低于其他光源,VCSEL光源還具有光斑對稱,發散角小等優勢。
王智勇介紹,VCSEL應用前景廣闊,除了通訊領域外,還可應用于3D傳感、車載激光雷達等領域。手機用上VCSEL芯片實現3D傳感,通訊效果更好,而且拍攝速度更快,成像立體又清晰,比單反相機效果還好。
華芯半導體公司科研團隊同期研制的另一款藍光芯片,在業界同樣引起強烈震動。藍光芯片用于超高清激光電視、激光照明、激光顯示等領域。王智勇說,以現在廣泛應用的LED液晶電視機為例,藍光芯片替代LED后,就變成了激光電視機,由于光速提速成千上萬倍,其成像更清晰,耗電量卻僅為原來的十分之一,且制造成本也大大降低。光束中,藍光傷害視力,LED光源中藍光占39%,而激光中藍光僅占19%。因此,LED節能燈升級為激光照明后,更加節能環保,而且利于保護視力。
此前,世界上僅有德國、美國、日本少數國家能生產VCSEL芯片和藍光芯片。國內使用這兩款芯片只能靠進口,價格昂貴,致使3D手機、激光電視機、激光燈等高質節能環保產品難以大規模投放市場。“華芯半導體實現這兩款芯片的規模量產,將給國內光電領域帶來一場變革。”王智勇說。
諾貝爾獎獲得者參與研發
47歲的王智勇是北京工業大學教授、博士生導師,長期從事大功率半導體激光器、光纖激光器等研究,參與過多個國家級的激光器項目研發。王智勇說,他和他的科研團隊最大的夢想就是研制出中國造的VCSEL芯片,“沒想到,我們的夢想在姜堰實現了”。
2015年3月,王智勇應邀來泰考察,泰州鼓勵科技人才創業的優惠政策讓他怦然心動。2015年12月,華芯半導體科技有限公司在姜堰高新區成功注冊,項目總投資50億元,一期投入12億元。
項目實施過程中,王智勇和他的團隊遇到的最大難題是,國外壟斷生產VCSEL芯片、藍光芯片的各種設備。他們只能從國外采購類似設備,然后按照VCSEL芯片、藍光芯片生產要求改進設備。值得一提的是,王智勇領銜的科研團隊擁有全球60多名科技精英,其中包括曾獲得諾貝爾物理學獎、被譽為“藍光之父”的日本科學家中村修二。
三個月時間,公司科研人員完成了所有設備的改進和安裝調試工作。接下來,科研團隊又轉戰VCSEL芯片、藍光芯片的研制和生產。芯片研制,選材苛刻,工藝復雜,每一次測試、每一個計算都要重復多遍。經過一年多的努力,華芯半導體團隊攻克關鍵核心技術,比預定時間提前8個月研制出新品。3月2日,10GVCSEL芯片產品、100MW藍光芯片通過測試,各項技術參數超過國外同類產品標準,達到國際先進水平。
王智勇說,華芯半導體VCSEL芯片、藍光芯片完全采用自主創新的專利技術,特別是VCSEL芯片獨有的納米層精確控制、補償外延技術和芯片BCB平整制程,使得該款芯片具備高頻、高溫、高濕以及復雜電磁環境工作的能力,可大大降低數據中心的耗電量。兩款芯片產品已擁有80多項專利,其中發明專利50多個。
目前,華芯半導體科技公司已實現10G、25G、30G高速VCSEL芯片,1.5W以下藍光芯片成功量產。下一步,企業將開發更高速的56G超高速VCSEL芯片產品以及3D感測VCSEL芯片、3.5W藍光芯片、DFB、EML產品,向國際一流生產企業挺進。
據悉,華芯半導體科技有限公司現有3條生產線,VCSEL及藍光芯片量產后今年6月份可正式銷售,預計年納稅銷售可達10億元。
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