小型高端品牌交流活动——深紫外半导体光电材料前沿技术及规模化应用研讨会在京举办

由中国科协立项支持、中国晶体学会主办的小型高端品牌交流活动——深紫外半导体光电材料前沿技术及规模化应用研讨会8月16日在中国科技会堂举办，20余位来自高校、科研院所及航空航天产业单位的一线专家围绕相关议题开展交流研讨。本次活动旨在聚焦第三代半导体战略性电子材料自主可控的重大需求，推动深紫外光电技术从前沿研究向规模化应用跃升。北京航空航天大学闫建昌教授、武汉纺织大学吴立明教授担任执行主席，武汉纺织大学王雪飞副教授，中国科学院半导体研究所陈泽伟博士后担任学术秘书。

研讨会设三个主旨报告。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所孙晓娟研究员作“深紫外远C波段LED光电子材料与器件”报告，聚焦远C波段（<250 nm）深紫外LED效率瓶颈，系统分析了p型掺杂效率低、电子注入不足、TM偏振主导导致光提取困难三大核心难题，提出引入局域量子结构降低Mg激活能、优化异质结界面电子输运、调控内建电场以实现发光模式与出光效率协同提升等创新思路，为解决远C波段深紫外LED效率长期低于1%的困境提供了从材料设计到器件优化的系统性方案。奥趋光电技术（杭州）有限公司总经理吴亮指出，高质量氮化铝（AlN）单晶衬底是高功率深紫外激光器、深紫外LED及军用高灵敏度探测器的核心衬底材料，也是6G基站射频与新一代相控阵雷达芯片的关键基底。他分析了PVT法扩径过程中籽晶质量恶化与晶体开裂等技术瓶颈，提出通过籽晶创新与多技术路线融合突破大尺寸高质量AlN单晶制备难题，并展望了该材料在紫外光电器件与射频功率器件领域的应用前景。上海交通大学李梦凯教授以“无汞化深紫外LED水消毒：反应器设计逻辑与效能评价方法”为题，提出UV—LED与低压汞灯的能效对比不应仅依据电光转换效率（WPE），而应从“电能→光能→剂量→灭活”的全链条开展综合评价，并建立反应器层面的系统评价体系。报告还揭示了UV—LED反应器在抑制低剂量暴露路径方面的结构优势，测算了UV—LED达到与低压汞灯能效相当所需的WPE阈值，从反应器工程角度为深紫外LED替代汞灯提供了科学依据和设计指导。

自由交流环节，与会专家围绕光提取效率物理极限、封装与热管理关键技术、标准体系建设与国际话语权等话题，结合研究基础与工程实践发表各自观点。其中，闫建昌教授提出，深紫外LED产业发展需从“性能提升”走向“性能应用并重”，光效只是性能因子之一，波长灵活性与差异化场景应用同等重要。中国科学院工程热物理研究所胡学功研究员认为，深紫外芯片散热是光电热耦合的系统工程，应在芯片封装层面嵌入微纳尺度冷却技术，大幅降低封装热阻。北京景盛达环保公司董事长郑群指出，紫外线双氧水高级氧化技术在新污染物去除和制药废水处理等领域面临万亿级市场机遇，建议从首台套政策、绿色金融、税收优惠等多维度构建政策扶持体系，推动深紫外技术在水处理领域规模化应用。与会专家还就深紫外LED规模化瓶颈在于成本还是性能、“标准先行”还是“产业先行”等非共识问题进行了深入探讨。

经过深入研讨，与会专家形成诸多共识。一是应坚持基础攻关与工程牵引双向发力，聚焦p型高铝掺杂、高效光提取、大尺寸低成本AlN单晶三大关键核心技术，同步统筹深紫外专用光学玻璃、功能化学材料、微尺度热管理等配套技术研发，打通“衬底—外延—芯片—封装”完整自主产业链。二是应以器件WPE、光子传输效率、微生物灭活剂量、人体安全阈值、规模化综合成本五大量化指标为抓手，构建分层、可量化、可验证的产业技术评价体系。在传统汞灯难以覆盖的细分场景率先突破，以应用规模反哺技术迭代，推动深紫外LED从ToB/ToG市场向ToC消费端拓展。三是应发挥学会与产业联盟的桥梁纽带作用，打通科研院所、高校、制造企业、应用单位、政策研究机构之间的协同链条，优先布局市政水处理与生物安全实验室两大示范场景，以工程应用反向牵引材料与器件迭代。四是应坚持“团体先行、逐步升级”的标准策略，围绕应用场景优先制定效果评价与能耗测算等技术报告，推动成熟团体标准向行业标准和国家标准转化，发挥我国应用市场优势，积极参与国际紫外产业标准治理。五是应加强跨学科人才培养，推动材料、光学、热物理、微生物、环境工程、人工智能等学科交叉融合，引导青年人才深入应用一线，解决真问题，为深紫外产业长远发展储备复合型创新力量。

中国科协科学技术创新部 供稿