湯勇和科研團隊在實驗室
華南理工大學機械與汽車工程學院教授湯勇
金羊網記者 豐西西 實習生 徐嬌洋
“一個小小的LED（發光二極體）燈裏，包含了技術的不斷更新，見證了新興産業的飛速發展。”最近的一個週日，在華南理工大學機械與汽車工程學院的實驗室裏，56歲的湯勇團隊早早開始了一天的工作，面對記者，他如是説。幾天前，他們的研究項目“半導體發光器件跨尺度光功能結構設計與製造關鍵技術”獲得廣東省科技進步獎一等獎。
這個名稱複雜的項目背後，是團隊8年如一日的堅持和努力，也是廣東LED産業從起步到騰飛。如今，廣東LED産業規模穩居全國首位，LED器件封裝量約佔全國70%，産品遠銷海外，佔據國際市場半邊天。這樣的成績，湯勇團隊功不可沒。説起成功“秘訣”，這位謙遜的教授卻説，這一切，得益於廣東科研創新的濃郁氛圍和開放環境，是高校與企業“攜手”，産學研深度融合的結果。
8年前就瞄準這一新興産業
“我自己就是産學研融合培養出來的。”1980年-1984年，湯勇在安徽工學院完成了本科學業，大學畢業後，他進入一家工廠工作，一待就是兩年。“在工廠就是在一線車間裏，這也為我之後的工作打下了基礎，我的手工安裝技術很不錯的。”回憶起往事，湯勇感慨萬分。1986年，他回到母校讀研究生，1989年碩士畢業後，他再度到企業工作兩年。 1991年，他赴華南理工大學攻讀博士學位，畢業後留校至今。“和一直在象牙塔裏的學生不一樣，那幾年的工作經歷讓我開拓了思維，也讓我在讀書期間有了明確的目標，因為我了解市場，了解企業。”
這樣的理念一直持續至今。這位儒雅的教授思維十分活躍。這些年來，湯勇團隊研發的核心技術與廣東新興的LED産業擦出火花，助力廣東LED器件封裝企業産業規模穩居全國第一，産量約佔全國的70%、世界的50%。
這一切，要從8年前説起。
“現在城市裏LED燈隨處可見，可8年前並不是這樣。”湯勇回憶，8年前，廣東的LED産業剛剛起步，産出的LED燈發熱嚴重，很快就發黑，性能不穩定，壽命短暫，無法實現批量生産使用，市場前景並不被看好。憑著敏銳的市場觸覺，湯勇希望能夠用自己成熟的電子熱控技術進入這個新興産業。
憑實力解決LED熱控難題
“一開始企業並不相信我們能夠幫到他們，但我們不計成本免費為他們做，很快也得到了他們的信任。”湯勇團隊開展深入調研發現，國際知名廠商製備LED器件有一個耐熱過渡襯底汽化沉積的工藝環節，工藝難、成本高、品質又打折扣。他們則開創了過渡襯底減薄工藝，把耐熱陶瓷直接焊接到器件上，再用研磨減薄，沒想到，竟大大節約了製備成本，同時産品品質得到有效提升，真正解決了LED熱控不好的問題。
經過幾年的改進和創新，效果顯著。2016年，由湯勇領銜完成的研究成果“複雜表面熱功能結構形貌特徵設計與可控製造關鍵技術”獲得2016年度國家科技進步獎二等獎。這一項目的成果被多家企業採用，成果完成單位三年實現銷售93.95億元，新增利潤9.21億元。
改進技術極大提升光效
“科研者的眼光應該是前瞻的。其實，在做LED熱控的過程中，除了解決能不能用的問題，我們也一直在思考如何把LED的品質做得更好，不再局限于普通照明領域，而是要往高附加值的領域努力。”湯勇瞄準的其中一個目標就是液晶顯示屏，這對LED器件的光效和光譜精確度提出了更高的要求。“簡單來説，以前的需求是要發光，現在的需求是光的顏色要純正。”於是，湯勇和他的團隊從強化出光結構、光譜精度調控、光譜能量調控三個方面入手，分別解決提高光效、改善光色品質的問題。此次獲獎的“半導體發光器件跨尺度光功能結構設計與製造關鍵技術項目”就出色地解決了LED器件精確出光問題，減少光傳播過程的損耗。
“一個小小的器件，裏面有許多微結構，以前因為晶片內部的全反射很多光都會耗散掉，出不來光。現在我們就通過改變結構，減少耗散，提高光效。”湯勇告訴記者，8年前，一個知名廠家生産出來的LED燈光效才66lm/w，可如今，一般可以達到140-150lm/w，甚至200lm/w以上。“材料沒有任何變化，而是結構發生了改變，讓光效極大提高。”湯勇説，“我們還發現很多半導體發光螢幕件光色不純，螢幕件如果出來的顏色不純正，是非常不舒服的，我們就進行光譜精度調控，使光色純正，紅就是純紅，藍就是純藍；還有光譜能量調控，它主要解決光色均勻的問題，使人在各角度看都是一樣的顏色。”湯勇説。
在湯勇團隊的技術支援下，合作企業生産的LED器件的光效指標，比行業標桿企業美國Cree公司生産的同類型器件提高32.29%，燈具光效提高了21.84%。
不斷探索掌握核心技術
“廣東省半導體産業一年大概有3000多億的産值，螢幕件産值已經佔全國市場的一大半。”説起這些，湯勇十分欣慰，畢竟在8年前，這些都是想都不敢想的事情。不過，他有著自己的想法：“廣東LED産業不僅要産值，更多要掌握核心技術，”近三年來，他一直為此而努力。
湯勇告訴記者，隨著市場需求的不斷提高，如今電視機、顯示屏等越來越薄，這就要求其內部的背光源器件越做越小。“我們的CSP倒裝技術就負責解決這個問題。”湯勇説，目前，世界上關於CSP技術有三種主流方案，其中一種是中國方案，就是由廣東提出的，依託湯勇團隊的核心技術。“目前我們的螢幕件保持著0.5×0.5mm世界最小記錄，也就是一個連肉眼都很難看得清楚的空間裏，還有至少4個光源介面。”湯勇説，如今，由這款器件組裝製作的LED顯示屏，被選定為抗戰勝利70週年閱兵、G20杭州峰會、裏約奧運會服務，在世界舞臺上展示出強大的廣東創新力量。
不過，湯勇從未想過停歇，在他看來，科技創新永無止境。 “下一步LED産業的發展方向應該是光通信。”湯勇説，光通信的應用範圍非常廣，他看好的是無人車定位，“這是一項備受追捧的新興産業，其安全性最受關注。”湯勇説，如果無人車裝上了光通信設備，定位可精確至分米級，比如今的GPS更加精確，讓安全性能大大提高。
“LED産業其實關乎社會生活的方方面面，比如電動車、人工智慧等，還有大家想不到的養殖行業等等。”湯勇説。
創新故事
派出人才進駐企業 産學融合越走越寬
如今，越來越多的企業信任和信賴湯勇的研究團隊。對此，湯勇説，一切都得益於8年前他開始的一個大膽嘗試——將團隊成員派駐企業。一開始並不容易，湯勇團隊用實力説話，很快得到了企業的信任。“特別幸運的是，廣東企業非常尊重科研人員，我們來自高校，目的也很純粹，因為互相尊重和信任，在相處過程中，雙方合作得十分默契。”湯勇説。
“過去做科研的人都是在實驗室裏等著活來，我們則反方向為之，主動進駐企業，了解企業需求，同時結合我們的科研技術。”湯勇團隊目前合作的企業有8家，派駐進企業的團隊成員至少要在企業待一年。“8年前，我們就開始走産學研深度融合的路子。”湯勇説。
創新感悟
想要做好科研創新 選對方向並走出去
如何做好科研創新？湯勇坦言，搞科研首先要選對方向。選題對於科研創新來説非常重要，選擇一個具有前瞻性的領域。其次，科研人員一定要“走出去”。“理論研究做得再好，如果沒有依託，永遠都是空中樓閣。”湯勇説，科研人員要選擇一個好的戰略合作夥伴，選擇有實力的企業，把理論和技術實踐結合起來。第三，就是要堅持，一定要做好深耕的準備，要能堅持走下去，在一個領域把它做到極致。
湯勇特別強調，科研人員的性格培養也非常重要，“我們團隊在選擇成員時就非常注重性格，我們需要性格開朗、思路開闊的人才，不僅科研要做好，認知水準也要和社會接軌。”
