固体发光技术中的吸光蓄光材料通过将吸收的光能存储并缓慢释放，实现了从传统光源到无源发光、从安全标识到智能显示的跨越，以其高效节能、长效发光的特性引领了节能环保、安全应急及显示标识的巨大变革。新一代蓄光发光材料体系，解决了长期困扰业界的技术难题。在建筑装饰、交通运输、军事设施、消防安全、日用生活品等领域，并由此形成了发光产业链，国内外市场前景广阔。尤其是在关系到人民生命财产安全的消防安全领域中发挥着重要的作用。固体发光技术引领照明产业变革。人类照明经历从火把、油灯到白炽灯、荧光灯、蓝光LED技术。LED是以高效节能、智能应用为特征的半导体照明时代，并催生了巨大的绿色照明产业。
近日，“2025新一代半导体晶体材料技术及应用大会”于云南昆明举办。期间，路明科技集团有限公司总工程师、华夏芯智慧光子科技（北京）有限公司首席科学家肖志国做了《固体发光技术引领产业变革》的主题报告，分享了固体发光技术引发的变革、成果与研究进展。
稀土发光材料产业具有巨大战略价值
资料显示，全球稀土发光材料需求达数千吨。长余辉发光材料和LED发光材料应用范围广泛，呈现迅速上升态势，白光LED发光材料2010年以来需求量保持年均25%以上。我国稀土发光材料产量全球占比逐年升高，是现阶段最大的生产国。中国企业产品质量不存在差距，但在国际市场中份额占比较小。
与此同时，光电子产业是我国战略必争产业。多个万亿级的新场景、新产业。光电子核心组件市场价值不低于2万亿人民币，未来还将撬动产业创造16万亿人民币产值。芯片由“电”到“光”的转换，是国产芯片摆脱“卡脖子”困境、实现换道赶超的战略机遇。国家重点支持发光材料与芯片研发和产业化，其中国家“863”计划和国家自然科学基金明确资助稀土蓄光材料研发；国家发改委《照明设备更新改造指南》要求推动新型节能材料（含蓄光材料）； 国家发改委《照明设备更新改造指南》明确提出“鼓励LED照明开发”； 国标《室内照明用LED产品能效限定值及能效等级》要求新建项目优先采购能效1级LED设备；工信部《推动工业领域设备更新实施方案》将光芯片列为“高端化升级”重点；中央财政以超长期特别国债支持光芯片在数据中心、量子通信等场景的产业化。发光材料与芯片多次被列入国家重大研发支持计划。
作为稀土发光材料与半导体发光芯片产业领域的龙头企业，路明科技集团有限公司拥有半导体发光材料和发光芯片“芯粉合一”两大核心技术专利。主营业务包括蓄光发光材料及制品、标识工程，LED发光材料、半导体发光外延片和芯片，LED光源、LED照明与显示工程等。华夏芯智慧光子科技（北京）有限公司是行业技术领先的半导体光电子芯片器件制造商和AI智算中心光互联综合解决方案服务商，拥有光芯片-器件-模块全产业链垂直整合能力。通过自主创新取得了光电子芯片核心技术和产业化资源。
稀土蓄光发光材料领域技术发明与产业化
传统蓄光发光材料（长余辉发光材料）面临放射性的艰巨挑战，是业界近一个世纪难以攻克的技术难题。多稀土离子共激活，形成陷阱，产生能量传递，形成长余辉蓄光发光，为开发新一代超长余辉稀土蓄光材料提供了理论支撑。研究重新设计材料结构，调控基质元素改变晶场强度，激活离子4f-5d能级发生变化，形成铝酸盐、硅酸盐体系发光材料，解决了业界近一个世纪难以攻克技术难题，开创了新一代蓄光发光材料系列。
报告显示，超长余辉的稀土蓄光发光材料方面取得了多项成果，国际首创多稀土离子激活的铝酸盐、硅酸盐蓄光发光材料，发光强度提高10～30 倍。避免了放射性元素掺杂，发光可超过5300分钟，近100小时的蓄光发光能力。
蓄光发光材料高分子制品化技术创新方面，通过偶联渗透等技术成功实现了无机材料与高分子有机结合，开发了发光塑料、发光化纤等产品。通过挤出注塑等工艺实现发光材料制品化性能优异
开发了系列稀土蓄光发光材料制品，解决了发光材料粉末与树脂、玻璃等相容性及高温抗氧化等技术难题。发明了发光板、发光陶瓷等7大系列200余种新型工业化产品，列入国家重点新产品，是国际认证知名品牌。实施了批量制备和产业化，建立了稀土发光材料和制品重大产业化基地。蓄光型自发光疏散指示系统直接服务于国家消防应急体系建设，为人类生命安全提供重要保障，应用于交通运输、国防军事、消防设施、建筑装饰、日常生活等领域，形成发光产业链。
半导体照明用发光材料领域技术发明与产业化
半导体照明技术问世，21世纪初在世界范围开启大规模商业应用。蓝光氮化镓发光芯片 + 黄色YAG发光材料成为高效节能的白光照明主流技术路线。我国半导体照明产业发展受国际专利极大制约。发明新型硅酸盐发光材料，形成半导体照明自主创新路线。提出利用阳离子替换影响发光中心产生电子云扩大效应和和[SiO4 ]4-阴离子基团多种组合改变晶场环境。
通过掺杂小半径卤素离子降低声子能量；掺杂大半径碱土金属离子增强晶体场劈裂，提升材料的量子转化效率，通过机理研究和材料设计，提出新材料路线。
发明新型硅酸盐发光材料并产业化和制品化，Eu2+掺杂450~610nm的硅酸盐系列LED照明发光材料诞生。形成了450~610nm范围内连续可调稀土硅酸盐发光材料全光谱发射调色板技术，打破国际专利封锁，为全光谱绿色照明开辟了新的技术路线。
提出了用于芯片级封装的远程激发技术，发明了多类型的光转换膜块系列产品，解决了产品封装过程中的眩光和散热提问，提高光源的寿命。
形成全光谱绿色照明技术，激发光谱与发射光谱间的斯托克斯位移偏小，谱位空缺。通过硅酸盐全光谱发射调色板成功开发490nm 蓝绿色硅酸盐发光材料，填补光谱缺位。模拟太阳光光谱，丰富了发光材料色系。形成了布局全球的自主稀土LED用硅酸盐发光材料专利族体系。
报告指出，我国LED产业已经形成了布局全球、具有自主知识产权稀土LED用硅酸盐发光材料体系。稀土LED发光材料推动我国半导体照明产业突破万亿产值规模。
半导体发光芯片领域技术创新与产业化
化合物半导体“光芯片”是半导体照明、光通信、光传感以及众多信息技术领域的核心。研究进行了GaN半导体照明光芯片复合缓冲层技术工艺创新，提升了材料晶体质量和器件光提取效率，使芯片发光效率提高20%以上。蓝光氮化镓发光芯片 + 黄色YAG发光材料 成为高效节能的白光照明主流技术路线。
光芯片材料领域，主要有以砷化镓GaAs和磷化铟InP等化合物半导体材料为关键。随着科技的发展，对砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）两种重要的III-V族半导体材料的性能要求越来越高，需要在设计和制造过程中，更加注重其微观结构的优化。
报告中介绍了光芯片技术创新的最新进展，涉及高速量子阱（MQWs）有源区设计、垂直腔面发射激光器光芯片外延材料生长技术创新、VCSEL光芯片结构设计与技术创新，以及光芯片材料技术进展，涉及提升单波100G VCSEL光芯片速率的主要方法、单波100G VCSEL、无氧化物限制工艺、高速单波200GVCSEL光芯片发布、CPO光电共封装技术等。
半导体光电子产业与应用方向，光通信市场、光传感市场、人工智能光互联等前景广阔。AI人工智能大模型的迅速发展带来了对海量数据并行处理和高速率、高质量信息传输的巨大需求。光芯片实现了数据从电信号到光信号的高速转换和传输，是支撑AI光互联这一行业核心需求，推动AI产业发展的关键技术之一。
报告指出，AI大模型加速迭代，需要算力单元组成强大的服务器，成千上万的服务器通过光网络汇聚成为更大的算力集群为大模型和终端客户提供支持。算力集群的应用和发展存在“木桶效应”，需要光网络互职同步匹配，促使光芯片、光模块向高速率、低延时、绿色低碳的方向加速发展。半导体发光芯片拥有广泛市场应用前景。
展望未来，发光材料与发光芯片技术融合引领产业发展，产业应用和市场需求不断激发新的技术创新。
嘉宾简介
肖志国 教授级高级工程师、国际知名发光专家、中国光电产业领军人物。路明科技集团有限公司总工程师，华夏芯智慧光子科技（北京）有限公司首席科学家。国家技术发明奖、科技进步奖和何梁何利科技进步奖获得者。肖志国长期从事稀土发光材料、氮化镓（GaN）和砷化镓（GaAs）等稀有金属化合物半导体发光芯片及器件研究开发工作，取得系列原创发明及产业化成果，多项技术打破国外垄断，是我国稀土蓄光发光材料和发光芯片技术研发主要领军人物和产业化的推动者。肖志国具备深厚的光电子材料芯片研发实力和丰富的产业化经验，在国内率先研发并落地了高端光芯片，发明了多项突破性的相关技术，助力各类前沿产业应用的核心光芯片性能得到极大提升，带动了我国稀土蓄光发光和半导体发光芯片两大产业发展。开发的光芯片技术及系列产品，实现了技术研发、中试验证和产业化，推动光芯片广泛应用于高速光通信、光传感等前沿领域，为AI光互联技术的应用提供支撑，促进了光芯片的自主可控和国产替代。
单位简介
路明科技集团有限公司成立于1992年，主营业务包括蓄光发光材料及制品、标识工程，LED发光材料、半导体发光外延片和芯片，LED光源、LED照明与显示工程等，是稀土发光材料与半导体发光芯片产业领域的龙头企业。路明集团在全球范围内拥有300余项专利技术,是世界半导体发光领域与飞利浦、欧司朗及日亚等三家国际巨头同时拥有半导体发光材料和发光芯片“芯粉合一”两大核心专利技术的国际龙头企业之一。开创了稀土蓄光发光材料产业；率先进军高端光电子芯片产业，获得国际主流核心技术专利和合法继承地位，为我国光电子产业发展提供技术支撑和法律保障。
华夏芯智慧光子科技（北京）有限公司继承了三十余年行业积淀的产业资源，是行业技术领先的半导体光电子芯片器件制造商和AI智算中心光互联综合解决方案服务商，拥有光芯片-器件-模块全产业链垂直整合能力。在13位知名院士联名推荐和工信部、科技部、发改委及北京市大力支持下，公司在北京建成1.5万平方米研发实验室和洁净生产车间，300余台（套）国内外先进设备，团队拥有国际一流的技术研发实力和产业化经验。公司组建了具有丰富技术研发和产业化经验的核心团队，通过自主创新取得了光电子芯片核心技术和产业化资源。早期收购美国先进光电子芯片公司，获得国际主流技术的正宗传承和行业法律地位。掌握了光芯片外延材料生长、芯片制程、器件制造等产业链关键技术和生产工艺。在目前国内严重依赖进口的光芯片产品方面，公司技术团队取得关键技术突破，高速400G/800G光模块产品通过国内权威检测机构认证，广泛应用于生成式AI、算力大模型、高速数据通信以及光通信、光传感等领域，为实现光芯片国产替代和自主可控提供重要技术支撑和供应保障。
（根据现场资料整理）