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微纳米制造技术跨界解决护肤品渗透缓释两大难题

2019年12月28日 19:42 来源:中国新闻网

元旭光电合肥工厂的洁净室大面积采用与芯片生产工艺相同的百级净化标准,远超医药和食品的万级净化等级。

维纳玻尿酸使用半导体芯片的微纳米生产装备和工艺生产,微芯呈上尖下宽的金字塔形,可完全透过表皮层直达真皮层,让玻尿酸渗透均匀、彻底(完全)、缓释、长效(持久)。

某日本微晶美容眼膜中微晶体十分纤细,接触到皮肤的同时就被压弯,一大部分营养白白流失。

某韩国产品的微晶排布稀疏,微晶十分纤细,在扫描电镜下可看到还未使用,就有很多微晶断裂或弯曲,实际透入皮肤的量少之又少。

元旭光电合肥工厂的光电芯片生产线(黄光区)。

  中新网北京新闻12月28日电  “光电芯片微纳米级制造技术,应用到药品和医疗器械生产中,将颠覆传统的用药方式;应用到美容护肤产品上,能解决表皮渗透和均匀缓释两大难题。”元旭光电董事长兼联合创始人席光义这样说。

  席光义,清华大学电子工程系博士,国内最早从事蓝绿光LED的研究人员之一。几年前,他与同样毕业于清华大学集成光电子学国家重点实验室的郭文平一起,从事半导体光电芯片研究,并联合创立了元旭光电。

  在席光义看来,“光是地球上所有能量的终极来源,是包括人类在内的所有生物生存的必备条件,光照射到地球才有光合作用,才有了植物、动物;光散射到宇宙中,无边无沿、无影无踪,也可能是暗物质暗能量的源泉。”

  他边说边拿出两款产品对比,如某日本产品,其微晶美容眼膜中微晶之间的距离为600微米,微晶直径在30-80微米。微晶体十分纤细,因为实在是太细了,很多微晶接触到皮肤的同时就被压弯,实际作用到皮肤里面的根本达不到本身的长度,或者说,一大部分营养白白流失了。   

  某韩国产品其微晶之间的距离为1300微米,微晶直径在45-70微米,排布比较稀疏,微晶也十分纤细,在扫描电镜下可看到还未使用,就有很多微晶断裂或弯曲,这样实际透入皮肤的量也是少之又少。

  而元旭光电的艾薇纳产品,无论是维纳玻尿酸还是微芯修护眼膜,用的是半导体芯片的微纳米生产装备和工艺,生产微芯距离为600微米,微芯呈上尖下宽的金字塔形,下缘直径达到200微米,给药充足,排布均匀,这样的设计使其能用较小的力,完全透过表皮层直达真皮层,让玻尿酸渗透均匀、彻底(完全)、缓释、长效(持久)。

  席光义说,这一跨界应用,要归功于公司负责人力资源的副总经理刘艳慧。人生五味、光分七彩,女人的内心世界,远比男人细腻和丰富。

  刘艳慧认为,光电芯片不仅能应用到LED、激光器、光通讯、量子计算,也可以广泛地用于民生、民享、民福的领域。她说:“让我们的社会更富足,让我们的人生更美丽,不也是科技创新的使命吗?”

  芯片产业不仅是资金密集型,更是人才密集型。元旭光电的核心团队,是清华电子工程系出身的一批博士、硕士。而凝聚这支团队的,正是刘艳慧。

  2014年,图形化蓝宝石衬底(简称“PSS”)的国内市场自给率仅10%左右。

  图形化蓝宝石衬底,是LED产业上游的关键材料。蓝宝石衬底的硬度仅次于金刚石,采用传统的机械加工,难度很大;但其在LED衬底领域应用,相较硅衬底、碳化硅衬底,具有独特优势。

  面对半导体产业“缺芯少屏”,郭文平、席光义这对从清华园里走出来的兄弟,决定向光电产业最核心的光电芯片发起冲锋。他们瞄准图形化蓝宝石衬底工艺的高投资、不均匀、低效率、低良率等问题,成立了以郭文平为核心的攻关团队,与清华大学、中国科学院、大连理工大学等多家高:涂蒲性核⒘嗣芮泻献,展开了从技术、材料、装备、工艺、过程控制、质量检测等协同创新。

  技术的高度决定企业的高度,人才的高度决定技术的高度。在全球寻找人才,在全国凝聚人才,这个任务就落到刘艳慧的肩上。

  580个白天与黑夜,送走了岁月,送走了青春;近百次的失败与挫折,迎来了成功,迎来了喜悦。

  元旭光电的纳米图形蓝宝石衬底技术,将图形微细化到纳米级,图形密度由原来1片4英寸PSS上10亿个图形增加到100亿个图形。这是PSS领域的巨大飞跃。

  元旭光电自主研发的半导体光电芯片微细加工技术,融合了大尺寸纳米压印工艺、高精度光刻胶涂布工艺、高效低成本腐蚀工艺、高精度的检测工艺和报废回收再利用工艺等技术。全新的技术、颠覆的工艺、全自动的装备,元旭光电把LED光电芯片从微米时代带进了纳米时代,单个芯片的出光效率达40%以上,同时显著改善LED外延层的晶体质量。

  从微米级到纳米级的PSS,也促进下游产业跨越式发展,如紫外杀毒LED、穿戴式设备、超大室内显示屏幕外,头戴式显示器、无线光通讯、AR/VR、投影机等。

  如今,在包括元旭光电在内的国内厂商的共同努力下,中国PSS市场自给率近100%,实现了国产替代进口。

  2019年,元旭光电逆势增长,光电芯片产销量同比增长50%以上,成为国内首家实现了纳米图形化蓝宝石衬底(nPSS)量产的企业。在全球光电产业的细分领域中,元旭光电的技术水平跻身世界前三甲。

  元旭光电新一代半导体光电芯片生产线将在合肥工厂投入使用,厂房建筑面积5.4万平方米。该工厂比其潍坊工厂更加自动化、智能化,采用自动化生产设备和工艺流程,洁净室大面积采用业界最高的百级标准。这意味着每立方英尺中直径0.5微米以上的灰尘颗粒不超过100颗,已经达到与芯片生产工艺相同的净化标准,远超医药和食品的万级净化等级。

  展望为未来,元旭光电的目标是成为面向半导体照明、新一代显示、高速光通信、人工智能等应用领域,国内外领先的化合物半导体集成光电芯片企业。(完)

编辑:陈建

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