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光器件温度波动0.1℃,就会影响5G信号稳定,他用18年攻关精准控温“芯”难题

发布时间:2022-04-08 16:43:38文章来源:www.hbsagreon.com关注量:1321

樊希安人物简介:


武汉科技大学材料与冶金学院教授、硕士/博士研究生导师,湖北赛格瑞新能源科技有限公司董事长。面向国家重大需求,他带领科研团队致力于推动科研成果转化,解决了我国光芯片热管理和精准控温技术难题,打破科研成果与实际应用间的壁垒。



樊希安(右)和工作人员交流。长江日报记者彭年 摄

   长江日报大武汉客户端4月3日讯(记者郭丽霞 通讯员陈凯)车载冰箱、恒温红酒柜、手机“外挂”散热器、激光美容仪……目前,半导体制冷材料已普遍应用于我们的生活中。在消费领域,半导体制冷全世界70%产能在中国。然而在工业、医疗等领域,我国的半导体制冷材料和芯片一直严重依赖进口。武汉科技大学教授、湖北赛格瑞新能源科技有限公司董事长樊希安带领科研团队,承担多项国家、省市科研重点项目和课题,正是为了解决我国光芯片热管理和精准控温技术难题。

   3月30日,长江日报记者来到位于鄂州的湖北赛格瑞新能源科技有限公司。樊希安正在生产车间内与技术人员交流、指导生产。多年来,樊希安在高校和企业之间奔波往返,带领科研团队攻坚克难,实现高强高优值热电材料和高性能热电芯片的国产化,公司产品在5G通信、医疗防疫、节能减排等多个领域已得到广泛应用。



   手指轻轻一按,显示屏灯亮起,微型温差发电器件开始发电。生产车间内,樊希安拿起一块自主研发的Micro-TEC芯片,向记者展示,“它可以仅依靠材料本身的特性,实现热能与电能的快速转换”。


樊希安感叹道:“2019年,我们还在羡慕日本一家公司生产的芯片可以做到4×4毫米,当时我们只能做到6×6毫米。通过技术攻关,如今我们最小已经可以做到2×1.8毫米了。”


   樊希安说,长期以来,在工业、医疗等领域,中国的半导体制冷技术还较为落后,恒温芯片基本依靠国外进口。“比如5G通信使用的光器件对温度非常敏感,超过0.1℃的温度波动就足以导致激光波长漂移,并影响光输出功率,从而影响网络通信信号的稳定,”樊希安说,为了实现在狭小空间内光器件的制冷和精确控温,搭载超微型半导体制冷芯片(Micro-TEC)是其唯一解决方案。


这种恒温芯片对精度的要求达到5微米,外观尺寸也只有几毫米。为了精准制造出几毫米的芯片,樊希安带领团队自制了几十套模具,反复实验才获得成功。


   一块2×2毫米的微型芯片,主工序近40道,辅助工序100多道,任何一个环节出现偏差,都有可能前功尽弃。为寻找一种固定晶体材料的黏合剂,樊希安和助手买来市场上的50多种胶水,经过近一个月的反复比较试验,才找到一种最合适的。


最美科技工作者樊希安。长江日报记者彭年 摄


   樊希安带领科研团队开展技术攻关,用18年时间开发出自主创新项目“5G光模块用温控芯片”,让5G通信使用的光器件能够实现精准控温,确保光电转换效率和网络通信信号的稳定,并实现了规模化、机械化量产。

   “不仅是5G通信领域,半导体制冷在医疗领域也有着广泛应用。”樊希安科研团队成员、武汉科技大学博士生胡晓明说,他跟随樊希安教授开发的半导体制冷器件也打破了国外技术垄断,应用到了防疫工作中。

   “通过应用研究给世界留点痕迹,让生活更加美好,为社会奉献价值,是我们矢志不渝的追求。”樊希安如是说。





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