11月3日,2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在人民大會(huì)堂隆重召開(kāi)。鄭州大學(xué)主持完成的“平板顯示用高性能ITO靶材制備關(guān)鍵技術(shù)及工程化”項(xiàng)目榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)、河南省資源與材料工業(yè)技術(shù)研究院院長(zhǎng)何季麟院士為項(xiàng)目主持人,材料科學(xué)與工程學(xué)院孫本雙教授和舒永春教授等為主要完成人。
“這是對(duì)團(tuán)隊(duì)近二十年來(lái)甘坐冷板凳、潛心磨一劍的認(rèn)可,是榮譽(yù)更是鼓勵(lì),我們將繼續(xù)在關(guān)鍵金屬與先進(jìn)靶材料領(lǐng)域勇攀高峰,實(shí)現(xiàn)更多從‘0’到‘1’的突破?!焙渭诀胝f(shuō)。
2018年,《科技日?qǐng)?bào)》公布了制約我國(guó)工業(yè)發(fā)展的35項(xiàng)“卡脖子”技術(shù),其中ITO靶材料赫然在列。
ITO靶材,又稱(chēng)氧化銦錫材料。日常生活中手機(jī)屏幕、電腦顯示器、平板電腦等各種顯示屏都離不開(kāi)它。顯示屏的玻璃基材原本不透明不導(dǎo)電,需要在表面涂上一層膜使之導(dǎo)電又透明,這個(gè)膜就是ITO膜。制備時(shí)需要先把它做成一塊靶材,再用磁控濺射離子束對(duì)著靶材進(jìn)行高速轟擊,將其氣化濺鍍到玻璃基板上,就形成了這層膜。它不僅用于有機(jī)發(fā)光顯示和觸控面板,還用于太陽(yáng)能電池和抗靜電鍍膜、EMI屏蔽的透明傳導(dǎo)鍍膜等,在全球擁有廣泛的市場(chǎng)。
中國(guó)是銦資源大國(guó),原材料卻大量出口到日韓,而后再高價(jià)購(gòu)買(mǎi)他們的靶材產(chǎn)品。2018年國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一家企業(yè)能做超過(guò)32英寸的靶材,燒不出大號(hào)靶材,中國(guó)平板顯示制造就陷入困境,仰人鼻息,這也讓何季麟很心痛。
技術(shù)保密、裝備不賣(mài)、無(wú)材料可查,外國(guó)對(duì)我國(guó)進(jìn)行技術(shù)全方位封鎖。為了解決這項(xiàng)“卡脖子”技術(shù),90年代中期,在何季麟的帶領(lǐng)下中國(guó)率先開(kāi)發(fā)氧化物靶材?!皠傞_(kāi)始做靶材料研究時(shí),別人提指標(biāo)要求,我們來(lái)實(shí)現(xiàn)。看著實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)數(shù)據(jù)比較滿意,我們拿著樣品去鍍膜檢測(cè),卻發(fā)現(xiàn)相差甚遠(yuǎn)。”舒永春說(shuō)。用時(shí)間軸來(lái)呈現(xiàn)這個(gè)項(xiàng)目漫長(zhǎng)的研發(fā)歷程就是:1996-2005年從無(wú)到有,2005-2015年自主研發(fā),2015年至今并跑、超越。
自2015年來(lái)到鄭大,何季麟深耕于兩個(gè)領(lǐng)域并取得重大突破,一是半導(dǎo)體集成電路用的金屬與合金板材料,二是平板顯示方向上所用的氧化物材料,潛心研發(fā)這兩大材料并實(shí)施產(chǎn)業(yè)化?!斑@是黨和國(guó)家關(guān)注的、需要重點(diǎn)突破的‘卡脖子’關(guān)鍵技術(shù)?!焙渭诀胝f(shuō)。他組建了自己的研究團(tuán)隊(duì),從原先的僅有7人,到現(xiàn)在已有40多名科研人員。
2018年,在何季麟的帶領(lǐng)下,以鄭州大學(xué)、寧夏冶煉廠、福建阿石創(chuàng)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)為代表的中國(guó)科研力量,實(shí)現(xiàn)了大尺寸ITO靶材制備關(guān)鍵技術(shù)突破,產(chǎn)品迅速進(jìn)入中國(guó)京東方世界最大平板顯示生產(chǎn)龍頭企業(yè)?!拔覀冏约汉铣稍稀⒆灾餮邪l(fā),形成了一條與日韓不同的工藝路線,申請(qǐng)了知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)外專(zhuān)利,建立中試車(chē)間、靶材中試產(chǎn)業(yè),性能已經(jīng)超過(guò)了日韓的產(chǎn)品?!毕冗M(jìn)靶材料研究中心支部書(shū)記宋建勛說(shuō)。
今天,這項(xiàng)成果終于使中國(guó)ITO靶材制備實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、自主研發(fā)到并跑超越的突破,中國(guó)ITO靶材產(chǎn)業(yè)化技術(shù)自主創(chuàng)新體系初步形成,已經(jīng)建成了年產(chǎn)66噸生產(chǎn)線,產(chǎn)品率先批量應(yīng)用于京東方高世代TFT生產(chǎn)線。近三年新增銷(xiāo)售額1.05億元,利潤(rùn)953萬(wàn)元,新增應(yīng)用效益47.4億元,利潤(rùn)5.1億元。中國(guó)8.5G以上靶材市場(chǎng)占有率5%,實(shí)現(xiàn)高端應(yīng)用由“0”到“1”的突破,打破國(guó)外技術(shù)封鎖,迫使日本ITO靶材降價(jià)80%,為靶材料中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造作出了示范引領(lǐng)性貢獻(xiàn)。
“此次獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),是何季麟院士團(tuán)隊(duì)多年來(lái)持之以恒、團(tuán)結(jié)協(xié)作、集中攻堅(jiān)的結(jié)果?!辈牧峡茖W(xué)與工程學(xué)院黨委書(shū)記王瑞波說(shuō)。
何季麟1945年9月出生于河南開(kāi)封,大學(xué)畢業(yè)后分配到寧夏工作,長(zhǎng)期從事有色、稀有金屬冶煉與加工理論和工程化技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),開(kāi)創(chuàng)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鉭鈮金屬冶煉、加工工藝、技術(shù)與方法并實(shí)現(xiàn)了工程化應(yīng)用。
2015年,何季麟以學(xué)科首席特聘教授的身份來(lái)到鄭州大學(xué),擔(dān)任新成立的河南省資源與材料工業(yè)技術(shù)研究院院長(zhǎng)。他深入了解學(xué)校材料學(xué)科的現(xiàn)狀,結(jié)合河南省的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行學(xué)科布局,圍繞“服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求、服務(wù)河南有色金屬產(chǎn)業(yè)”,布局了金屬與合金靶材、氧化物靶材、高純金屬制備、鋁綠色冶煉、鎂綠色冶煉等8個(gè)新的研究方向,組建了“先進(jìn)靶材研究中心”,著力打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
“何院士給我們確立了一個(gè)靶材夢(mèng),即做出一兩種靶材,解決一兩項(xiàng)‘卡脖子’問(wèn)題,將靶材推廣應(yīng)用到國(guó)家經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng),在先進(jìn)靶材研究領(lǐng)域占有一席之地。為了攻破一些科技難題,他時(shí)常帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在中心工作到深夜,凌晨1點(diǎn)回家是很常見(jiàn)的事情。我們青年老師都熬不住了,但76歲的他仍堅(jiān)守一線。”材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)王海龍感慨。
“何院士凡事以身作則、躬身力行,什么事情都沖到第一線,這么大年紀(jì),很多事情他親自帶著大家做。他還給我們青年老師強(qiáng)調(diào)很多實(shí)驗(yàn)一定要親自去做,不能只讓學(xué)生做,否則不知道問(wèn)題出在哪?!?宋建勛說(shuō)。
在科學(xué)研究中,何季麟強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用、服務(wù)社會(huì)。團(tuán)隊(duì)副研究員劉洋表示,何院士時(shí)常教導(dǎo)我們,所做的研究不能停留寫(xiě)文章發(fā)論文,要準(zhǔn)確把握國(guó)家戰(zhàn)略科技力量建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù),做有用的科研,更好支撐國(guó)家科技自立自強(qiáng)。
2021年,何季麟獲評(píng)“全國(guó)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”。他在給師生做報(bào)告時(shí)語(yǔ)重心長(zhǎng)地叮囑大家:“創(chuàng)新發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展時(shí)不我待,要振奮精神、團(tuán)結(jié)奮斗,抓牢接力棒,勇敢肩負(fù)起歷史賦予我們的使命責(zé)任,努力把鄭州大學(xué)建設(shè)成世界一流大學(xué),努力為黨和為人民作出更大的貢獻(xiàn)!”
目前,先進(jìn)靶材料研究中心瞄準(zhǔn)國(guó)家亟需,開(kāi)展多品種靶材研究,研究涉及金屬靶、合金靶、氧化物靶、陶瓷靶等20多個(gè)品種,重點(diǎn)攻關(guān)半導(dǎo)體芯片銅靶、鈦靶、氧化鎂靶、薄膜太陽(yáng)能lMO等“卡脖子”的靶材制備技術(shù),深耕靶材料基礎(chǔ)研究的同時(shí),也希望為河南產(chǎn)業(yè)發(fā)展、為國(guó)家建設(shè)貢獻(xiàn)更多力量。“我一輩子與科學(xué)技術(shù)結(jié)緣,幾十年與冶金專(zhuān)業(yè)、材料制備技術(shù)相伴,只要我還能做得動(dòng),就會(huì)繼續(xù)發(fā)揮余熱,做更多的科研工作,為科技強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)一己之力。”年逾古稀,何季麟依然壯心不已。(李艷麗 撰稿 張寧 攝影)
“平板顯示用高性能ITO靶材制備關(guān)鍵技術(shù)及工程化”項(xiàng)目榮獲2020年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)
何季麟院士及其團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研討
ITO成品靶材