光器件温度波动01℃就会影响5G信号稳定他用18年攻关精准控温“芯”难题｜寻找武汉“最美科技工作人员”

  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。

  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，正是未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普遍应用。

  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能做到4×4毫米，当时我们只可以做到6×6毫米。通过技术攻关，如今我们最小已能做到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，进而影响网络通信信号的稳定，”樊希安说，为实现在狭窄拥挤的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，都可能会前功尽弃。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。

  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通信使用的光器件可以在一定程度上完成精准控温，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存在广泛应用。”樊希安科研小组成员、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。