创业心语:在我心中,青年科技报国,就是立足自身科研赛道,直面行业“卡脖子”难题,沉下心做原创底层技术,把实验室科研成果转化为能服务国家产业发展的实体产品。我们深耕国产 Micro-LED 光互联“中国芯”,当前国家大力发展新质生产力、算力基础设施,高端光器件自主可控是必然趋势。青年科研团队具备前沿创新活力,敢闯无人技术路线,我们有责任深耕光电底层器件,用原创颠覆性技术丰富国产光互联技术路线,为数字基础设施自主可控贡献青年科研力量。

中科光联 李阳

“中国芯”的“追光”突围

“我们采用三电极的Micro-LED阵列取代传统铜互联或激光器光模块互联,实现更低的功耗、更高的数据传输速率和更小的体积。”中国科学技术大学博士生李阳和杜雨辰带着“中科光联”项目,走上“创赢未来”2026创业大赛全国总决赛的赛场。

从实验室器件构想,到合肥市“挑战杯”唯一特等奖、省赛青年创新一等奖、国赛三等奖,他们为AI时代的数据中心打造一颗低功耗、高速率的“中国芯”。

在实验室寻光

“我们长期从事Micro-LED光电器件研究,”李阳说,“在日常实验中,我们清晰地看到了行业的矛盾:AI算力爆发式增长,数据中心对数据传输的需求急剧攀升,但传统铜缆电互联已逼近物理极限,带宽提升空间见顶,且功耗巨大。”

另一边,当时主流的光模块方案依赖昂贵的进口激光器芯片,不仅成本高,散热也是一大难题。

“我们验证了自研的三电极Micro-LED架构,发现它能避开常规LED的带宽短板,实现超低功耗的短距光传输。”李阳说。一边是产业的巨大刚需,一边是实验室里积累多年的原创技术,两者完美契合,催生了一个大胆的想法:走出实验室,创立“中科光联”,攻坚国产低成本低功耗光互联芯片。

“‘中科’取自中国科学技术大学,代表我们的科研根基;‘光联’则有两层含义,一是用光互联技术打通算力设备间的数据连接,二是希望以光子技术串联起高校科研、本地产业链和国产算力基础设施。”李阳这样解释项目的名字。

团队全部由中科大的硕士、博士、博士后组成,覆盖半导体材料、器件设计、系统集成、商业化运营等多个方向。白天,大家泡在超净间做流片、器件测试;晚上,还要打磨商业方案、推演系统架构。科研和创业同步推进,双重压力叠加,焦虑和自我怀疑几乎是常态——尤其是实验数据不理想、商业化推进缓慢的时候。

最艰难的时刻,是国赛备赛阶段。最新一批流片样品寄回,核心成员白天紧锣密鼓做样品测试,晚上还要打磨商业路演材料。“在最艰难的时候,学校导师、中科大创新创业学院的老师、科大硅谷创业导师同步给我们技术、商业化双重指导,最终顺利站上国赛舞台。”李阳说。这段经历让他明白,“青年科创不是单打独斗,高校、科创平台、政策资源全程托举硬核技术团队。”

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李阳(左)和杜雨辰在左三电极LED阵列的光通信试验

一场算力时代的“能源革命”

“简单来说,就是用光代替传统的铜线来传输数据。”李阳用最通俗的话解释,“铜线依靠电子传递信号,电子在导线里运动会发热、会互相干扰。算力规模越大,损耗、延迟、散热问题就越严重。在800G甚至1.6T的高速场景下,电互联几乎已经走到了性能的天花板。”

更严峻的是,主流激光器光模块依赖进口的磷化铟芯片,采购和运维成本居高不下,成为制约国内算力产业发展的“卡脖子”环节。

“中科光联”的解决方案,是自研三电极Micro-LED光互联芯片。它不依赖高价激光器,采用并行多通道传输架构,规避了普通LED速率不足的缺陷。更重要的是,它无需额外的制冷温控,在同等传输带宽下,整机功耗相较于传统激光方案大幅降低。

这项技术的核心突破,在于团队在国际上首次提出了“栅极场效应调控光电二极管”架构。这一原创性设计,一举解决了传统Micro-LED调制速度慢、光学串扰大、驱动电路复杂三大行业痛点,让器件集成度大幅提升。

“我们的成果登上了《Nature Electronics》的封面,这代表我们的器件架构获得了国际权威认可。”李阳的语气中带着一丝自豪。然而,从一篇顶级论文到一个成熟的商业产品,中间隔着巨大的鸿沟。

“最难的是工程化落地。”李阳坦言,“实验室里单颗器件性能优异,但规模化流片、阵列耦合、系统级联调会出现大量新问题。实验室的理想条件无法直接复刻到量产环境,需要反复迭代流片、优化封装工艺,在器件性能、良率、成本三者之间找到最佳平衡点。”

为了攻克引入第三电极后带来的工艺稳定性问题,团队成员在超净间里泡了大半年,反复打磨工艺。“实验失败是常有的事,但我们会不断总结,反复优化,直到找到最优解。”

“科漂”不漂泊

“合肥已经建成了集成电路、化合物半导体、光子信息的完整产业集群。”李阳的回答毫不犹豫。长鑫存储、京东方,以及各类光模块、光学封装上下游企业在这里聚集,形成了一个闭环的产业链。

“对我们而言,这意味着材料外延、光学封装、高速系统测试、算力终端客户,全部都能在本地找到合作方。”李阳算了一笔账,“不用跨省市对接供应链,能大幅压缩研发和样品交付周期,降低物流与协同成本。”

这种选择,是一场青年创业者与城市发展的“双向奔赴”。

作为在校博士生创业,团队早期在市场对接、商业计划书撰写、成本核算上几乎是一片空白。是合肥和安徽一系列实在的扶持政策,为他们铺平了道路。

“从科创团队的启动资金补贴、人才住房补贴,到博士创业专项扶持资金,再到创新创业大赛的配套落地奖励,这些政策全方位为我们青年创业者减负。”李阳如数家珍。

中科大也提供了全方位的底层支撑。开放的超净间、全套大型仪器平台、导师的全程指导、校友网络的资源对接,以及简化的产学研转化机制,大幅降低了青年博士的创业试错门槛。

“参赛的最大感悟是,科创项目不能只埋头做实验,要站在产业和市场的角度思考技术价值。”李阳说,各类创新创业大赛不仅是打磨项目的平台,更是对接资本和产业链资源的窗口,真正实现了“以赛促创、以赛促转化”。

对于未来,团队有着清晰的规划。短期1-3年内,他们计划依托本地产业链完成中试产线搭建,推出标准化的800G、1.6T短距光互联引擎产品。长期来看,他们希望成为国内Micro-LED低功耗光互联赛道的头部企业,构建从核心发光芯片到成套光互联系统的完整自主产业链。

“青年科技报国,就是立足自身科研赛道,直面行业‘卡脖子’难题,把实验室的科研成果转化为能服务国家产业发展的实体产品。”李阳说,“我们深耕国产Micro-LED光互联‘中国芯’,就是希望摆脱海外器件依赖,降低国内算力产业的供应链风险。这是我们的时代责任。”

本报记者 沈思佳