众合科技(000925)
【媒体转载】焜腾红外:填补国内技术空白,为气体探测提供中国“芯”
2022/12/22 5250 字号:

入选企业:


众合科技参股公司浙江焜腾红外科技有限公司(简称“焜腾红外”)成立于2017年9月,总部位于浙江嘉兴,是国内仅有的几家专注于高端光学气体成像及VCSEL激光器领域的国家高新技术企业。


近年来,焜腾红外依托自身深厚的技术积累、以先进的晶体材料生长方式, 致力于Ⅱ类超晶格红外探测器的国产化研发生产与产业化应用和VCSEL技术的国产化解决方案。截至目前,焜腾红外已经成功申请41项实用新型专利,9项发明专利,还有不少正在申请的专利,创新动能强劲。


2022年8月,焜腾红外成功入选第四批国家级专精特新“小巨人”企业,标志着公司在制冷型红外探测器及激光芯片生产研发领域再上一个新台阶。



成长密码


为大气环境做“CT”

国内首创

120K高温工作制冷探测器技术




12月15日,走进位于嘉兴经开区智创园的焜腾红外产品展示厅,记者看到了几款不同型号的高工作温度(HOT)制冷型Ⅱ类超晶格(T2SL)红外探测器。该产品主要用于VOC气体检测,是为大气环境做“CT”的工具。


“这就像是一双‘火眼金睛’,通过显示器我们能够清楚地看到肉眼看不见的VOC气体。”在该领域有着30余年工作经验的焜腾红外创始人兼董事长詹健龙向记者介绍,目前公司的红外探测器系列产品已经可以实现几米至几千米范围内的VOC气体识别,在工业废气检测方面应用广泛。


据了解,该产品采用了焜腾红外自主研发的新型材料Ⅱ类超晶格红外探测器芯片,温度灵敏性高。目前国内仅有2家民营企业掌握了这项核心技术,焜腾红外就是其中之一。

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“制冷型红外探测芯片灵敏度很高,但通常需要把芯片降温到极低的芯片工作温度,才能达到最高探测灵敏度,一般这个温度为77K(零下196℃)。为了让Ⅱ类超晶格红外探测器芯片保持高灵敏度和使用寿命,使得其低温制冷装置的续航时间延长2倍及以上,我们还提升了产品工作温度,这也是我们的产品之所以叫做‘高工作温度制冷型Ⅱ类超晶格红外探测器’的原因。”站在红外探测器产品前,詹健龙充满自豪。


简单而言,就是将红外探测器工作温度从传统的77K(相当于零下196℃)提升到120K(相当于零下153℃),在保持红外探测灵敏度不变的情况下,大幅提升产品的续航时间及使用寿命。在24小时持续运作条件下,焜腾红外高工作温度制冷型Ⅱ类超晶格红外探测器的使用寿命最长可达5年,是目前市场上常见的碲镉汞光敏材料VOC探测器使用寿命的2倍及以上。


这不是一次简单的突破。


2021年9月,浙江科技评估和成果转化中心组织行业专家对焜腾红外研制的“高工作温度(HOT)制冷型Ⅱ类超晶格(T2SL)红外探测器”项目进行了鉴定。鉴定专家组一致同意,焜腾红外在Ⅱ类超晶格材料结构的优化设计、器件制备、高真空封装处于国内领先水平,其中120K高温工作制冷探测器技术属国内首创,填补了国内空白。


今年9月,焜腾红外已实现120K高工作温度Ⅱ类超晶格VOCs气体红外热成像探测器稳定批量供货一周年。经过一年多的技术迭代,目前芯片工作温度已从120K提高到了160K,达到了国际先进水平。


值得一提的是,为了进一步拓展产品类型,近两年来焜腾红外还着力布局智能传感与光电子创新领域。今年9月,焜腾红外荣获“焜腾垂直腔面发射激光器产品创新奖”荣誉称号。

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“一条产线供应两大芯片产品,一个是红外探测器,另一个是垂直腔面发射激光器(简称VCSEL),这是我们‘两条腿走路’的总体计划。”詹健龙相信,公司研发生产的VCSEL芯片将在5G通信、3D传感、激光雷达等领域大放光彩。



全产业链经营模式

单次技术迭代时间最短不超过3周


当天下午,焜腾红外企业会议室内,几位负责研发设计、品牌营销的负责人正围在一张会议桌前十分专注地讨论着产品工艺路径的有关问题。


几十米外的焜腾红外百级、千级净化车间内,几十位研发人员正穿着一身纯白色工作服,戴着工作帽、手套和口罩,在各自的工作岗位上忙碌着。他们有的在做光刻、倒装焊,有的在为芯片进行低温真空封装,细致又娴熟,十分专业。


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这是焜腾红外再平常不过的工作场景。


“我们采用的是IDM全产业链经营模式,有自己的芯片加工厂,可以生产制造自主设计、研发的芯片产品。”詹健龙在带记者参观企业的同时,向记者介绍了公司之所以能够做到行业领先的秘诀,言语中带着自豪。


凭借IDM全产业链模式的经营优势,焜腾红外自主研发的产品仅在3个星期至1个月的时间内即可完成一次技术迭代。而一般情况下,企业要想完成一次产品技术迭代,至少要花上1年至2年的时间。


“这对我们技术创新来说非常有利。”詹健龙解释道,对于企业而言,在看准产品方向的基础上,技术迭代快的创新产品更容易引领市场。

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以焜腾红外的拳头产品Ⅱ类超晶格红外探测器芯片为例,从最初的设计、研发,再到后期的批量生产并投入市场,这期间整整经过了20余年的钻研探索。说起该产品的技术迭代历程,詹健龙满是感慨:“怎么也得有上百次了!”


眼下,总投资5亿人民币、总建筑面积4万平方的焜腾红外光电芯片产业园厂房已经结顶,预计明年正式投入使用。“我相信,这将是红外探测芯片领域全国单产产量最大的一条产线,预计每年可生产1万台红外探测器。届时,焜腾红外将满足全球快速增长的VOCs气体检测仪市场对制冷型红外探测器的巨大需求。”詹健龙激动地说。