國家自然科學一等獎！江風益團隊改寫氮化鎵LED底層理論

7月8日，2025年度國家科學技術獎正式揭曉。南昌大學江風益院士團隊憑借原創成果《V缺陷三維PN結及應用》榮獲國家自然科學獎一等獎。該項目由南昌大學獨立完成，核心完成人包括江風益、張建立、吳小明。

此次獲獎不僅實現了江西省首次以省內單位為第一完成單位獲得國家自然科學獎一等獎的歷史性突破，也是本年度國家自然科學獎一等獎3項成果中唯一的信息領域項目，標志著我國在氮化鎵半導體基礎理論研究方面取得重要原創突破。

長期以來，氮化鎵LED中的V型缺陷一直被認為是影響器件發光效率的重要缺陷，國際學術界普遍致力于降低甚至消除這類缺陷。然而，江風益團隊經過長期研究，提出了全新的V缺陷三維PN結理論，首次揭示V缺陷不僅不是有害結構，反而能夠形成天然的三維PN結，為提升器件性能提供新的物理機制。

研究表明，V缺陷能夠同時促進空穴高效注入、抑制電子泄漏，并有效釋放器件內部應力，從而顯著改善載流子復合效率和器件穩定性。基于這一發現，團隊將傳統二維平面PN結理論拓展至三維半導體結物理體系，完善了氮化鎵發光器件的基礎理論框架，為寬禁帶半導體器件設計提供了新的理論依據。

依托這一原創理論，研究團隊進一步突破了長期困擾LED產業發展的綠光、黃光LED發光效率低、器件衰減快等關鍵技術瓶頸，開辟了無需熒光粉轉換的純芯片發光技術路線，在提升發光效率、降低能量損耗和增強器件可靠性方面展現出明顯優勢。

與此同時，該理論已推動多項技術成果落地，包括高性能Micro-LED顯示芯片以及國內首款黃光AR眼鏡等產品研發，并可兼容硅襯底和藍寶石襯底兩大主流氮化鎵LED制造工藝，為半導體照明、近眼顯示、智能穿戴等產業提供新的技術支撐。

值得關注的是，這是江風益院士繼2015年度憑借硅襯底藍光LED技術獲得國家技術發明獎一等獎后，再次獲得國家科技獎勵一等獎，也使其成為我國少數同時獲得國家技術發明獎一等獎和國家自然科學獎一等獎的科學家之一。

相比2015年獲獎成果主要解決硅襯底LED產業化制造問題、推動我國建立自主可控LED產業鏈，此次獲獎成果則聚焦氮化鎵發光的基礎科學問題，實現了從工程技術創新到原始理論創新的重要跨越，為我國寬禁帶半導體與新型顯示技術的發展奠定了更加堅實的科學基礎。

憑借這一系列原創成果，團隊此前還獲得了2026年度陳嘉庚信息技術科學獎，進一步彰顯了我國在光電信息和氮化鎵半導體領域持續增強的原始創新能力。