2018年4月，2017年华南理工大学优秀硕士学位论文评选结果出炉，我院2014级硕士研究生李家声同学的毕业论文《白光LED建模及其在远程荧光涂层设计中的应用》成功获评。
李家声，本科、硕士均毕业于华南理工大学，2014年起由实验室外派到佛山市国星光电股份有限公司实习至今，现正攻读机械与汽车工程学院博士学位，研究方向为光电器件封装。2015年至今，李家声发表SCI论文17篇，EI论文1篇，其中第一作者/通讯作者13篇。授权发明专利5项，授权实用新型专利10余项。获研究生国家奖学金2次，广东省挑战杯特等奖1次，广东省科学技术进步一等奖1次（2017年）。
下面让我们一起走进李家声的科研世界。
【问】您的毕业论文获评优秀硕士学位论文，可否介绍一下您这篇论文的研究方向、意义和创新点？在撰写这篇论文的过程中有没有一些有趣的或值得一提的事情？
【李】我的论文研究的是白光LED建模及其在远程荧光涂层设计中的应用。LED作为新一代节能光源，相比起传统白炽灯效率要高5倍以上。举个例子，白炽灯的光效只有15lm/W左右，而LED灯具光效可高达100lm/W（LED器件光效更加轻松高达150lm/W），也就是1W输入的LED灯具就可以得到7W白炽灯的亮度。因此，白光LED光源已广泛应用于照明、背光等领域。
目前，白光LED器件主要是通过以下技术路线实现的：利用蓝光LED芯片激发荧光涂层，将芯片发出的蓝光与荧光涂层发出的黄光混合得到白光。
荧光涂层是提升器件光效及光色品质的关键。其中，光效受两个层面的因素制约。一方面，光线透过荧光涂层时会在空气/涂层界面处发生内全反射损耗；另一方面，涂层内部包含许多微纳米尺度的荧光粉颗粒，对光线具有较强的散射作用，引起后向散射损耗。上述因素都会降低白光LED器件的发光效率。此外，蓝光LED芯片与荧光涂层的发光模式存在较大差异，导致蓝、黄出射光线在空间的混光不均匀，产生色差，降低器件光色品质。这篇论文正是从白光LED器件荧光涂层的设计与制造方法切入，提升其光效与光色品质。
论文的创新之处有以下三点：一是提出可充分考虑微纳尺度形貌特征的白光LED器件光学模型，该模型可分析芯片表面微纳米尺度结构、荧光粉形貌特征对器件出光性能的影响，进而用于优化荧光涂层结构，拓展了现有白光LED模型适用范围；二是揭示了LED面光源在远程荧光涂层的取光机理，提出锥形薄膜荧光涂层结构，有效提升器件取光效率；三是建立荧光涂层质量、厚度与黄蓝光空间分布的映射关系，提出空间光色反馈迭代算法，开发出双自由曲面的薄膜荧光涂层结构，有效改善器件光色均匀性。
值得一提的是这篇论文的撰写实际上只花了不到两周，但可以说是贯穿了我的整个硕士生涯。因为自大四保研进实验室以来，我就着手进行白光LED器件荧光涂层相关的研究工作。到研三提交毕业论文之前，我已经以第一作者的身份发表了5篇与课题相关的SCI论文，相关工作都较成体系，层层递进。因此将各个工作的逻辑关系理顺，进一步深化各工作之间的关联，毕设论文就顺利成章地完成了。
【问】您认为对一篇优秀论文的产生，最重要的因素是什么？在科研或论文写作方面您有什么心得体会？
【李】最重要的是围绕一个课题，持之以恒地进行研究。随着自己的基础更加扎实，理解更加深入，工作就会做得更加出色。此外，通常一篇毕设论文都包含了好几块的内容，对于每一块的内容，都要以能够发表SCI论文的标准来开展研究，并且尽可能在毕设论文提交前先整理成SCI论文发表。为什么呢？因为发表SCI论文的时候就会先经过同行评审的环节，这个环节十分有助于进一步提升论文的质量。也就是说，在提交毕设论文之前，你就可以先对毕设论文的核心内容进行多次修改，自然而然地，毕设论文的质量也就更好。
在科研和论文写作方面，当找到一个点子后，我习惯先规划好论文提纲，例如为什么要做这个工作，分析什么数据，有可能在什么地方取得突破等，然后再开始实验。在实验过程中，随时对数据进行分析，不断地修正实验方案和论文提纲。我分析数据的时候习惯把数据作成图，全贴到一个word里，然后再找这些数据的亮点，思考背后的机理。直到这些数据可以形成一个完整的故事，那这部分工作的实验就完成了，之后就开始写作。前期工作做得好的话，思路清晰，一般论文从开始写到成稿1个月内就可以完成，但前期工作可能要花上几个月甚至大半年。当然，在开始写第一篇论文的时候还是折腾了挺长时间的，这些都是后续摸索出来的经验。
【问】您在科研工作中遇到的最开心和最困难的一件事是什么？怎样克服困难？
【李】在科研中遇到最开心的一件事肯定是第一篇论文录用的时候了。最困难的是在研一的时候要学校和企业两边跑，比较辛苦。因为我在大四暑假的时候就外派到国星光电公司进行实验室项目相关的工作（以实习生身份在那边，直到现在博一了还在这里实习，已经第4个年头了），在研一的时候课程比较多，每周都得来回广州佛山两三次，一次坐车要2个多小时，还得兼顾实验与公司的工作,当时的确是比较累的。不过，这也让我学会了同时兼顾多个工作的开展，而且以更高效的方式完成我的工作。同时，这也让我在公司认识到了现在的妻子。
【问】您的导师在科研工作中扮演着什么样的角色，您是如何配合导师指导开展工作的？您如何看待导师和研究生之间的关系。
【李】在科研工作中，除了学生自身因素以外，导师就是最重要的第二因素。而在不同阶段，导师也扮演着不同的角色。
在刚入门的时候，导师主要是指导阅读文献的方法。比如说，导师会让我们先阅读几篇中文博士毕业论文，掌握一些基础的知识，以及了解一些专业词汇，至于里边的技术细节可以不用太纠结。半个月后就要开始阅读英文文献，开始的时候每周要精读1-2篇，周末要在组会上进行汇报，给大家讲解这篇文章的内容。1个月左右看习惯英文文献了，导师就开始让我们泛读英文文献，先看摘要、结论、图片，看到感兴趣或相关的再细看分析。
在阅读文献的期间，导师一般会安排我们协助师兄开展课题，可以让我们先提前熟悉仪器的使用方法，同时培养一定的实验规划能力，这对未来的发展是很关键的一步。比如说我在研一上学期主要和师兄一起做微纳结构的光学理论分析工作，在这期间学会了相关软件的使用方法，以及相关数据的分析方法。基于这套实战中学回来的方法，在研一寒假时就顺利完成了我的第一篇小论文，也奠定了搞科研的自信心。所以刚入门的时候应当积极参与师兄的实验，一定要从中学会一些东西，不能单纯当个实验员。比如要理解师兄实验的目的，设计实验的方法，数据分析的方法等等。
在我已经具备一定的阅读文献能力以及实验能力以后，导师的角色就步入第二阶段了。这时候，导师开始指导我如何发表论文。简单来讲，就是自己不停在文献中找点子，然后和导师讨论这个点子的可行性。一般分以下三块讨论，别人做了什么相关工作？这工作有什么用？怎么开展实验？这三部分内容都和导师商量透彻了，就可以开始我的实验了。在实验过程中，只要有数据出来了就随时找导师讨论，导师也会给我的后续实验方案提出建议。实验做完，导师就开始指导写作、投稿相关的方法。
当发表完第一篇论文以后，自己掌握了一定的科研技能，这时导师的角色就进入第三阶段了。导师不用再每个环节都跟进。比如说，导师不会再细致地讲解实验方案，而需要自己规划好整个方案，甚至已经有一些前期的数据了，再去和导师讨论，导师认为方案可行就开始系统地进行实验。同样，在撰写论文时，也是自己写到可以投稿的程度了再给导师看看，最终根据导师意见修改完了就投稿。在平时，导师会把更多精力放在文献的讨论，以及后续科研工作的发展方向上。
我觉得研究生和导师的关系应该是亦师亦友的。在生活中，导师也会经常跟我们一起出去活动，比如烧烤、聚餐、唱K之类的，除了聊科研也会聊其它生活琐事。在科研上，导师和博士生应该是相互促进的作用。随着对自己研究课题的深入，其实自己对这个细分领域掌握的知识会逐渐多于导师，但导师的经验要远多于自己。在讨论过程中，导师可以从我们这里了解到更多前沿的讯息，同时给予我们一些大方向上的指导意见或新的思路。
导师给予指导是否能充分发挥作用，很大程度上取决于双方的沟通是否充分，尤其在研究遇到瓶颈时，与导师及时的沟通是十分重要的，可以少走很多弯路。比如我的导师，因为他也是派驻在国星光电公司的，所以我几乎每天都会跟他讨论我的课题，零零散散地加起来，一天至少1个小时。
【问】您攻读的是专业硕士,与企业有很多交集,为什么会选择考博士,而不是像大部分人那样选择去就业？
【李】没有去企业而选择继续读博，有很多方面的原因。一方面是科研比较适合自己的性格，时间支配比较灵活，自由度更高，我比较享受这种研究的过程。到目前为止，我已经在企业的研发部门实习了近4年，觉得企业研发与学校科研是有共通之处的，都是研究新的技术，新的产品。但是企业更关注的是成本、效率问题，因此在研究过程中经常会受到各种限制。但是学校科研可以先抛开这些不谈，开展工作的时候更加自由，至于如何将新技术、新方法低成本高效地应用到实际中，可以留给企业解决。另一方面就是为了自己以后更好的发展。这是很现实的问题，想继续在高校工作的话，必须读博那是不用说的。就算以后要去企业工作，读博期间培养出的能力，以及博士的头衔都有助于自己更快的晋升（比如说现在公司里的高层几乎都是博士）。
前边说了科研比较适合自己的性格，但最后，最重要的还是看自己适不适合搞科研。换算成最终的评价指标，无非就是看自己有没有发表论文的能力。我觉得我在这一方面还是比较符合的。
虽然我发表的论文数量比起同年级的其他同学可能多一些，但以往的论文大多还是IF2-4的水平，在博士阶段，我必须在科研上有进一步的突破，发表更高质量的论文。当然，这些成果离不开实验室的支持以及导师、师兄师弟们的帮助。因此，能否充分发挥平台优势，能否与其他人形成良好的合作机制，也是判断自己是否适合搞科研的一个标准。
【问】科研之余您有什么兴趣爱好？您如何合理分配自己的时间？
【李】在成家以前，我每天专注于科研的时间，一般是早上8点到晚上10点，现在成家了，工作和家庭都要兼顾好，所以工作时间一般是早上8点到下午5点，晚上有空就处理一下数据，看看论文，或者跟师弟们讨论下最近实验遇到什么问题。
科研之余我喜欢看看电影，放空一下大脑，转换一下思维，投入到电影中的世界，有助于帮助我释放压力，更好的投入科研工作。
【问】请给准备进行或正在进行科研工作的研究生们一些建议。
【李】无非就是三个点。一是尽早确定课题，然后坚持这个方向搞下去；二是要持久地付出时间去进行研究，每天（每周）确保有进展；三是培养基本的科研技能，比如发现问题，总结实验，与导师（同行）沟通等。
科研之路永远没有尽头，永远都有新的东西在那里等着你去发掘，所以搞科研是很富有挑战性，也很有趣的，希望师弟师妹们能用心投入科研，并从中学到知识、发现乐趣。
（图/李家声 文/李家声、张银涛，机械与汽车工程学院）
