“战略性先进电子材料”重点专项

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1、附件9“战略性先进电子材料”重点专项2018年度项目申报指南建议为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》和《中国制造2025》等提出的任务，国家重点研发计划启动实施“战略性先进电子材料”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署，现提出2018年度项目申报指南建议。本重点专项总体目标是：面向国家在节能环保、智能制造、新一代信息技术领域对战略性先进电子材料的迫切需求，支撑“中国制造2025”、“互联网+”等国家重大战略目标，瞄准全球技术和产业制高点，抓住我国“换道超车”的历史性发展机遇，以第三代半导体材料与半导体照明、新型显示为核心，以大功率激光材料与器件、高端光电子与微电

2、子材料为重点，通过体制机制创新、跨界技术整合，构建基础研究及前沿技术、重大共性关键技术、典型应用示范的全创新链，并进行一体化组织实施。培养一批创新创业团队，培育一批具有国际竞争力的龙头企业，形成各具特色的产业基地。-8-本重点专项按照第三代半导体材料与半导体照明、新型显示、大功率激光材料与器件、高端光电子与微电子材料4个技术方向，共部署35个研究任务。2018年，拟启动5个研究任务10个项目。专项实施周期为5年（2016-2020年）。1.第三代半导体新结构材料和新功能器件研究1.1超宽禁带半导体材料与器件研究（基础研究类）研究内容：开展金刚石、氧化镓、氮化硼等超宽禁带半导体单晶衬底和外延材料

3、的生长、掺杂、缺陷控制和光电性质研究；开展材料加工和器件制备的关键工艺研究；开展基于上述超宽禁带半导体材料的高性能器件研制。考核指标：金刚石半导体单晶衬底和外延材料直径≥2英寸，掺杂金刚石p型空穴浓度≥1´1018cm-3、n型电子浓度≥1´1016cm-3，非掺杂金刚石室温电子和空穴迁移率分别为3000cm2/V×s和2500cm2/V×s，研制出金刚石原型电子器件和深紫外光电器件；氧化镓单晶材料直径≥3英寸，位错密度≤104cm-2，研制出氧化镓MOSFET器件，击穿电压≥1000V，导通电阻≤2mW▪cm2；制备出高质量氮化硼外延薄膜，研制出波长≤230nm的氮化硼深紫外光电探测器。申请

4、发明专利15项，发表论文20篇。1.2氮化物半导体新结构材料和新功能器件研究（基础研究类）-8-研究内容：研究氮化物半导体纳米线的可控外延和量子点的嵌入式外延，基于量子点结构的单光子发射器件；研究氮化物半导体子带跃迁量子阱结构的外延生长和紫外、红外双色探测器件；研究氮化物半导体太赫兹发射和探测器件；研究氮化物半导体自旋性质及自旋场效应晶体管。考核指标：实现基于氮化物半导体量子结构的光泵浦紫外或蓝光波段室温工作单光子源，二阶相关度≤0.3；GaN基3～5μm红外探测器件工作温度≥77K，实现紫外红外双色探测器件的单片集成；实现≥0.3THz室温工作的GaN基太赫兹发射和探测器件，发射器件输出功率

5、≥8μW；实现氮化物半导体自旋场效应晶体管原型器件，自旋注入效率≥8%。申请发明专利15项，发表论文20篇。1.3第三代半导体新型照明应用关键技术研究（基础研究类）研究内容：研究激光照明用第三代半导体激光器；研究适用于激光大功率密度激发的荧光材料，研制激光照明光学系统和应用产品；研究基于单芯片技术的全光谱白光照明材料和器件；开展非晶衬底、石墨烯等插入层上高质量氮化物半导体的外延生长研究和器件研制；开展基于新型有机无机钙钛矿材料的高效LED研究。考核指标：实现激光暖白光照明（3000±300K）到冷白光照明（6000±300K）范围内的色温可调，显色指数达到85，开发出车用激光照明应用产品；单芯

6、片全光谱白光器件效率≥100lm/W，显色指数达到90；基于新型非晶衬底的氮化镓基LED芯片内量子效率≥40%；钙钛矿LED亮度≥105-8-cd/m2，外量子效率≥20%。申请发明专利20项，发表论文15篇。2.三基色激光显示生产示范线2.1三基色激光显示整机生产示范线（典型应用示范类）研究内容：设计三基色激光显示整机生产示范线流程，开展工艺、装备和检测等工程化开发。示范线包括：整机关键工艺设备设计与开发；高效能激光驱动系统自动化检测技术及平台；激光显示散斑等多种干扰的检测技术与设备开发；视频信号保真度响应的自动化测试系统及平台。考核指标：建成三基色激光显示整机生产示范线，产能达到：三基色激

7、光显示整机10万台/年，生产合格率≥90%，其中100英寸级高清三基色激光电视，色域≥160%NTSC，成本＜5万元，激光工程投影机最高光通量＞105lm。2.2三基色LD材料与器件生产示范线（典型应用示范类）研究内容：设计适用于激光显示的三基色LD材料与器件生产示范线流程，开展批量生产技术研究。示范线包括：材料制备、结构设计与外延生长、芯片制备与器件封装、在线检测与老化筛选；研究在批量生产状态下