战略性先电子材料重点专项.doc

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1、“战略性先进电子材料”重点专项2017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2017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、高端光电子与微电子材料

2、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。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个方向，共部署35个研究任务。专项实施周期为5年（2016-2020年）。1.面向新一代通用电源的GaN基电力电子关键技术1.1用于小型化电源模块的高速GaN基电力电子技术研究内容：研究大尺寸Si衬底上高均匀性GaN外延生长技术；研究Si衬底上GaN基高速开关器件设计与产业化制备技术；研究G

3、aN高速器件动态导通电阻的衰退机制及其控制方法；研究适用于GaN基高速开关器件的驱动与系统集成技术；开发低寄生参数封装工艺；研究小型化电源模块，应用于通讯设备及新一代数据中心服务器等领域。考核指标：6～8英寸Si衬底上GaN基异质结构材料方块电阻<350Ω/sq，方阻不均匀性<3%；100V场效应晶体管导通电阻<7mΩ，动态电阻上升<50%，建立动态导通电阻衰退模型；实现开关频率>1MHz的无引脚封装；应用于开关频率1MHz的300W电源模块，转换效率≥96%；形成6～8英寸GaN基电力电子器件生产线；申请发明专利15项，发表论文10篇。1.2用于中等功率通用电源的高效率GaN基电力电子技术研

4、究内容：研究Si衬底上高耐压GaN材料外延生长技术；研究低动态导通电阻、高稳定性大电流功率开关管和二极管平面器件的设计与产业化制备技术；建立异质结构材料与器件的可靠性评价体系，研究器件的失效机理与高耐压、高可靠性提升技术；研究高效散热的封装技术；研发高效率电源模块，应用于太阳能逆变器等通用电源。考核指标：Si衬底上GaN基场效应晶体管击穿电压>1200V，导通电阻<100mΩ，反向漏电<10μA（@600V）；Si衬底上GaN基肖特基二极管击穿电压>1200V，导通电压<1.8V（@15A），反向漏电<10μA（@600V）；建立器件高压击穿机制和失效模型；实现开关频率300kHz的1kW太阳

5、能发电用逆变器，转换效率≥98%；申请发明专利15项，发表论文10篇。1.3GaN基新型电力电子器件关键技术研究内容：研究新型常关型平面功率器件的设计与制备方法，提高阈值电压和沟道载流子迁移率；研究垂直结构高耐压二极管和功率开关器件；研究新型高耐压提升技术，研究GaN基功率器件的雪崩效应等防止电源失效的开关能量泄放机制；研发适用于高频开关电源的新型电路拓扑结构，实现超小型开关电源。考核指标：常关型平面功率器件的阈值电压>3V，耐压>650V，增强型沟道峰值迁移率>600cm2/Vs，动态电阻上升<25%；垂直结构二极管耐压>1500V，开启电压<1.2V；垂直结构三极管耐压1500V，开态电流

6、>1A；在新结构器件上实现稳定雪崩击穿效应；实现开关频率10MHz、转换效率>80%、输出功率10W的超小型电源模块；申请发明专利20项，发表论文15篇。2.超高能效半导体光源核心材料、器件及全技术链绿色制造技术2.1超高能效半导体光源核心材料及器件技术研究研究内容：研究发光效率技术瓶颈，建立高效器件模型；研究基于多种新型衬底的高质量氮化物外延技术；研究高内量子效率外延设计与量子限制技术；研究新型p型氮化物掺杂技术与载流子匹配高效发光器件；研究发光器件导波模式与表面出光结构耦合机制与高光提取效率器件工艺；开发高功率密度、高光通输出、热稳定性能优良的新型光源器件；研究新型高效低热阻无基板及集成封

7、装技术；实现全组分低维材料可控制备与发光器件。考核指标：实现超高能效半导体照明核心材料与器件，p型GaN空穴浓度>5×1018cm-2，氮化物蓝光LED主波长455±5nm，外量子效率达到80%；实现高效白光器件，白光LED在>5A/cm2注入电流下发光效率达到280lm/W；白光LED在100A/cm2注入电流下发光效率达到160lm/W；申请发明专利20项，发表论文20篇。2.2高效高可靠LE