战略性先进电子材料重点专项度项目的编制大纲设计.docx

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战略性先进电子材料重点专项度项目的编制大纲设计

“战略性先进电子材料〞重点专项

2017年度项目申报指南

项目申报全流程指导单位：

智博睿投资咨询某某

依据《国家中长期科学和技术开展规划纲要〔2006—2020年〕》，按照《国务院关于改良加强中央财政科研项目和资金管理的假如干意见》与《国务院印发关于深化中央财政科技计划〔专项、基金等〕管理改革方案的通知》精神，科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划“战略性先进电子材料〞重点专项实施方案》编制工作，在此根底上启动本专项2016年项目，并发布本指南。

本专项总目标是：

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〞的历史性开展机遇，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为重点，通过体制机制创新、跨界技术整合，构建根底研究与前沿技术、重大共性关键技术、典型应用示X的全创新链，并进展一体化组织实施。

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。

本专项围绕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等4个方向部署35个任务，专项实施年限为5年，即2016~2020年。

按照重点突出、分步实施的原如此，2016年首批启动4个方向中的15个任务。

对于应用示X类任务，其他经费〔包括地方财政经费、单位出资与社会渠道资金等〕与中央财政经费比例不低于3：

1；对于重大共性关键技术类任务，其他经费与中央财政经费比例不低于2：

1。

针对任务中的研究内容，以项目为单位进展申报。

项目设1名项目负责人，项目下设课题数原如此上不超过5个，每个课题设1名课题负责人，每个课题承当单位原如此上不超过5个。

1.1大失配、强极化第三代半导体材料体系外延生长动力学和载流子调控规律

研究内容：

研究AlN/高Al组分AlGaN与其量子结构、InN/高In组分InGaN与其量子结构的外延生长动力学和缺陷调控规律、光电性质与载流子调控规律；研究蓝光波段高质量量子阱的外延生长动力学，开展提升内量子效率、光提取效率的新机制、新效应和新方法；研究核壳结构量子阱、金属纳米结构耦合量子阱与其光电性质；研究半/非极性量子结构的外延生长、缺陷控制与其光电性质。

研究Si衬底和其它大失配衬底上GaN基异质结构的外延生长动力学和缺陷调控规律；研究GaN基异质结构中点缺陷性质与其新型表征手段；研究强电场下载流子输运性质和热电子/热声子驰豫规律；研究外表/界面局域态、体缺陷态对GaN基异质结构与电子器件性能的影响机制和规律。

考核指标：

AlN外延层位错密度<1×107cm—2，深紫外波段量子阱发光内量子效率>50%；InN室温电子迁移率>4000cm2/Vs；绿光波段量子阱发光内量子效率>50%；蓝光波段内量子效率>90%；非/半极性面量子阱发光内量子效率>50%；核壳结构量子阱Droop效应<10%。

Si衬底上AlGaN/GaN异质结构二维电子气室温迁移率>2300cm2/Vs；InAlN/GaN异质结构二维电子气室温迁移率>2200cm2/Vs；掌握强电场下载流子输运和热电子/热声子驰豫规律，掌握有效控制GaN基异质结构外表/界面局域态的方法，明确影响和提升电子器件可靠性的物理机制。

预期成果：

申请发明专利20项，发表论文50篇。

实施年限：

不超过5年

拟支持项目数：

1—2项

1.2面向下一代移动通信的GaN基射频器件关键技术与系统应用

研究内容：

研究半绝缘SiC衬底上高均匀性、高耐压、低漏电GaN基异质结构外延生长；设计和研制高工作电压、高功率、高效率、高线性度GaN基微波功率器件；研发低栅漏电流、低电流崩塌效应、低接触电阻GaN基器件制备工艺与提高成品率的规模制备技术与其可靠性技术；研究高热导率封装基材与高频低损耗封装技术；开展GaN基射频电子器件在移动通信宽带、高效率放大设备上的应用研究。

考核指标：

4~6英寸半绝缘SiC衬底上GaN基异质结构漏电<10μA/mm，二维电子气室温迁移率>2300cm2/Vs，方块电阻<300Ω/sq；研制出高性能的高效器件、宽带器件和超高频器件，高效器件工作频率2.6GHz、功率>330W、效率>70%，宽带器件工作频率1.8~2.2GHz、功率>330W、效率>60%，超高频器件工作频率30~80GHz、带宽>5GHz、脉冲功率>10W、效率>28%；研制出基于GaN射频器件的高线性度功率放大器系统和多载波聚合功放系统，在移动通信基站领域实现批量应用。

形成1~2件国家/行业标准。

预期成果：

申请发明专利50项，发表论文30篇，带动行业新增产值20亿元。

实施年限：

不超过4年

拟支持项目数：

1—2项

有关说明：

企业牵头申报，其他经费与中央财政经费比例不低于2：

1。

1.3SiC电力电子材料、器件与模块与在电力传动和电力系统的应用示X

1.3.1中低压SiC材料、器件与其在电动汽车充电设备中的应用示X

研究内容：

研究6英寸低缺陷低阻碳化硅单晶材料生长与高均匀度外延关键技术；开展600~1700V碳化硅MOSFET器件设计仿真与制备工艺技术的研究；突破多芯片均流等关键封装技术，实现碳化硅全桥功率模块；研制基于全碳化硅器件的电动汽车无线和有线充电装备，并开展示X应用。

考核指标：

碳化硅单晶材料直径≥6英寸，微管密度≤2，电阻率≤30mΩ·cm；实现6英寸n型外延材料，外表缺陷密度≤5cm—2、外延厚度≥200μm，实现p型重掺杂外延材料；碳化硅MOSFET芯片容量≥1200V/100A，模块容量≥1200V/200A；无线充电装备容量≥60kW，总体效率≥92%，有线充电装备容量≥400kW，总体效率≥96%。

形成1~2件国家/行业标准。

预期成果：

打造全产业链SiC技术研发平台和产业化基地，培养一批领军型创新创业人才，申请发明专利50项，发表论文25篇，带动行业新增产值150亿元。

实施年限：

不超过5年

拟支持项目数：

1—2项

有关说明：

企业牵头申报，其他经费与中央财政经费比例不低于3：

1。

1.3.2高压大功率SiC材料、器件与其在电力电子变压器中的应用示X

研究内容：

研究基于6英寸碳化硅衬底的厚膜外延技术；开展3.3~6.5kV碳化硅MOSFET器件设计仿真与制备工艺技术的研究；突破碳化硅器件高压封装关键技术，实现大容量碳化硅功率器件和模块；掌握SiC器件与模块测试检验全套技术；研制基于全碳化硅器件的电力电子变压器，并在柔性变电站中开展示X应用。

考核指标：

碳化硅MOSFET芯片容量≥6.5kV/25A，模块容量≥6.5kV/400A；柔性变电站电压≥35kV，容量≥5MW。

形成1~2件国家/行业标准。

预期成果：

打造全产业链SiC技术研发平台和产业化基地，培养一批领军型创新创业人才，申请发明专利50项，发表论文25篇，带动行业新增产值150亿元。

实施年限：

不超过5年

拟支持项目数：

1—2项

有关说明：

企业牵头申报，其他经费与中央财政经费比例不低于3：

1。

1.4高品质、全光谱半导体照明材料、器件、灯具产业化制造技术

1.4.1高品质、全光谱无机半导体照明材料、器件与灯具产业化制造技术

研究内容：

研发基于蓝光LED激发多种荧光粉的全光谱白光半导体照明材料、器件、模组和灯具技术；研发蓝、绿、黄、红四基色半导体照明材料、器件、模组和灯具技术。

考核指标：

在电流密度20A/cm2注入下，蓝光〔455±5nm〕LED功率效率≥70%，泛绿光〔490±5nm〕LED功率效率≥55%，绿光〔520±5nm〕LED功率效率≥45%，黄光〔570±5nm〕LED功率效率≥25%，红光〔625±5nm〕LED功率效率≥55%，基于LED和荧光粉的全光谱白光显色指数≥90、流明效率≥110lm/W。

高显色指数灯具光效大于100lm/W。

形成1～2件国家/行业标准。

预期成果：

申请发明专利50项，发表论文30篇，带动行业新增产值200亿元。

实施年限：

不超过4年

拟支持项目数：

1—2项

有关说明：

企业牵头申报，其他经费与中央财政经费比例不低于2：

1。

1.4.2高效大面积OLED照明器件制备的关键技术与生产示X

研究内容：

研究适用于高亮度照明条件下的OLED新型材料和高效长寿命叠层器件结构；研究高亮度大面积条件下OLED电荷输运机制、激子复合机理、发光材料和器件界面的退化机理；研发大面积OLED照明器件制备的关键技术与应用。

考核指标：

在1000cd/m2条件下，OLED小面积器件光效≥200lm/W，显色指数≥80；100×100mm2的白光OLED面板光效≥150lm/W；显色指数≥90，半衰寿命>1万小时；建成1条OLED照明生产示X线。

预期成果：

申请发明专利50项，发表论文30篇。

实施年限：

不超过4年

拟支持项目数：

1—2项

有关说明：

其他经费与中央财政经费比例不低于2：

1。

1.5第三代半导体固态紫外光源与紫外探测材料与器件关键技术

1.5.1第三代半导体固态紫外光源材料与器件关键技术

研究内容：

面向空气和水净化、生化监测和高密度存储等应用，研究高质量高Al组分AlGaN材料外延、高效n/p型掺杂和量子阱结构发光特性调控技术；研究AlGaN基深紫外LED芯片的结构设计、关键制备技术与出光模式，实现高光功率、低工作电压的有效方法；研究深紫外LED芯片的先进封装技术与关键材料，实现低热阻、高可靠性、高光提取效率的深紫外LED器件；研究AlGaN基紫外激光二极管的结构设计和关键制备技术。

考核指标：

研制出发光波长<280nm的深紫外LED，100mA电流下光功率>30mW；面向空气、水资源等净化应用，开发出3～5种深紫外光源模组、产品与应用示X；研制出波长<260nm的电子束泵浦深紫外光源，输出功率>150mW；实现UVB波段激光二极管的电注入激射，UVA波段激光二极管实现峰值脉冲功率>20W。

形成1～2件国家/行业标准。

预期成果：

申请发明专利25项，发表论文15篇。

实施年限：

不超过5年

拟支持项目数：

1—2项

有关说明：

其他经费与中央财政经费比例不低于2：

1。

1.5.2第三代半导体紫外探测材料与器件关键技术

研究内容：

面向量子信息、医学成像、深空探测和国防预警等应用，研究高增益、低噪音AlGaN基日盲雪崩光电探测器、SiC紫外单光子探测器与多元成像器件的材料外延、结构设计、关键制备技术、结终端技术和单光子测试方法；研究紫外单光子探测器件的驱动和读出电路。

考核指标：

研制出室温下单光子探测效率>10%、暗计数率<3Hz/µm2的紫外单光子探测器与多元成像器件；实现雪崩增益>105、临近雪崩点暗电流<1nA的日盲雪崩光电探测器。

预期成果：

申请发明专利25项，发表论文15篇。

实施年限：

不超过5年

拟支持项目数：

1—2项

有关说明：

其他经费与中央财政经费比例不低于2：

1。

2.1印刷显示新型材料与显示视觉健康研究

2.1.1新型发光材料与器件

研究内容：

研究新一代有机发光材料、主体材料的设计与其制备，研究新概念显示器件发光与显示机理，研究新型器件结构优化设计，研究喷墨印刷、薄膜封装等器件工艺开发，建立材料与器件表征测试、检测评价体系，构建新一代显示材料与技术知识产权体系。

考核指标：

新一代有机发光材料红光效率≥25cd/A、1000cd/m2下半衰寿命≥1.5万小时，绿光效率≥75cd/A、1000cd/m2下半衰寿命≥2万小时，蓝光效率≥12cd/A、1000cd/m2下半衰寿命≥3千小时。

预期成果：

申请发明专利7项，发表论文20篇。

实施年限：

不超过