半导体广泛应用于集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域,仪器信息对半导体领域国家重点实验室仪器配置情况进行盘点。
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,常见的半导体材料有硅、锗以及化合物半导体,如砷化镓等;也可以通过掺杂硼、磷、锢和锑制成化合物半导体。其中硅是最常用的一种半导体材料。
半导体广泛应用于集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域。半导体领域的科技竞争对于世界各国而言都具有重要的战略意义。仪器信息对半导体领域国家重点实验室仪器配置情况进行盘点。
为培育战略性新兴产业,整合业内技术、人才、信息等资源,实现投入少、回报高、见效快的技术创新模式,提升我国半导体照明产业自主创新能力和速度,在科技部、财政部等六部门联合发布的《关于推动产业技术创新战略联盟构建的指导意见》指导下,根据科技部要求试点联盟积极探索整合资源,构建产业技术创新平台的精神,在基础司和政策法规司的共同推动下,于2012年1月正式批复依托半导体照明产业技术创新战略联盟建设半导体照明联合创新国家重点实验室。
这是我国第一个依托联盟建立的国家重点实验室,是一个体制机制完全创新的公共研发平台,始终坚持以产业价值为核心价值的理念,以产业技术创新需求为基础,以完善技术创新链为目标,企业以项目资金投入,科研机构、大学和其他社会组织以研发人员和设备的使用权投入,充分利用和整合现有资源,探索形成多种形式的政产学研用协同创新模式,推动建立基础研究、应用研究、成果转化和产业化、先进技术标准研制紧密结合、协调发展机制探索持续性投入机制,逐步形成可持续发展的开放的、国际化的非营利研究实体,成为半导体照明的技术创新中心、人才培养中心、标准研制中心和产业化辐射中心。2013年1月实验室在荷兰设立其海外研发实体机构—“半导体照明联合创新国家重点实验室代尔夫特研究中心”,成为中国首个在海外建立分中心的国家重点实验室。
半导体超晶格国家重点实验室于1988年3月由国家计委组织专家论证并批准后开始筹建,1990年开始对外开放,1991年11月通过了由国家计委组织的验收委员会验收。现任实验室主任为王开友研究员。实验室学术委员会主任为高鸿钧院士。
实验室以研究和探索半导体体系中的新现象和新效应为主要目标,通过对固体半导体中的电子、自旋和光子的调控,探索其在电子/自旋量子信息技术、光电子及光子器件中的潜在应用,从最基础的层面上提升我国电子、光电子、光子信息技术的创新能力,提升我国在半导体研究领域的国际竞争力。实验室先后有5位成长为中国科学院院士、12位成长为国家杰出青年基金获得者。为我国半导体科学技术的跨跃式发展做出重要贡献。
实验室现有人员中包括研究员26人、高级工程师1人和管理人员1人,其中4位中国科学院院士、9位国家杰出青年基金获得者、3位优秀青年科学基金获得者、1位北京杰出青年基金获得者。
自成立以来,实验室承担了近百个科技部、基金委和科学院的重大和重点项目,取得了可喜的科研成果,获得国家自然科学奖二等奖5项;黄昆先生获得2001年度国家最高科学技术奖。2004年半导体超晶格国家重点实验室被授予国家重点实验室计划先进集体称号。实验室具有良好的科研氛围、科研设备和环境条件,拥有雄厚的科研积累和奋发向上的科研团队,并多次获得国家自然基金委员会的创新研究群体科学基金。
高功率半导体激光国家重点实验室成立于1997年,由原国防科工委和原兵器工业总公司投资建设,经过二十年的发展建设,实验室已经成为我国光电子领域的重要研究基地和人才培养基地之一。现有科研、办公面积3800平方米,超净实验室面积为1500平方米;生产开发平台面积为600平方米,其中超净实验室面积为200平方米。
现有博士学位授权一级学科2个、硕士学位授权一级学科2个、国防特色学科1个、博士后科研流动站1个。实验室有研究人员36人,其中双聘院士1人、教授9人、副教授10人,博士生导师10人,科技部重点研发计划总体专家1人,国家奖评审专家1人,国防科学技术奖评审专家1人,吉林省长白山学者1人。实验室现有 MBE、MOCVD 等先进的半导体材料外延生长设备, SEM、XRD 、PL等完善的材料分析检测手段,电子束蒸发、磁控溅射、芯片解理、贴片、激光焊接、平行封焊、综合测试等工艺设备,设备资产1.2亿元,为光电子领域的相关研究提供了一流的条件支撑。
在半导体激光研究方向上,高功率半导体激光国家重点实验室代表着国家水平,研制的半导体激光器单管输出功率大于10瓦、光纤耦合模块大于100瓦、以及高频调制、脉冲输出等半导体激光器组件,技术处于国内领先水平;在基础研究领域,深入开展了GaSb材料的外延生长理论及技术研究,研究成果达到国际先进水平;在半导体激光应用基础技术研究领域,坚持以满足武器装备应用为目标,研制的驾束制导半导体激光发射器成功用于我军现役主战坦克武器系统,实现了驾束制导领域跨越式发展;研制的激光敏感器组件已经用于空军某型号末敏药中,并将在多个武器平台上推广应用。近年来,实验室在国内外重要学术刊物上发表论文600余篇,出版专著7部,获国家、省部级奖励40余项,申请发明专利50余项,鉴定成果40余项,对我国的国防武器装备发展作出了重要贡献。
电子薄膜与集成器件国家重点实验室是以教育部新型传感器重点实验室、信息产业部电子信息材料重点实验室和功率半导体技术重点实验室为基础于2006年7月建立的。
目前,实验室紧密围绕国家IT领域的战略目标,立足于电子信息材料与器件的发展前沿,坚持需求与发展并举、理论与实践并重,致力于新型电子薄膜材料与集成电子器件的研究和开发,促进材料—器件—微电子技术的交叉和集成。
实验室现有研究人员80人,管理人员6人,技术人员3人;客座研究人员18人。在固定研究人员中已形成以陈星弼院士为带头人的一支以45岁左右为核心、35岁左右为主力的骨干研究队伍。队伍中包括了中国科学院院士1人,中国工程院院士1人,国家自然基金委创新团队2个,国防科技创新团队1人,教育部创新团队2人,博导58人。实验室拥有1个国家重点学科、5个博士点以及5个硕士点,已具备每年250名左右硕士生、40名左右博士生、20名左右博士后的人才培养规模。
实验室覆盖了微电子学与固体电子学、电子材料与元器件、材料科学与工程、材料物理化学、材料学5个博士点学科,拥有电子科学与技术、材料科学与工程2个博士后流动站,其中微电子学与固体电子学为国家重点学科。实验室面积近4000 m2,拥有仪器设备500余套,价值8000余万人民币。已初步建成具有国际水平的“材料与器件制造工艺平台”、“微细加工平台”、“电磁性能测试与微结构表征平台”和“集成电路设计平台”,具备承担国家重大基础研究项目的能力。
近5年,实验室科研工作硕果累累。目前,实验室共承担包括国家自然基金、973、863等各类项目在内的民口纵向项目和校企合作项目等科技项目共约200余项,总经费达2亿元,其中,2009年的科研经费超过7000万元。科研成果获国家级奖励7项,省部级奖24项,市级奖5项,申请发明专利150余项,获得包括美国发明专利在内的专利授权40余项,发表学术论文1000余篇,出版学术专著和教材7部。取得了包括“新耐压层与全兼容功率器件”等一系列标志性成果。实验室坚持面向社会,服务社会,致力于科研成果的推广和应用,“半导体陶瓷电容器”、“功率铁氧体及宽频双性复合材料”、“集成电路系列产品”等科研成果的成功转化,企业取得4亿多元的直接经济效益及良好的社会效益。
专用集成电路与系统国家重点实验室(复旦大学)于1989年经国家计委批准建设,1995年9月正式通过国家验收。实验室依托复旦大学国家重点一级学科“电子科学与技术”,以及“微电子学与固体电子学”与“电路与系统”两个国家重点二级学科。
实验室面向集成电路国际主流的学术前沿问题和国家集成电路产业发展的重大需求,聚焦高能效系统芯片及其核心IP设计,开展数字、射频与数模混合信号集成电路设计创新研究,同时进行新器件新工艺和纳米尺度集成电路设计方法学的研究。形成国际领先并满足国家战略需求的标志性创新成果,使实验室成为我国在集成电路设计方向上科学研究、技术创新与高层次人才培养具有国际重要影响力的基地,为我国集成电路产业尤其是集成电路设计产业的跨越式发展做出重大贡献。
瞄准国际集成电路发展前沿,面向国家重大需求,面向国民经济主战场,紧紧围绕主要研究方向,实验室承担了大量国家863计划、973计划、国家科技重大专项、国家自然科学基金、国防预研项目、省部级项目以及各类国际合作项目,在国际重要刊物和国际会议上发表大量高质量学术论文,获得多项授权发明专利,荣获多项国家级二等奖、省部级一等奖、二等奖等奖项。
实验室现有固定人员68人,其中,教授(研究员)43人,包括中国工程院院士1人,国家千人计划入选者5人,国家青年千人2人,国家杰出基金获得者4人,长江学者特聘教授2人、IEEE Fellow 1人。在实验室现有固定人员中,有多名国家和部委聘任的科技专家,包括1名国家“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”科技重大专项专家,2名国家“极大规模集成电路装备和成套工艺”科技重大专项专家,4名科技术“863”计划专家库专家。按照“创新团队+优秀研究小组”的建设思路,打造了实验室年轻化、团队化、国际化的研究队伍。
实验室拥有器件与工艺子平台环境和集成电路设计环境。器件与工艺子平台现有千级净化面积约600平方米,百级净化面积100平方米,配备了价值近1亿元的设备,具有开展先进纳米CMOS器件和工艺的研发能力。集成电路设计环境已可提供Cadence、Mentor Graphics、Synopsys、Altera、Xilinx等著名国际公司软件环境,提供相应的标准化仿真模型,支持教学、科研、产品设计与制造。实验室平台本着“集中、共享、升级、开放”的原则为实验室的科学研究服务。
实验室积极开展多渠道学术交流,承办ICSICT、ASICON等多个重要国际会议,参加学术会议并做特邀报告,积极开展国际科技合作和交流。依托“重点实验室高级访问学者基金”和设立开放课题,吸引国内外高水平研究人员来实验室开展合作研究,加强了实验室研究的前瞻性和国际化程度。
集成光电子学国家重点实验室集成光电子学国家重点实验室成立于1987年,1991年正式对外开放。现由吉林大学和中国科学院半导体研究所两个实验区联合组成。在1994年、2004年国家重点实验室建立十周年以及二十周年总结表彰大会上,被评为“国家重点实验室先进集体“,并获“金牛奖”。在2002年、2007年、2012年信息领域国家重点实验室评估中,连续三次被评为“优秀实验室”,2017年被评为“良好实验室”。
研究方向包括有机光电器件、宽禁带半导体材料与器件、超快光电子、纳米光电子、能源光电技术五个研究方向。实验室重点研究基于半导体光电子材料、有机光电子材料、微纳光电子材料的各种新型光电子器件以及光子集成器件和芯片,研究上述器件及芯片在光纤通信系统与网络、信息处理与显示中的应用技术。研究内容为:半导体光电子材料(包括低维量子结构材料)、有机光电子材料、微纳光电子材料;新型光电子器件物理(包括器件结构设计与模拟);基于上述材料的光电子集成器件的制作工艺及其功能芯片集成技术;光电子器件及芯片在光通信、光互连、光显示、光电传感方面应用技术研究。
1985年,在浙江大学半导体材料研究所的基础上,由原国家计委批准建设硅材料国家重点实验室(原名高纯硅及硅烷国家重点实验室。