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半导体材料与器件研究中心简介

发布时间:2021-01-28 编辑:潘庆玲 来源: 浏览次数:

半导体材料与器件研究中心立足我国半导体科学技术发展与应用的重大需求,承担了国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家重点研发计划项目、国家自然基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、省部级研发项目和企业合作研发项目等项目与课题。中心获国家科技进步三等奖1项,国家发明四等奖1项,省部级自然科学一等奖1项、科技进步奖5项,获国家发明专利百余项,在国内外重要期刊和学术会议上发表论文千余篇。中心与国内外知名科研院所建立了长期的学术交流与合作,如清华大学、北京大学、核物理与化学研究所、德国达姆施塔特工业大学、德国国家实验室于利希研究中心、德国马普固体研究所、加拿大西蒙-菲舍尔大学、澳大利亚新南威尔士大学、美国西北大学等;中心与国内外知名企业建立了紧密的合作研究与应用推广,如华为、伟创力公司、可口可乐公司、武烟集团等。中心的多项研究成果位于国际领先/先进行列,部分成果已成功转让并形成规模化生产。

中心紧密围绕半导体材料与器件的基础科学问题及其应用转化的关键共性问题,深度融合材料、物理、化学、机械和微电子等多学科的特色,形成了从新材料开发、材料合成与制备、材料物理化学特性分析测试与表征、功能半导体器件研发及其在信息、能源、环境与人工智能等重点领域应用转化的全链条式创新的研究模式。中心建有国内一流的半导体材料制备与表征平台,包含半导体微纳器件加工平台、半导体材料与器件物性高通量测试平台、高通量计算机模拟仿真平台、固态储能器件加工与表征平台、先进陶瓷精密成型与增材制造平台等,为研究现代半导体材料与器件的相关科学与技术问题提供了良好的科学实验研究平台。

中心具有雄厚的教学和科研实力,现有专任教师16人,其中教授10人(含国家“”和“计划”特聘专家各1名),副教授/副研究员6人,博士后6人,均具有博士学位,三分之二以上老师具有海(境)外访(留)学经历。全部教职工长期从事半导体材料与器件相关领域的教学、科研和人才培养工作。每年招收材料、物理和化学相关背景硕/博士研究生30余名,遵循理论与实践相结合的教学模式和新工科建设背景下的个性化人才培养模式,力争为我国半导体事业的发展培养高水平的专业人才。大量毕业研究生已成为海内外知名科研院所和企业的中坚力量。

中心面向世界科技前沿,贴合国家和行业的重大战略需求,针对半导体材料与器件的基础和应用开展创新性研究。研究方向主要包括以下五大内容:

1. 信息传感材料与器件:研究无机纳米气敏/光敏材料、含能材料和多孔功能性复合材料等先进信息传感材料的设计理念及制备技术;开发气敏材料并行合成与测量系统、新型传感器阵列与系统微加工工艺、气敏材料高通量测试仪、车用氮氧传感器及芯片等;结合信息传感阵列与人工神经网络,开发由气体传感器阵列、信号预处理和模式识别三部分组成的人工嗅觉系统。

2. 先进陶瓷材料与器件:研究固态离子电池及其关键材料(固态离子导体、离子-电子/空穴混合导体、陶瓷电解质);研究压电陶瓷与压电器件、介电材料及器件、固态超级电容、脉冲电容等能源存储材料与器件;开发高性能结构陶瓷,研制3C陶瓷构件;开发牙槽骨修复材料和义齿等新型口腔生物陶瓷;研究陶瓷材料的增韧技术、着色技术、精密成型技术和增材制造技术(3D打印)。

3. 人工智能材料与器件:研究忆阻器用新型低维半导体材料的制备、分析及表征关键科学问题,开发多功能忆阻材料;研制类突触与神经元忆阻器件,利用忆阻器模拟大脑神经元、突触以及神经网络的功能,构建人工神经网络;开发类脑芯片,将人工神经元和突触集成到芯片中,实现忆阻器类脑计算;连接人工神经元和突触,设计大脑芯片,模拟大脑信息处理方式。

4. 能源转换与催化材料:研究半导体热电材料及其在可穿戴电子器件、环境能源捕获中的应用;研究高性能固体氧化物燃料电池的3D打印增材制造技术,研发高性能钙钛矿太阳能电池;研究新型金属负载型分子筛、宽窄带隙半导体可见光光催化纳米材料及其在光分解水产氢、VOCs降解等能源与环境净化领域的应用。

5. 现代微电子封装材料:研究面向5G通信时代微电子器件封装的关键材料,研制高性能的电子浆料材料和自修复导电材料,研制具有高导热和力学性能的树脂基基体材料和密封材料,研制具有轻、薄、宽、强的碳基电磁屏蔽材料和吸波材料,研究导热硅脂、导热凝胶和相变材料等新型热管理材料及系统。

13A5D

1. 先进薄膜制备平台


1444E

2. 微纳器件电学测试平台


1B8B4

3. 半导体器件微加工平台


1395D

4. 先进陶瓷精密成型与增材制造平台


20509

5. 信息传感材料与器件


1F904

6. 先进陶瓷材料与器件


359D0

7. 能源转换与电子封装材料