4-光电材料研究现状.ppt

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1、1 光电材料的研究现状与未来 徐智谋 2 十一 五 国家高技术研究发展计划 863计划 新材料技术领域重大项目 半导体照明工程 2006年度课题申请指南研究开发高效节能 长寿命的半导体照明产品是 国家中长期科学和技术发展规划纲要 2006 2020年 工业节能优先主题的重要内容 半导体照明工程 项目在 十一五 的战略目标是 通过自主创新 突破白光照明部分核心专利 解决半导体照明市场急需的产业化关键技术 建立完善的技术创新体系与特色产业集群 完善半导体照明产业链 形成我国具有国际竞争力的半导体照明新兴产业 十一 五 863项目重大项目 3 本项目分解为七个研究方向 第三代宽禁带半导体外延材料生长

2、和器件技术研究 130lm W半导体白光照明集成技术研究 100lm W功率型LED制造技术开发 MOCVD装备核心技术及关键原材料产业化技术开发 半导体照明重大应用技术开发 半导体照明规模化系统集成技术研究 半导体照明产业技术标准 评价体系与专利战略研究 此次发布的课题申请指南经费预算为22000万元 4 十 五 863项目申请指南 一 新型光电子材料及相关基础材料 关键设备和特种光电子器件1 光电子基础材料 生长源和关键设备研究目标 突破新型生长源关键制备技术 掌握相关的检测技术 突破半导体光电子器件的基础材料制备技术 实现产业化 研究内容及主要指标 1 高纯四氯化硅 4N 的纯化技术和规

3、模化生产技术 B类 要求企业负责并有配套投入 2 高纯 6N 三甲基铟规模化生产技术 B类 要求企业负责并有配套投入 5 3 可协变 Compliant 衬底关键技术 A类 4 衬底材料制备与加工技术 B类 重点研究开发外延用蓝宝石 GaN SiC等衬底材料的高标抛光产业化技术 Epi ready级 大尺寸 2 蓝宝石衬底材料制备技术和产业化关键技术 蓝宝石基GaN器件芯片切割技术 5 用于平板显示的光电子基础材料与关键设备技术 A类 大面积 对角线 14 的定向排列碳纳米管或纳米棒薄膜生长的关键技术 等离子体平板显示用的新型高效荧光粉的关键技术 6 2 人工晶体和全固态激光器技术研究目标 研

4、究探索新型人工晶体材料与应用技术 突破人工晶体的产业化关键技术 研制大功率全固态激光器 解决产业化关键技术问题 研究内容及主要指标 1 新型深紫外非线性光学晶体材料和全固态激光器 A类 2 面向光子 声子应用的人工微结构晶体材料与器件 A类 3 研究开发瓦级红 蓝全固态激光器产业化技术 B类 高损伤阈值光学镀膜关键技术 B类 基于全固态激光器的全色显示技术 A类 4 研究开发大功率半导体激光器阵列光纤耦合模块产业化技术 B类 5 Yb系列激光晶体技术 A类 7 3 新型半导体材料与光电子器件技术研究目标 重点研究自组装半导体量子点 ZnO晶体和低维量子结构 窄禁带氮化物等新型半导体材料及光电子

5、器件技术 研究内容及主要指标 1 研究ZnO晶体 低维量子结构材料技术 研制短波长光电子器件 A类 2 自组装量子点激光器技术 A类 3 族窄禁带氮化物材料及器件技术 A类 4 光泵浦外腔式面发射半导体激光器 A类 8 4 光电子材料与器件产业化质量控制技术 A类 研究目标 发展人工晶体与全固态激光器 GaN基材料及器件表征评价技术 解决产业化质量控制关键技术 研究内容 重点研究人工晶体与全固态激光器 GaN基材料及器件质量监测新方法与新技术 相关产品测试条件与数据标准化研究 9 5 光电子材料与器件的微观结构设计与性能预测研究 A类 研究目标 提出光电子新材料 新器件的构思 为原始创新提供理

6、论概念与设计研究内容 针对光电子技术的发展需求 结合本主题的研制任务 采用建立分析模型 进行计算机模拟 在不同尺度 从原子 分子到纳米 介观及宏观 范围内 阐明材料性能与微观结构的关系 以利性能 结构及工艺的优化 解释材料制备实验中的新现象和问题 预测新结构 新性能 预报新效应 以利材料研制的创新 低维量子结构材料新型表征评价技术和设备 10 二 通信用光电子材料 器件与集成技术1 集成光电子芯片和模块技术研究目标 突破并掌握用于光电集成 OEIC 光子集成 PIC 与微光电机械 MOEMS 方面的材料和芯片的关键工艺技术 以典型器件的研制带动研究开发工艺平台的建设和完善 探索集成光电子系统设

7、计和工艺制造协调发展的途径 促进芯片 模块和组件的产业化 11 研究内容及主要指标 1 光电集成芯片技术 1 速率在2 5Gb s以上的长波长单片集成光发射机芯片及模块关键技术 A类 2 高速Si基单片集成光接收机芯片及模块关键技术 A类 2 基于平面集成光波导技术的OADM芯片及模块关键技术 A类 3 平面光波导器件的自动化耦合封装关键技术 B类 4 基于微光电机械 MOEMS 芯片技术的8 8以上阵列光开关关键技术 A类 5 光电子芯片与集成系统 IntegratedSystem 的无生产线设计技术研究 A类 12 2 通信光电子关键器件技术研究目标 针对干线高速通信系统和密集波分复用系统

8、 全光网络以及光接入网系统的需要 重点进行一批技术含量高 市场前景广阔的目标产品和单元技术的研究开发 迅速促进相应产品系列的形成和规模化生产 显著提高我国通信光电子关键器件产业的综合竞争能力 13 研究内容及主要指标 1 速率在10Gb s以上的高速光探测器组件 PIN TIA 目标产品和规模化生产技术 直接调制DFB LD目标产品和规模化生产技术 光转发器 Transponder 目标产品和规模化生产技术 均为B类 要求企业负责并有配套投入 2 40通道 0 8nm间隔EDFA动态增益均衡关键技术 A类 3 InGaNAs高性能激光器研究 A类 4 光波长变换器关键技术和目标产品 B类 5

9、可调谐激光器目标产品 A类 6 用于无源光网络 EPON 的突发式光收发模块关键技术和目标产品 B类 14 3 光纤制造新技术及新型光纤研究目标 研究开发并掌握具有自主知识产权的光纤预制棒制造技术 研究开发新一代通信光纤 推动光纤通信系统在高速 大容量骨干网以及接入网中的应用 研究内容和主要指标 1 光纤预制棒制造新技术 B类 要求企业负责并有配套投入 2 新型特种光纤 A类 15 三 面向信息获取 处理 利用的光电子材料与器件1 GaN材料和器件技术研究目标 重点突破用于蓝光激光器衬底的GaN体单晶生长技术 研究内容及主要指标 大面积 高质量GaN体单晶生长技术 16 2 超高亮度全色显示材

10、料与器件应用技术研究目标 研究开发用于场致电子发射平板显示器 FED 材料和器件结构 以及超高亮度冷阴极发光管制作和应用的关键技术 说明 等离子体平板显示器和高亮度 长寿命有机发光器件 OLED 和FED的产业化关键技术将于 平板显示专项 中考虑 研究内容及主要指标 1 超高亮度冷阴极发光管制作和应用的关键技术 A类 2 研制FED用的 能够在低电压下工作的新型冷阴极电子源结构 新型冷阴极电子发射材料 A类 17 3 超高密度光存储材料与器件技术研究目标 发展具有自主知识产权的超高密度 大容量 高速度光存储材料和技术 达到国际先进水平 为发展超高密度光存储产业打下基础 研究内容及主要指标 1

11、DVD光头用光源和非球面透镜等产业化关键技术 B类 2 新型近场光存储材料和器件 A类 18 4 光传感材料与器件技术研究目标 以特殊环境应用为目的 实现传感元器件的产业化技术开发 研究开发新型光电传感器 研究内容及主要指标 1 光纤光栅温度 压力 振动传感器的产业化技术 B类 要求企业负责并有配套投入 2 锑化物半导体材料及室温无制冷红外焦平面探测器技术 A类 3 大气监测用高灵敏红外探测器及其列阵 A类 4 基于新概念 新原理的光电探测技术 A类 19 5 新型有机光电子材料及器件研究目标 研究开发新型有机半导体材料及其在光显示等领域的应用 研究内容及主要指标 1 有机非线性光学材料及其在全光光开关中的应用 A类 2 有机半导体薄膜晶体管材料与器件技术 A类 20 光电材料的种类