战略性先进电子材料-科技部.doc

附件3“战略性先进电子材料”重点专项2016年度项目申报指南依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020 年）》，按照《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理 的若干意见》及《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，在此基础上启动本专项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、分步实施的原则，2016年首批启动4个方向中的15个任 务对于应用示范类任务，其他经费（包括地方财政经费、单位 出资及社会渠道资金等）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，以项目为单位进行申报项目设 1名项目负责人，项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题 设1名课题负责人，每个课题承担单位原则上不超过5个1.第三代半导体材料与半导体照明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A1N/高A1组分AlGaN及其量子结构、InN/ 高In组分InGaN及其量子结构的外延生长动力学和缺陷调控规 律、光电性质及载流子调控规律；研究蓝光波段高质量量子阱的 外延生长动力学，发展提升内量子效率、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 阱及其光电性质；研究半/非极性量子结构的外延生长、缺陷控制 及其光电性质研究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 缺陷性质及其新型表征手段；研究强电场下载流子输运性质和热 电子/热声子驰豫规律；研究表面/界面局域态、体缺陷态对GaN 基异质结构及电子器件性能的影响机制和规律。

考核指标：A1N外延层位错密度＜lxl()7 cm 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＞4000 cm2/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%0 Si衬底上AlGaN/GaN异质结构二维电子 气室温迁移率＞2300 cm2/Vs； InAlN/GaN异质结构二维电子气室 温迁移率＞2200cmWs；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基异质结构表面/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及系统应用研究内容：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 模制备技术及其可靠性技术；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 ＜10gA/mm,二维电子气室温迁移率＞2300cm2/Vs,方块电阻＜300 Q/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＞330 W、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＞5 GHz、脉冲功率＞10 W、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 o1.3 SiC电力电子材料、器件与模块及在电力传动和电力系统 的应用示范1.3.1中低压SiC材料、器件及其在电动汽车充电设备中的应用示范研究内容：研究6英寸低缺陷低阻碳化硅单晶材料生长及高 均匀度外延关键技术；开展600-1700 V碳化硅MOSFET器件设 计仿真及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，并开展不范应用。

考核指标：碳化硅单晶材料直径N6英寸，微管密度D.5个 /cm2,电阻率＜30 mQ cm；实现6英寸n型外延材料，表面缺陷 密度W5 cm"、外延厚度＞200|im,实现p型重掺杂外延材料；碳 化硅MOSFET芯片容量＞1200 V/100 A,模块容量＞1200 V/200 A； 无线充电装备容量60 kW,总体效率＞92%,有线充电装备容量 X00kW,总体效率＞96%o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： 11.3.2高压大功率SiC材料、器件及其在电力电子变压器中的应用不范研究内容：研究基于6英寸碳化硅衬底的厚膜外延技术；开展 3.3〜6.5 kV碳化硅MOSFET器件设计仿真及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器件及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范应用。

考核指标：碳化硅MOSFET芯片容量＞6.5 kV/25 A,模块容 l＞6.5kV/400A；柔性变电站电压＞35 kV,容量三5 MW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： 11.4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20 A/cm2注入下，蓝光（4555nm） LED功率效率＞70%,泛绿光（4905nm） LED功率效率＞55%, 绿光（5205nm） LED 功率效率＞45%,黄光（5705nm） LED 功率效率＞25%,红光（6255nm） LED功率效率＞55%,基于LED 和荧光粉的全光谱白光显色指数之90、流明效率＞1101mAVo高显 色指数灯具光效大于100 ImAVo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 o1.4.2高效大面积OLED照明器件制备的关键技术及生产示 范研究内容：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及应用考核指标:在1000 cd/m2条件下,OLED小面积器件光效之200Im/W,显色指fc＞80； 100x100 mm2的白光OLED面板光效之150 Im/W；显色指数=90,半衰寿命＞1万小时；建成1条OLED照明 生产不范线预期成果：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： 11.5第三代半导体固态紫外光源与紫外探测材料及器件关键 技术1.5.1第三代半导体固态紫外光源材料及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A1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、关键制备技术及出光模式，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及关键材 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、产品反应用示范；研制出波长＜260 nm的 电子束泵浦深紫外光源，输出功率＞150 mW；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： U1.5.2第三代半导体紫外探测材料及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 紫外单光子探测器及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＜3 Hz/jm?的紫外单光子探测器及多元成像器件；实现雪崩增 益＞10七临近雪崩点暗电流＜1 nA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： 12.新型显示2.1印刷显示新型材料及显示视觉健康研究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、主体材料的设计及其 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N5 cd/A、1000 cd/iW下半衰寿命21.5万小时，绿光效率＞75cd/。