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1、 1 “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：北京智博睿投资咨询有限公司 2 依据国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020 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
2、+”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、 3 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
3、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 4 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 及其量子结构、InN/高
4、 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：AlN
5、外延层位错密度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2300 cm2/Vs；InAlN/GaN 异质结构二维电子气室温迁移率2200 cm2/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：12 项1.2 面向下一代移动通信的 GaN 基射频器件关键
6、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、 6 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：46 英寸半绝缘 SiC 衬底上 GaN 基异质结构漏电2300 cm2/Vs，方块电阻330 W、效率70%，宽带器件工作频率 1.82.2 GHz、功率 330 W、效率60%，超高
7、频器件工作频率 3080 GHz、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 12 件国家/ 行业标准。 7 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：12 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. 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
8、碳化硅单晶材料生长及高均匀度外延关键技术；开展 6001700 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，并开展示范应用。 8 考核指标：碳化硅单晶材料直径6 英寸，微管密度0.5个/cm 2，电阻率 30 mcm；实现 6 英寸 n 型外延材料，表面缺陷密度5 cm2、外延厚度200m，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400 kW
9、，总体效率 96%。形成 12 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：12 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、器件及其在电力电子变压器 9 中的应用示范研 究 内 容 ： 研 究 基 于 6 英 寸 碳 化 硅 衬 底 的 厚 膜 外 延 技 术 ；开 展 3.36.5 kV 碳 化 硅 MOSFET 器 件 设 计 仿 真 及 制 备 工 艺
10、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，模块容量6.5 kV/400 A；柔性变电站电压35 kV，容量5 MW。形成 12 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
11、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：12 项 10 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 20 A/cm2 注入下，蓝光（4555nm ）LED 功率效率70% ，泛绿光（49
12、05nm ）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90、流明效率110 lm/W。高显色指数灯具光效大于 100 11 lm/W。形成 12 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：12 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及生产示范研究内容
13、：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 12 200 lm/W，显色指数80；100100 mm2 的白光 OLED 面板光效150 lm/W；显色指数 90，半衰寿命1 万小时；建成 1条 OLED 照明生产示范线。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：12 项有关说明：其他经费与中央财政经费比
14、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 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 13 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30
15、 mW；面向空气、水资源等净化应用，开发出 35 种深紫外光源模组、产品及应用示范；研制出波长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20 W。形成 12 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：12 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 14 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
16、、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10 5、临近雪崩点暗电流18cd/A、绿光效率60cd/A、蓝光效率 8cd/A，在 1000cd/m2 亮度下的半衰寿命红色2 万小时、绿色3 万小时、蓝色5 千小时。预期成果：申请发明专利 15 项，形成创新创业团队 2 个。实施年限：不超过 5 年 18 拟支持项目数：12 项有关说明：其他经费与中央财政经费比例不低于 2：1。2.2.2 印刷 OLED 显示技术集成与研发公共开放平台研究内容：研究印刷 OLED 显示的多层薄膜印刷与图形化工艺，研究印刷
