“戰略性先進電子材料”重點專項2020 年度項目申報指南

2020-03-25 13:57:00
科技部辦公廳
原創
1853

“戰略性先進電子材料”重點專項2020 年度項目申報指南


為落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020  年)》和《中國制造 2025》等提出的任務,國家重點研發計劃啟動實施“戰略性先進電子材料”重點專項。根據本重點專項實施方  案的部署,現發布 2020 年度項目申報指南。


本重點專項總體目標是:面向國家在節能環保、智能制造、新一代信息技術領域對戰略性先進電子材料的迫切需求,支撐“中國制造 2025”“互聯網+”等國家重大戰略目標,瞄準全球技術和產業制高點,抓住我國“換道超車”的歷史性發展機遇,以第三代半導體材料與半導體照明、新型顯示為核心,以大功率激光材料與器件、高端光電子與微電子材料為重點,通過體制機制創新、 跨界技術整合,構建基礎研究及前沿技術、重大共性關鍵技術、典型應用示范的全創新鏈,并進行一體化組織實施。培養一批創新創業團隊,培育一批具有國際競爭力的龍頭企業,形成各具特色的產業基地。2020 年重點專項擬啟動8個公開擇優重點研究任務,擬安排國撥經費總概算為3900 萬元。企業牽頭申報的項目,其他經費(包括地方財政經費、單位出資及社會渠道資金等)與中央財政經費比例不低于 1:1。項目執行期為兩年。每個項目下設課題數原則上不超過 3 個,參與單位總數不超過 5 家。每個研究任務擬支持項目數均為 1~2 項。申報項目的研究內容須涵蓋該重點任務指南所列的全部考核指標。


指南中“擬支持項目數為 1~2 項”是指:在同一研究方向下, 當出現申報項目評審結果前兩位評價相近、技術路線明顯不同的情況時,可同時支持這 2 個項目。2 個項目將采取分兩個階段支持的方式。第一階段完成后將對 2 個項目執行情況進行評估,根據評估結果確定后續支持方式。


本專項 2020 年項目申報指南如下:



01

封裝基板材料在新能源汽車電驅模塊上的應用(應用示范類)


研究內容:面向新能源汽車電驅模塊高效熱管理需求,設計高熱導/低膨脹鋁碳化硅散熱基板結構,研究散熱基板快速成型制 備技術,開發適用于氮化硅陶瓷覆銅板的釬焊材料和活性釬焊(AMB)覆銅工藝,開展鋁碳化硅散熱基板和基于活性金屬釬焊  的氮化硅陶瓷覆銅板在新能源汽車上電機驅動封裝模塊的應用研  究,開發鋁碳化硅散熱基板和基于活性金屬釬焊的氮化硅陶瓷覆  銅板的批量生產技術。


考核指標:高熱導/ 低膨脹鋁碳化硅基板材料熱導率≥ 210W/m·K,平均熱膨脹系數≤7.5×10-6/℃。138mm×190mm 氮化硅陶瓷活性金屬釬焊覆銅板,銅層與氮化硅陶瓷層的剝離強度10N/mm,孔洞率<1%,翹曲率<10‰,-55℃/150℃/15min 熱循環 2000 次后,銅層不出現剝離。散熱基板和覆銅板中試生產能力均大于1 萬片/年。運用此技術的功率器件可滿足車規級AEC-Q101 和AQG324 等國際可靠性標準,以及通過整車廠的兩個或以上新能源汽車平臺的測試和驗證。申請發明專利 4 項。



02

功率碳化硅芯片和器件在移動儲能裝置中的應用(應用示范類)


研究內容:開發低比導通電阻高可靠 1200V 碳化硅MOSFET 芯片的產業化技術,并對芯片產品的柵氧可靠性、單管器件產品  的長期可靠性以及單管器件產品的雪崩、浪涌、短路等極端條件 可靠性等進行測試表征,開展 1200V 碳化硅MOSFET 器件在移動儲能裝置中的應用。


考核指標:1200V 碳化硅 MOSFET 芯片比導通電阻≤ 5mΩ·cm2,器件電阻≤80mΩ,器件可靠性滿足移動及戶用儲能裝 置應用的相關要求,系統功率從 1kW~22kW,滿載充放電效率> 96%的單相和三相裝置。器件中試生產能力大于 10 萬個/年,申請發明專利 2 項。



03

在設施農業中紫外LED 應用模組和系統技術應用(應用示范類)

研究內容:設計適用于設施農業高效生產與品質提升的紫外LED 應用模組工作場景;開展模組結構設計、熱場分布、結溫調控、驅動電路設計以及老化與失效分析研究;研發高可靠性設施 農業殺菌輻照模塊;開發基于深紫外—紫外波段的植物工廠葉用蔬菜采前營養品質調控輻射模組;研究紫外對種苗品質提升的光配方優化參數,開發用于全人工光育苗工廠的深紫外—紫外模組。


考核指標:開發出設施農業殺菌輻照模塊,發光波長 280nm 以下,光功率密度 0.5W/cm2,殺菌率 99.9%,壽命 5000 小時;構建葉用蔬菜品質提升的光配方,開發出植物工廠葉用蔬菜品質提 升的深紫外—紫外輻射模組,提高Vc15%、可溶性糖 20%、類黃酮、萜烯類等功能成分 15%~20%;制定紫外LED 設施農業應用標準 1 項。



04

OLED 顯示功能材料的批量合成和應用(應用示范類)


研究內容:對具有自主知識產權的空穴傳輸、電子傳輸和發 光主體材料等的批量合成工藝、及在OLED 顯示屏中的應用性能進行研究。研究材料從粗品合成與提純的批量放大工藝和雜質控 制技術,建立綠色合成及提純工藝,獲得可批量制備的材料各 1~2 種;研究材料在顯示屏生產中的成膜工藝和發光性能等,建立材 料性能影響OLED 器件品質的工藝評價方法,獲得滿足OLED 顯示性能的材料生產技術條件,完成在G6 代OLED 面板生產線上的應用驗證;系統研究OLED 顯示材料體系,建立材料結構、性能和應用條件等數據庫,為材料開發、應用和知識產權布局提供  決策依據。


考核指標:空穴、電子傳輸和發光主體材料合成能力≥10kg/  批、單臺單批提純能力>2kg,純度≥99.99%;空穴傳輸薄膜相態穩定溫度>120℃、失重率<1%(350℃時),載流子遷移率(@10mA/cm2):?h>5.0×10–4cm2/(V·s),?e>1.0×10–5cm2/(V·s),電位穩定性能<0.2V(50nm 及 120nm 膜厚下器件電壓變化)。主體材料穩定性:持續蒸鍍(200hrs)純度>99.9%;器件性能(頂發光):綠光(15000cd/m2 下):電壓<4V,效率>170cd/A,壽命 LT97>1000 小時;紅光(6000cd/m2 下),電壓<4V,效率>70cd/A,壽命 LT97>1000 小時。制定材料應用行業標準 1~2 項。


05

柔性OLED 顯示基板用聚酰亞胺漿料材料應用研究(應用示范類)


研究內容:研究柔性OLED 顯示基板用聚酰亞胺的單體、預聚體漿料的批量生產技術及其工藝穩定性,對產品質量和性能的 一致性進行驗證;研究在柔性OLED 顯示屏生產線上聚酰亞胺漿料的成膜工藝、耐熱穩定性、尺寸穩定性和力學強度等特性,實  現批量流片應用;建立聚酰亞胺漿料的成膜工藝及薄膜性能的評 價方法,開發國產基板材料在柔性OLED 顯示屏生產中的全工藝流程、并完成批量導入。


考核指標:漿料固含量>15%,大于 0.5μm 的顆粒物雜質數<1/mL,印刷孔洞數<1/cm2(直徑小于 2 微米)。薄膜失重率< 0.5%(500℃),拉伸強度>180MPa,彎曲半徑<10mm,柔性 AMOLED 樣機屏≥7inch。形成 1000 噸/年聚酰亞胺漿料的產能規模,存儲穩定性>6 個月;在 G6 柔性OLED 顯示屏量產線上完成200 張/批流片應用,滿足柔性AMOLED 量產的良率和顯示的性能要求;制定聚酰亞胺漿料的國家標準 1 項。



06

高性能Micro-LED 芯片與顯示關鍵技術研究(應用示范類)


研究內容:研究 Micro-LED(微米級 LED)發光芯片的外延生長工藝技術,研究芯片在不同電流密度下的發光效率、波長一致性、  均勻性、可靠性和壽命等影響規律,建立 Micro-LED 器件評價和測試體系;設計Micro-LED 芯片與CMOS 芯片微米級金屬共晶鍵合微結構,研究金屬共晶互聯的混合集成技術;開發 Micro-LED 芯片與 CMOS 芯片的鍵合與集成技術,開發擁有自主知識產權的Micro-LED 技術,實現高性能單色Micro-LED 顯示樣機。


考核指標:Micro-LED 芯片:晶圓尺寸≥6 寸,藍光EQE> 35%,綠光 EQE>25%,紅光 EQE>10%;T50 達到 5000 小時@2000cd/m2;Micro-LED 顯示器件:對角線尺寸不大于 0.7inch, 分辨率不小于 1920×1080,點間距≤8?m,亮度≥5000cd/m2,灰度等級≥256,單色顯示。申請發明專利 10 項。



07

單頻光纖激光器及相干探測技術應用(應用示范類)


研究內容:研究單頻激光放大過程中偏振控制、譜線展寬、噪聲抑制、頻率穩定和寬帶調諧等過程的穩定性關鍵技術和工藝, 單頻激光器主要技術指標的一致性關鍵技術和工藝,面向遠距離探測的單頻光纖激光脈沖調制放大及鎖頻發射技術,單頻光纖激光相干探測系統高靈敏度信號接收、弱信號放大與處理、以及集成技術。實現單頻光纖激光器在相干探測系統中批量應用。


考核指標:單頻光纖激光器工作波長為近紅外、輸出功率>100W、線寬<10kHz、相對強度噪聲<-120dB/Hz,技術指標一致性>95%@20 臺;相干探測系統探測距離≥20km,精度優于±7m;實現50 臺套以上的單頻光纖激光器批量應用。申請發明專利5 項。



08

基于量子級聯激光器的人體呼出氣體檢測技術應用研究(應用示范類)


研究內容:開發基于量子級聯激光器(QCL)的碳 13(C13) 測定系統,并應用于C13-尿素呼氣試驗,實現對于人體胃部幽門螺旋桿菌的無損快速檢測;結合肺癌呼出氣組學篩查研究,通過大樣本臨床診斷試驗、胸部 CT、病理診斷等臨床技術手段比較做出敏感性、特異性、準確性和可靠性評價,驗證 QCL 肺癌呼出氣體檢測臨床應用效果,為肺癌篩查和診斷確立標志性呼吸氣體。


考核指標:研制出基于 QCL 的 C 同位素檢測系統樣機, C13/C12 同位素比例檢測精度優于 0.5‰,滿足對幽門螺旋桿菌感染進行高敏、快速、無創傷檢測需求;基于 QCL 建立樣本量為 2000 例的呼出氣體數據庫,結合色譜、質譜技術等肺癌痕量呼出氣篩 查結果,利用紅外QCL,高敏、高精度驗證ppb 級別(十億分之一)標志性氣體成分不少于兩種,整合數據庫臨床參數建立肺癌 診斷判別模型。



來源:科技部


編輯:種   瑞

審核:李建榮




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