半导体科研项目有哪些

有博方嘉芯氮化镓射频及功率器件项目，中微科技化合物半导体材料研究中心落户成都邛崃，华通芯电第三代化合物半导体项目，三安光电拟160亿在长沙投资化合物半导体项目，江苏任奇芯片制造、封测、研发的产业化基地，郑州航空港实验区第三代化合物半导体SiC生产线，中科院半导体所氮化镓材料与器件项目。

有一些材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，常常被成为半导体。半导体是易受温度光照，杂质等因素的影响，半导体是制造电子元件的重要材料，二极管，三极管都是半导体制成的。

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有“虎踞龙盘”之称的南京市，其开发区定位于以高新技术产业、高科技企业、高科技人才为支撑的经济园。经过十多年的建设，南京开发区已成为海内外客商竞相投资的热土和创业的宝地，世界上有 21个国家和地区的1200多个项目进园区落户，投资总额超过40亿美元，到位外资超过10亿美元，投资额在1000万美元以上的大项目有96个，世界排名前500强的企业中已有16家进园区。电子产业以瑞典爱立信、德国西门子、台湾统宝光电为主流的电子产业；截至2002年底，园区电子企业200多家，营业额181.5亿元。2003年上半年，南京新批协议外资6.5亿美元。在半导体产业，南京高新半导体公司的成立，填补了南京芯片制造的空白，中电科技集团第五十五所以生产GaAs(砷化镓)微波单片集成电路为著称，并准备在新港开发区引进一条高档液晶模块生产线，使55所在液晶这一领域的销售收入达到5000万元至7000万元的规模。东南大学国家级专用集成电路工程技术研究中心、东南大学射频与光集成电路研所和南京微盟公司等是南京比较著名的设计公司。南京江宁开发区的发展目标将是：以IT产业、研发中心和高科技龙头项目为重点，二、三产业协调发展，基础设施和生活服务设施一流的新基地，成为国际

知名、全国一流、江苏最大的开发区。

经过近十年的发展，二维电子学已经取得了巨大进步，但在大面积单晶制备、关键器件工艺、与主流半导体技术兼容性等方面仍存在挑战。

南京大学电子科学与工程学院王欣然教授课题组聚焦上述问题，研究突破二维半导体单晶制备和异质集成关键技术，为后摩尔时代集成电路的发展提供了新思路。相关研究成果近期连续发表在Nature Nanotechnology上。

半导体单晶材料是微电子产业的基石。与主流的12寸单晶硅晶圆相比，二维半导体的制备仍停留在小尺寸和多晶阶段，开发大面积、高质量的单晶薄膜，是迈向二维集成电路的第一步。然而，二维材料的生长过程中，数以百万计的微观晶粒随机生成，只有控制所有晶粒保持严格一致的排列方向，才有可能获得整体的单晶材料。

蓝宝石是半导体工业界广泛使用的一种衬底，在规模化生产、低成本和工艺兼容性方面具有突出的优势。合作团队提出了一种方案，通过改变蓝宝石表面原子台阶的方向，人工构筑了原子尺度的“梯田”。

利用“原子梯田”的定向诱导成核机制，实现了TMDC的定向生长。基于此原理，团队在国际上首次实现了2英寸MoS2单晶薄膜的外延生长。

得益于材料质量的提升，基于MoS2单晶制备的场效应晶体管迁移率高达102.6 cm2/Vs，电流密度达到450 μA/μm，是国际上报道的最高综合性能之一。同时，该技术具有良好的普适性，适用于MoSe2等其他材料的单晶制备，该工作为TMDC在集成电路领域的应用奠定了材料基础。

大面积单晶材料的突破使得二维半导体走向应用成为可能。在第二个工作中，电子学院合作团队基于第三代半导体研究的多年积累，结合最新的二维半导体单晶方案，提出了基于MoS2 薄膜晶体管驱动电路、单片集成的超高分辨Micro-LED显示技术方案。

Micro-LED是指以微米量级LED为发光像素单元，将其与驱动模块组装形成高密度显示阵列的技术。与当前主流的LCD、OLED等显示技术相比，Micro-LED在亮度、分辨率、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有跨代优势，是国际公认的下一代显示技术。然而，Micro-LED的产业化目前仍面临诸多挑战。

首先，小尺寸下高密度显示单元的驱动需求难以匹配。其次，产业界流行的巨量转移技术在成本和良率上难以满足高分辨率显示技术的发展需求。特别对于AR/VR等超高分辨应用，不仅要求分辨率超过3000PPI，而且还需要显示像元有更快的响应频率。

合作团队瞄准高分辨率微显示领域，提出了MoS2 薄膜晶体管驱动电路与GaN基Micro-LED显示芯片的3D单片集成的技术方案。团队开发了非“巨量转移”的低温单片异质集成技术，采用近乎无损伤的大尺寸二维半导体TFT制造工艺，实现了1270 PPI的高亮度、高分辨率微显示器，可以满足未来微显示、车载显示、可见光通讯等跨领域应用。

其中，相较于传统二维半导体器件工艺，团队研发的新型工艺将薄膜晶体管性能提升超过200%，差异度降低67%，最大驱动电流超过200 μA/μm，优于IGZO、LTPS等商用材料，展示出二维半导体材料在显示驱动产业方面的巨大应用潜力。

该工作在国际上首次将高性能二维半导体TFT与Micro-LED两个新兴技术融合，为未来Micro-LED显示技术发展提供了全新技术路线。

上述工作分别以 “Epitaxial growth of wafer-scale molybdenum disulfide semiconductor single crystals on sapphire” （通讯作者为王欣然教授和东南大学王金兰教授）和 “Three dimensional monolithic micro-LED display driven by atomically-thin transistor matrix” （通讯作者为王欣然教授、刘斌教授、施毅教授和厦门大学张荣教授）为题， 近期在线发表于Nature Nanotechnology。

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