中国科学院半导体研究所的简介

1956年，在我国十二年科学技术发展远景规划中，半导体科学技术被列为当时国家新技术四大紧急措施之一。为了创建中国半导体科学技术的研究发展基地，国家于1960年9月6日在北京成立中国科学院半导体研究所（以下简称半导体所），开启了中国半导体科学技术的发展之路。

半导体所拥有两个国家级研究中心—国家光电子工艺中心、光电子器件国家工程研究中心；三个国家重点实验室—半导体超晶格国家重点实验室、集成光电子学国家重点联合实验室、表面物理国家重点实验室（半导体所区）；两个院级实验室（中心）—半导体材料科学重点实验室、中科院半导体照明研发中心。此外，还设有半导体集成技术工程研究中心、光电子研究发展中心、半导体材料科学中心、高速电路与神经网络实验室、纳米光电子实验室、光电系统实验室、全固态光源实验室和半导体能源研究发展中心。并成立了图书信息中心，为研究所提供科研支撑服务。

半导体研究所现有职工640余名，其中科技人员460余名，中国科学院院士8名，中国工程院院士2名，正副研究员及高级工程技术人员198名，“百人计划”入选者及国家“杰青”获得者35名、国家百千万人才工程入选者6名。其中黄昆先生荣获2001年度国家最高科学技术奖。设有5个硕士学位授予点，3个工程硕士培养点，4个博士学位授予点，3个博士后流动站。

半导体所高度重视国内外交流合作，与地方政府、科研机构、大学和企业等共建了1个院士工作站、3个研发（转移）中心、9个联合实验室，积极为企业和区域经济社会发展服务。同时积极开展多层次、全方位的国际学术交流与合作，成绩显著，科学技术部和国家外国专家局批准成立“国家级国际联合研究中心”。并且以自主知识产权的专利和专有技术投资，融合社会资本建立了10余家高技术企业，并实施科研成果转化为现实生产力，已初步形成产业化、商品化规模。

半导体所秉承“以人为本、创新跨越、唯真求实、和谐发展”的办所理念，奋斗不息，勇攀高峰，取得了快速发展，研究所已逐渐发展成为集半导体物理、材料、器件研究及其系统集成应用于一体的国家级半导体科学技术的综合性研究机构。

半导体所的中长期发展战略目标是：开展与国家发展密切相关的、世界科技前沿的基础性、前瞻性、战略性科技创新活动，为发展我国的高新技术提供源源不断的动力；以国家战略需求为导向，开展战略高技术研究，为国民经济和国防建设提供科技支撑，并为相关行业的技术进步作出贡献；吸引、聚集和培养国际一流人才；建立具有国际先进水平的、开放的实验研究和测试平台，实现科技创新能力的跨越和持续发展，成为引领我国半导体科学技术发展的火车头。

当前前沿科学或技术有：反隐身技术、基因技术、脑科学、生命科学、谷歌支持的“延长人类寿命计划”、空气屏幕、直接投影到视网膜、透明手机、VR技术，纳米材料等技术、

反隐身技术，是研究如何使隐身措施的效果降低甚至失效的技术。隐身技术实质上就是尽量降低飞机的雷达、红外、激光、电视、目视及声学特性，使敌方各种探测设备很难发现、探测和跟踪，降低敌方的精确制导武器的作战效果，从而提高飞机的生存能力。

雷达隐身是首先发展和使用的隐身技术，因此反雷达隐身也是当前重点发展的反隐身技术。现代战场上的侦察探测系统主要是雷达、红外、电子、可见光、声波等探测系统，因此武器的隐身技术除了传统的雷达隐身和红外隐身外，还有光学隐身、等离子体隐身等。

前沿科技热点：

1、量子信息处理

量子信息处理，其基本思想是以原子、电子、光子层次微观世界的粒子的存在状态及相互作用规律来编码和处理信息，借助量子叠加和量子纠缠等独特物理现象，以经典理论无法实现的方式获取、传输和处理信息。量子信息处理技术主要包括量子计算和量子通信。

量子计算包含处理器、编码和软件算法等关键技术。近年来，这些技术发展较快，但仍面临量子比特数量少、相干时间短、出错率高等诸多挑战，目前处于技术研究和原理样机研制验证的关键阶段，超过经典计算的性能优势尚未得到充分证明。

量子通信与现有通信技术不同，可以实现量子态信息的传输，主要分量子隐形传态(Quantum Teleportation，QT)和量子密钥分发(Quantum Key Distribution，QKD)两类。

基于QT的量子通信和量子互联网仍将是未来量子信息技术领域的前沿研究特点。QKD从理论协议到器件系统初步成熟，目前已进入产业化应用的初级阶段。

2、第三代半导体

国际上一般将禁带宽度(Eg)大于或等于2.3电子伏特(eV)的半导体材料称为第三代半导体。常见的第三代半导体材料包括碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌、氮化铝等。

第三代半导体材料具有高禁带宽度、高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等特点，其器件具有高频、大功率、低损耗、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优势。

关键技术点包括：大尺寸、低缺陷衬底、外延制备技术硅基GaN外延技术高质量SiC厚外延技术高可靠封装技术。

技术发展的竞争态势表现为：产业链(衬底、外延片、器件、模组、下游应用等)各环节主要由美欧日主导全球SiC市场由美国、欧洲、日本等垄断GaN市场由日本厂商主导，住友电工、三菱化学及住友化学3家企业占据超过85%的市场份额。

第三代半导体材料的应用前景十分广阔，主要应用领域包括半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器以及水制氢、生物传感器等。

3、增强分析

增强分析是将人工智能技术赋能商业智能，具体而言，是将机器学习技术和自然语言处理技术应用在BI领域的数据与分析中。增强分析增强了人类智力和情境感知，改变了数据管理、分析和商业智能的方法，改变了数据科学的面貌和机器学习/人工智能模型的开发利用。

与传统的人工数据挖掘相比，增强分析采用一系列的算法和集成学习技术，向用户解释可执行的结果，降低了丢失重要数据结论的风险。

高德纳咨询公司预测，未来2～5年，增强分析将成为BI市场的主导趋势。采用了增强分析技术生成的机器学习模型正在被越来越多地植入企业的应用程序中，帮助人力资源、金融、销售、市场、售后服务、采购和资产管理部门的员工进行商业决策与执行。

4、人工智能芯片

人工智能芯片通常是指针对人工智能算法做了特殊加速设计的芯片。人工智能芯片按技术架构分为图像处理单元(GPU)、半定制化的现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、全定制化专用集成电路(ASIC)、神经拟态芯片按功能分为训练环节芯片、推断环节芯片按应用场景分为服务器端(云端)、移动端(终端)。

目前，GPU已经发展到较为成熟的阶段。谷歌、脸书、微软、推特和百度等公司都在使用GPU分析图片、视频和音频文件，以改进搜索和图像标签等应用功能。很多汽车厂商也在使用GPU发展无人驾驶。

虽然人工智能芯片技术发展较快，但是其在现阶段还处于产业化早期。各企业之间的水平有差距，但基本还处于同一起跑线，只有那些技术有重大突破、能够先一步产业化的企业才能引领行业的发展。

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