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集成電路產(chǎn)業(yè)需要大量高端薄膜生長設(shè)備，上個(gè)世紀(jì)80年代，MBE作為一種尖端技術(shù)，國外就對中國進(jìn)行了技術(shù)封鎖，禁運(yùn)中國。甚至在今天，MBE仍然屬于美國對中國出口的管制類產(chǎn)品，每一臺(tái)都要經(jīng)過復(fù)雜的審批過程。

"專門針對實(shí)驗(yàn)室對小樣品的生長需求，設(shè)計(jì)小型緊湊的生長腔室、樣品臺(tái)，同時(shí)降低購買價(jià)格與運(yùn)行成本。 ? 緊湊的生長腔室 （內(nèi)徑 ~ 300 mm）：內(nèi)表面積小，更容易實(shí)現(xiàn)超高真空，整體占地面積不到1㎡。 ? 電子束加熱的小樣品臺(tái)：定向加熱，降低了傳統(tǒng)燈絲熱輻射加熱的耗散，保證了較低的環(huán)境溫度，對真空有利。同時(shí)加熱速率很快。 ? 30多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)法蘭接口：可擴(kuò)展性好。 ? 小樣品托（18 *12 mm）：剛好適合10 mm左右樣品，同時(shí)兼容ARPES，STM等標(biāo)準(zhǔn)樣品托。"

1、制備設(shè)備技術(shù)先進(jìn)： 多弧離子鍍設(shè)備加裝脈沖磁控后實(shí)現(xiàn)了對等離子體的約束與控制，從而制 備的涂層物理性能更好，并實(shí)現(xiàn)了 Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、 Cr/ CrNX/ CrC1-xNx/ CrC 薄膜顏色可調(diào)，實(shí)驗(yàn)證明此工藝制備的涂層表面更加光潔、硬度更大，效 率更高。脈沖電源、磁系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)均為課題組自行開發(fā)，具有設(shè)備技 術(shù)創(chuàng)新，此項(xiàng)工作在國內(nèi)領(lǐng)先。 2. 涂層設(shè)計(jì)理念合理 用脈沖磁控多弧離子鍍制備 Ti/TiNX/TiN、Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、Cr/Cr NX/ CrC1-xNx/ CrC、Cr/CrN/CrAlSiN 梯度復(fù)合薄膜。本方案通過優(yōu)化膜系和制備工 藝參數(shù)，可以有效緩解應(yīng)力，提高涂層在基底上的附著力，此項(xiàng)研究具有薄膜 材料設(shè)計(jì)創(chuàng)新，具有國內(nèi)先進(jìn)水平。由于梯度復(fù)合薄膜制備參數(shù)變化多，工藝 參數(shù)實(shí)現(xiàn)了 PLC 控制，生產(chǎn)效率和重復(fù)性大大提高。 3. 綠色環(huán)保無污染 由于真空鍍膜工藝無污染，且制備的薄膜質(zhì)量好，此工藝代替高污染的電 鍍工藝，是綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)，符合國家提倡主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向 4. 制備開發(fā) DLC 薄膜 利用線性離子源發(fā)電技術(shù)制備了 DLC（Diamond like carbon）薄膜，此薄 膜制備工藝國內(nèi)領(lǐng)先，具有沉積溫度低、薄膜質(zhì)量好特點(diǎn)，可用于醫(yī)療器械和 各種機(jī)械配件鍍膜等，其制備方法重復(fù)性好、襯底溫度低等特點(diǎn)。

根據(jù)多層膜光學(xué)干涉的原理，當(dāng)光線照射到薄膜，在進(jìn)入各膜層時(shí)由于各膜層的光 學(xué)性質(zhì)不一樣使得有些光相干相長，有些光相干相消，隨著觀察者視角的變化薄膜呈現(xiàn) 不同的顏色。早在 1973 年加拿大國家研究院的 J.A.Dob-railski 等人就預(yù)見了變色薄 膜在防偽領(lǐng)域中的應(yīng)用前景，并于 1987 年首次應(yīng)用于 50 圓的貨幣上。稍后美國人也研 制出有金色變到綠色的全介質(zhì)變色薄膜。再以后又有人與瑞士 SICPA 公司合作將變色薄 膜作為顏料摻入到油墨中，研制成光變色油墨。現(xiàn)在許多國家的護(hù)照、簽證和貨幣上都 用上了光變色油墨。 光變色薄膜的光變色功能來自于多層膜的復(fù)合特性，光變色效果與組成該薄膜的各 膜層的材料性質(zhì)、厚度以及膜層之間的組合有關(guān)。薄膜多采用金屬膜與金屬氧化物介質(zhì) 組合，用物理方法（如熱蒸發(fā)、電子束或離子鍍、磁控濺射等）鍍制薄膜。金屬氧化物 介質(zhì)膜用物理方法鍍制質(zhì)量控制比較困難，效率低，成本也比較高。同濟(jì)大學(xué)課題組用 氣凝膠或有機(jī)材料替代金屬氧化物，材料性能穩(wěn)定，可進(jìn)行大面積快速涂膜，效率大大 提高，成本也很低。

在信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的今天，為了滿足人們對于手機(jī)、計(jì)算機(jī)、便攜式數(shù)碼設(shè)備等電子產(chǎn)品進(jìn)一步輕便、小巧等的使用需求，必須使其核心的電磁元器件向微型化、薄膜化、集成化等方向發(fā)展。隨著電路中的射頻磁器件的體積不斷縮小，使用頻率不斷提高，傳統(tǒng)的鐵氧體材料由于其飽和磁化強(qiáng)度低，使其在GHz使用頻率下無法保持高的磁導(dǎo)率，這就迫切需要開發(fā)一種能夠應(yīng)用于GHz頻率范圍的高頻軟磁薄膜材料。目前國內(nèi)外的科研人員采用不同方法研究并制備了多種軟磁薄膜材料，如CoPdAlO（Sharp公司）、CoZrTa（Intel公司）、Co

液態(tài)金屬薄膜熱界面材料是一種具有超高熱導(dǎo)率，能解決極端高熱流密度散熱難題的低熔點(diǎn)合金熱界面材料。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 液態(tài)金屬薄膜熱界面材料是一種具有超高熱導(dǎo)率，能解決極端高熱流密度散熱難題的低熔點(diǎn)合金熱界面材料。基本原理為：填充于發(fā)熱芯片與散熱器之間，起到減小接觸熱阻，強(qiáng)化傳熱，降低高功率芯片溫度的作用。 液態(tài)金屬薄膜熱界面材料實(shí)現(xiàn)途徑包括組分調(diào)配和物化處理兩步驟。通過組分調(diào)配設(shè)計(jì)具有高熱導(dǎo)率的合金，然后通過物化處理提升材料的傳熱性能和穩(wěn)定性。 一、主要技術(shù)優(yōu)勢 （1）熱導(dǎo)率是傳統(tǒng)材料的5倍以上； （2）接觸熱阻相對傳統(tǒng)材料降低50%以上； （3）耐高溫200ºC，傳統(tǒng)有機(jī)材料一般耐溫低于100ºC； （4）壽命相對傳統(tǒng)有機(jī)熱界面材料提高一倍以上。 二、主要性能指標(biāo) （1）熱導(dǎo)率不低于30W/(m·K)； （2）接觸熱阻不大于0.3cm2·K/W； （3）高溫250ºC老化100小時(shí)，接觸熱阻增加值不大于0.3cm2·K/W。

有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）具有對比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、使用溫度范圍廣、構(gòu)造簡單并可用于撓曲性面板等優(yōu)異特性，被認(rèn)為是新一代的 顯示技術(shù)，在智能手機(jī)及各類未來智能終端領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。柔性O(shè)LED是實(shí)現(xiàn)曲面顯示，乃至未來柔性顯示的基礎(chǔ)。由于金屬和玻璃封裝都不適合柔性器件的封裝，薄膜封裝技術(shù)的突破是柔性O(shè)LED產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)的關(guān)鍵，也是柔性O(shè)LED發(fā)展的主要課題之一。在聚合物基板和OLED上采用多層薄膜包覆密封（也稱之為Barix技術(shù)：基于真空鍍膜工藝制備的有機(jī)-無機(jī)交替多層膜結(jié)構(gòu)），不僅具有低成本、更輕、更薄的優(yōu)點(diǎn)，而且可以延長OLED器件的壽命。適用于柔性O(shè)LED封裝技術(shù)的工藝路線如圖1所示。本項(xiàng)目開發(fā)的封裝材料適用于此工藝路線中的聚合物多層薄膜封裝。

太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是評判太陽能電池性能的重要參數(shù)之一，在國外實(shí)驗(yàn)室 最高轉(zhuǎn)換效率已達(dá) 24.8%，而國內(nèi)最高為 19.79%。為了改善太陽能電池的性能，必須提 高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。而太陽能電池轉(zhuǎn)換效率損失的主要原因是由于表面上的光反 射作用，太陽光不能全部都入射到太陽電池中去，導(dǎo)致電子一空穴對的產(chǎn)生率不高。減 少反射就成為增加太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的重要途徑。 同濟(jì)大學(xué)研究了在太陽能電池光電板外制備減反射涂層來增加太陽能轉(zhuǎn)化效率的方 法。減反射薄膜的鍍制是相關(guān)課題組納米多孔材料應(yīng)用的主要方向之一，具有近十年的 技術(shù)積累，相關(guān)的成果已被用于國家的激光武器?；谝陨匣A(chǔ)及優(yōu)勢，通過涂布二氧 化硅減反射膜，可使電池總體光電轉(zhuǎn)換效率明顯提高。 

本項(xiàng)目屬于電子信息功能材料技術(shù)領(lǐng)域。 特色及先進(jìn)性：為了實(shí)現(xiàn)同一種單晶薄膜即可應(yīng)用于磁光器件，又可應(yīng)用于微波器件中，本項(xiàng)目提出了鉍镥鐵石榴石（BiLuIG）薄膜的設(shè)計(jì)體系，為了使其同時(shí)具有良好的磁光和微波特性，本項(xiàng)目很好的根據(jù)晶格匹配原則設(shè)計(jì)了材料配方，并選用無鉛液相外延技術(shù)，大大提高了薄膜的性能。本項(xiàng)目提出了在釓鎵石榴石（GGG）襯底上直接外延大口徑磁光BiLuIG單晶體的思路，解決我國無大晶格常數(shù)摻雜釓鎵石榴石（SGGG）晶圓片技術(shù)、無鉛液相外延大尺寸BiLuIG晶體圓片的不足，突破純GGG基片上外延超厚（1-20μm）磁光晶體這一難點(diǎn)科學(xué)問題。研究內(nèi)容包括：（1）BiLuIG薄膜材料的配方設(shè)計(jì)研究：基于四能級躍遷模型，并結(jié)合離子替代規(guī)律和多離子摻雜技術(shù)，尋找最佳配方；（2）液相外延單晶薄膜材料的工藝技術(shù)研究：包括薄膜均勻性、缺陷控制、無鉛配方、生長速率和薄膜鏡面條件控制等；（3）材料在器件中的驗(yàn)證研究，設(shè)計(jì)制備平面波導(dǎo)型磁光開關(guān)對材料磁光性能的驗(yàn)證。 技術(shù)指標(biāo)：（1）建成了我國第一條大尺寸磁光單晶薄膜液相外延的生產(chǎn)線，最大尺寸達(dá)到3英寸，單面薄膜厚度達(dá)到1μm－20μm。（2）單晶薄膜具體微波和磁光參數(shù)：4πMs=1500-1750Gs，△H=0.6-2.0Oe，Θf≥1.6-2.1度/μm＠633nm。（3） 掌握了進(jìn)行單晶薄膜材料在磁光和微波器件中的設(shè)計(jì)、制備和測試工作。 促進(jìn)科技進(jìn)步作用意義：本項(xiàng)目突破了我國在3英寸石榴石系列單晶體材料以及相關(guān)器件研究上的瓶頸技術(shù)，獲得了高法拉第效應(yīng)和低鐵磁共振線寬的大尺寸高質(zhì)量石榴石單晶薄膜材料。滿足了國內(nèi)在磁光、微波及毫米波集成器件方面對石榴石系晶體材料的需求，擺脫了完全依賴進(jìn)口、受制于人的不利局面。該項(xiàng)目研制的材料已提供給中電集團(tuán)41所、美國Delaware大學(xué)、天津大學(xué)、中國工程物理研究院、深圳市通能達(dá)電子科技有限公司（中電九所下屬）、陜西金山電器有限公司（4390廠）等單位使用，并為中電集團(tuán)9所、33所等單位提供批量樣品，用于制備磁光和微波器件，受到好評。

本項(xiàng)目提出了在釓鎵石榴石（GGG）襯底上直接外延大口徑磁光BiLuIG單晶體的思路，解決我國無大晶格常數(shù)摻雜釓鎵石榴石（SGGG）晶圓片技術(shù)、無鉛液相外延大尺寸BiLuIG晶體圓片的不足，突破純GGG基片上外延超厚（1-20μm）磁光晶體這一難點(diǎn)科學(xué)問題。