“战略性先进电子材料”重点专项2020 年度项目申报指南

“战略性先进电子材料”重点专项2020 年度项目申报指南

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020  年）》和《中国制造 2025》等提出的任务，国家重点研发计划启动实施“战略性先进电子材料”重点专项。根据本重点专项实施方  案的部署，现发布 2020 年度项目申报指南。

本重点专项总体目标是：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+”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、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。2020 年重点专项拟启动8个公开择优重点研究任务，拟安排国拨经费总概算为3900 万元。企业牵头申报的项目，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 1:1。项目执行期为两年。每个项目下设课题数原则上不超过 3 个，参与单位总数不超过 5 家。每个研究任务拟支持项目数均为 1~2 项。申报项目的研究内容须涵盖该重点任务指南所列的全部考核指标。

指南中“拟支持项目数为 1~2 项”是指：在同一研究方向下， 当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的情况时，可同时支持这 2 个项目。2 个项目将采取分两个阶段支持的方式。第一阶段完成后将对 2 个项目执行情况进行评估，根据评估结果确定后续支持方式。

本专项 2020 年项目申报指南如下：

01

封装基板材料在新能源汽车电驱模块上的应用（应用示范类）

研究内容：面向新能源汽车电驱模块高效热管理需求，设计高热导/低膨胀铝碳化硅散热基板结构，研究散热基板快速成型制 备技术，开发适用于氮化硅陶瓷覆铜板的钎焊材料和活性钎焊（AMB）覆铜工艺，开展铝碳化硅散热基板和基于活性金属钎焊  的氮化硅陶瓷覆铜板在新能源汽车上电机驱动封装模块的应用研  究，开发铝碳化硅散热基板和基于活性金属钎焊的氮化硅陶瓷覆  铜板的批量生产技术。

考核指标：高热导/ 低膨胀铝碳化硅基板材料热导率≥ 210W/m·K，平均热膨胀系数≤7.5×10-6/℃。138mm×190mm 氮化硅陶瓷活性金属钎焊覆铜板，铜层与氮化硅陶瓷层的剥离强度10N/mm，孔洞率＜1%，翘曲率＜10‰，-55℃/150℃/15min 热循环 2000 次后，铜层不出现剥离。散热基板和覆铜板中试生产能力均大于1 万片/年。运用此技术的功率器件可满足车规级AEC-Q101 和AQG324 等国际可靠性标准，以及通过整车厂的两个或以上新能源汽车平台的测试和验证。申请发明专利 4 项。

02

功率碳化硅芯片和器件在移动储能装置中的应用（应用示范类）

研究内容：开发低比导通电阻高可靠 1200V 碳化硅MOSFET 芯片的产业化技术，并对芯片产品的栅氧可靠性、单管器件产品  的长期可靠性以及单管器件产品的雪崩、浪涌、短路等极端条件 可靠性等进行测试表征，开展 1200V 碳化硅MOSFET 器件在移动储能装置中的应用。

考核指标：1200V 碳化硅 MOSFET 芯片比导通电阻≤ 5mΩ·cm2，器件电阻≤80mΩ，器件可靠性满足移动及户用储能装 置应用的相关要求，系统功率从 1kW~22kW，满载充放电效率＞ 96%的单相和三相装置。器件中试生产能力大于 10 万个/年，申请发明专利 2 项。

03

在设施农业中紫外LED 应用模组和系统技术应用（应用示范类）

研究内容：设计适用于设施农业高效生产与品质提升的紫外LED 应用模组工作场景；开展模组结构设计、热场分布、结温调控、驱动电路设计以及老化与失效分析研究；研发高可靠性设施 农业杀菌辐照模块；开发基于深紫外—紫外波段的植物工厂叶用蔬菜采前营养品质调控辐射模组；研究紫外对种苗品质提升的光配方优化参数，开发用于全人工光育苗工厂的深紫外—紫外模组。

考核指标：开发出设施农业杀菌辐照模块，发光波长 280nm 以下，光功率密度 0.5W/cm2，杀菌率 99.9%，寿命 5000 小时；构建叶用蔬菜品质提升的光配方，开发出植物工厂叶用蔬菜品质提 升的深紫外—紫外辐射模组，提高Vc15%、可溶性糖 20%、类黄酮、萜烯类等功能成分 15%~20%；制定紫外LED 设施农业应用标准 1 项。

04

OLED 显示功能材料的批量合成和应用（应用示范类）

研究内容：对具有自主知识产权的空穴传输、电子传输和发 光主体材料等的批量合成工艺、及在OLED 显示屏中的应用性能进行研究。研究材料从粗品合成与提纯的批量放大工艺和杂质控 制技术，建立绿色合成及提纯工艺，获得可批量制备的材料各 1~2 种；研究材料在显示屏生产中的成膜工艺和发光性能等，建立材 料性能影响OLED 器件品质的工艺评价方法，获得满足OLED 显示性能的材料生产技术条件，完成在G6 代OLED 面板生产线上的应用验证；系统研究OLED 显示材料体系，建立材料结构、性能和应用条件等数据库，为材料开发、应用和知识产权布局提供  决策依据。

考核指标：空穴、电子传输和发光主体材料合成能力≥10kg/  批、单台单批提纯能力＞2kg，纯度≥99.99%；空穴传输薄膜相态稳定温度＞120℃、失重率＜1%（350℃时），载流子迁移率（@10mA/cm2）:?h＞5.0×10–4cm2/（V·s），?e＞1.0×10–5cm2/（V·s），电位稳定性能＜0.2V（50nm 及 120nm 膜厚下器件电压变化）。主体材料稳定性：持续蒸镀（200hrs）纯度＞99.9%；器件性能（顶发光）：绿光（15000cd/m2 下）：电压＜4V，效率＞170cd/A，寿命 LT97＞1000 小时；红光（6000cd/m2 下），电压＜4V，效率＞70cd/A，寿命 LT97＞1000 小时。制定材料应用行业标准 1~2 项。

05

柔性OLED 显示基板用聚酰亚胺浆料材料应用研究（应用示范类）

研究内容：研究柔性OLED 显示基板用聚酰亚胺的单体、预聚体浆料的批量生产技术及其工艺稳定性，对产品质量和性能的 一致性进行验证；研究在柔性OLED 显示屏生产线上聚酰亚胺浆料的成膜工艺、耐热稳定性、尺寸稳定性和力学强度等特性，实  现批量流片应用；建立聚酰亚胺浆料的成膜工艺及薄膜性能的评 价方法，开发国产基板材料在柔性OLED 显示屏生产中的全工艺流程、并完成批量导入。

考核指标：浆料固含量＞15%，大于 0.5μm 的颗粒物杂质数＜1/mL，印刷孔洞数＜1/cm2（直径小于 2 微米）。薄膜失重率＜ 0.5%（500℃），拉伸强度＞180MPa，弯曲半径＜10mm，柔性 AMOLED 样机屏≥7inch。形成 1000 吨/年聚酰亚胺浆料的产能规模，存储稳定性＞6 个月；在 G6 柔性OLED 显示屏量产线上完成200 张/批流片应用，满足柔性AMOLED 量产的良率和显示的性能要求；制定聚酰亚胺浆料的国家标准 1 项。

06

高性能Micro-LED 芯片与显示关键技术研究（应用示范类）

研究内容：研究 Micro-LED（微米级 LED）发光芯片的外延生长工艺技术，研究芯片在不同电流密度下的发光效率、波长一致性、  均匀性、可靠性和寿命等影响规律，建立 Micro-LED 器件评价和测试体系；设计Micro-LED 芯片与CMOS 芯片微米级金属共晶键合微结构，研究金属共晶互联的混合集成技术；开发 Micro-LED 芯片与 CMOS 芯片的键合与集成技术，开发拥有自主知识产权的Micro-LED 技术，实现高性能单色Micro-LED 显示样机。

考核指标：Micro-LED 芯片：晶圆尺寸≥6 寸，蓝光EQE＞ 35%，绿光 EQE＞25%，红光 EQE＞10%；T50 达到 5000 小时@2000cd/m2；Micro-LED 显示器件：对角线尺寸不大于 0.7inch， 分辨率不小于 1920×1080，点间距≤8?m，亮度≥5000cd/m2，灰度等级≥256，单色显示。申请发明专利 10 项。

07

单频光纤激光器及相干探测技术应用（应用示范类）

研究内容：研究单频激光放大过程中偏振控制、谱线展宽、噪声抑制、频率稳定和宽带调谐等过程的稳定性关键技术和工艺， 单频激光器主要技术指标的一致性关键技术和工艺，面向远距离探测的单频光纤激光脉冲调制放大及锁频发射技术，单频光纤激光相干探测系统高灵敏度信号接收、弱信号放大与处理、以及集成技术。实现单频光纤激光器在相干探测系统中批量应用。

考核指标：单频光纤激光器工作波长为近红外、输出功率＞100W、线宽＜10kHz、相对强度噪声＜-120dB/Hz，技术指标一致性＞95%@20 台；相干探测系统探测距离≥20km，精度优于±7m；实现50 台套以上的单频光纤激光器批量应用。申请发明专利5 项。

08

基于量子级联激光器的人体呼出气体检测技术应用研究（应用示范类）

研究内容：开发基于量子级联激光器（QCL）的碳 13（C13） 测定系统，并应用于C13-尿素呼气试验，实现对于人体胃部幽门螺旋杆菌的无损快速检测；结合肺癌呼出气组学筛查研究，通过大样本临床诊断试验、胸部 CT、病理诊断等临床技术手段比较做出敏感性、特异性、准确性和可靠性评价，验证 QCL 肺癌呼出气体检测临床应用效果，为肺癌筛查和诊断确立标志性呼吸气体。

考核指标：研制出基于 QCL 的 C 同位素检测系统样机， C13/C12 同位素比例检测精度优于 0.5‰，满足对幽门螺旋杆菌感染进行高敏、快速、无创伤检测需求；基于 QCL 建立样本量为 2000 例的呼出气体数据库，结合色谱、质谱技术等肺癌痕量呼出气筛 查结果，利用红外QCL，高敏、高精度验证ppb 级别（十亿分之一）标志性气体成分不少于两种，整合数据库临床参数建立肺癌 诊断判别模型。

来源：科技部

编辑：种   瑞

审核：李建荣

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