浙江大学硅材料国家重点实验室


来源:中国粉体网   黑金

[导读]  一文了解浙江大学硅材料国家重点实验室。

中国粉体网讯  1985年,在浙江大学半导体材料研究所的基础上,由原国家计委批准建设硅材料国家重点实验室(原名高纯硅及硅烷国家重点实验室),88年正式对外开放。是国内最早建立的国家重点实验室之一。以重点实验室为依托的浙江大学材料物理与化学学科(原半导体材料学科)一直是全国重点学科,1978年获批国内首批硕士点(半导体材料),1985年获批国内第一个半导体材料工学博士点。




研究方向


从上世纪50年代开始,浙江大学在硅烷法制备多晶硅提纯技术、掺氮直拉硅单晶生长技术基础研究等取得系列重大成果,在国际上占有独特的地位;同时,实验室一直坚持“产、学、研”紧密结合,培育出浙江金瑞泓科技股份有限公司等国内硅材料的龙头企业,取得显著经济效益。自上世纪90年代以来,实验室研究方向不断拓宽。目前,实验室以硅为核心的半导体材料为重点,包括半导体硅材料、半导体薄膜材料、复合半导体材料以及微纳结构与材料物理等研究方向。


方向一:半导体硅材料


从1950年代,实验室一直坚持在硅材料研究领域,在硅材料的基础研究、技术开发和成果转化方面取得了一系列的成果,在国际上具有独特的影响,并为我国半导体硅材料的研究、人才培养和产业发展做出了重要贡献。目前,该方向研究:

超大规模集成电路用硅材料的晶体生长、加工和缺陷工程

太阳能光伏电池用硅材料

硅基发光材料与器件

纳米硅材料及纳米半导体材料


方向二:半导体薄膜材料


该方向历时17年,围绕半导体薄膜材料的制备、性能与应用开展了系统深入的研究,并取得了一系列有重要意义的原创性成果,获国际同行广泛关注认同并产生重要影响。目前,该方向研究包括以下三个方面:


半导体薄膜材料及光电节能应用

低维半导体材料可控制备、物性调控及应用

新型功能纳米结构的构筑及传感应用


方向三:复合半导体材料


在坚持有机-无机复合光电子材料和器件研究的同时,开展有机-有机、无机-无机复合光电子、光功能材料的基础和应用研究:


复合光电功能材料的可控合成与定向组装;

材料界面间的协同诱导相互作用的过程、条件及其功能复合机理;

复合光电功能材料中的电子转移和能量传递对光电功能特性的影响与机理。


方向四:微纳结构与材料物理


材料所显示的不同寻常的性质与功能,归根结底是由材料显微结构决定的,包括原子的排列规律、缺陷状态、表界面结构等。本方向主要集中在材料显微结构与性能之间的关系规律研究。


纳米材料结构演化与物理性能之间的关系研究;

原位研究低维碳材料的生长机制、结构演化与物理性能之间的关系;

自旋电子学相关的稀磁半导体及拓扑绝缘体材料微观结构与性能之间的关系研究,探索提高材料性能的新途径;

结构材料的显微结构、缺陷与第二相之间的相互作用。


研究队伍


目前,重点实验室学术委员会主任是杨德仁院士,副主任是成会明院士。在学科带头人杨德仁院士指导下,实验室拥有一支以中青年骨干为主,老、中、青相结合的精干科技队伍。




杨德仁院士



中国科学院院士、半导体专家。现任浙江大学教授、硅材料国家重点实验室学术委员会主任。1985年浙江大学材料系本科毕业,1991年浙江大学材料系获半导体材料工学博士。


主要从事半导体硅材料研究。提出了掺氮控制极大规模集成电路用直拉硅单晶微缺陷的思路,系统解决了氮关缺陷的基础科学问题,促进了其在国际上的广泛应用;提出了微量掺锗控制晶格畸变的思路,发明了微量掺锗硅晶体生长系列技术,系统解决了相关硅晶体的基础科学问题,实现了实际应用;研究了纳米硅等的制备、结构和性能,成功制备出纳米硅管等新型纳米半导体材料,为其器件研究和应用提供了材料基础。作为第一完成人,获国家自然科学奖二等奖2项,省科技奖一等奖4项等。


未来发展方向


重点实验室将坚持长期、系统、稳定的工作。以硅为核心的半导体材料的基础研究和应用领域:在坚持微电子用大直径硅单晶晶体生长、加工和缺陷工程研究的基础上,着重拓展硅外延、太阳能硅材料、硅基光电子材料以及纳米硅材料的研究;半导体薄膜领域:在坚持ZnO薄膜生长和掺杂特色的基础上,重点开展半导体薄膜在LED照明领域的应用;复合半导体领域:在坚持有机-无机复合光电子材料和器件研究的同时,重点开展有机-有机,无机-无机复合光电子、光功能材料的基础研究和应用。


在此基础上,围绕信息和能源材料的功能构造,进一步拓宽学科领域,加强电子信息材料、磁性材料、太阳能电池材料以及其它能源与环境材料等一批国民经济发展迫切需要的新型功能材料的研究。以国际前沿的基础科学问题,国家重大需求的关键技术攻关等为导向,提高基础研究水平,做出创新成果。


硅材料国家重点实验室2021年开放课题获得资助的项目清单



信息来源:浙江大学硅材料国家重点实验室

(中国粉体网编辑整理/黑金)

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