江门海格新能源汽车，干货看这篇!真空微纳电子是什么？北斗卫星应用管理学院研究这个有何意义呢？

中山大学微电子学院成立于2015年5月，拥有微电子科学与工程、光电信息科学与工程两个本科专业，微电子与固体电子学硕士、集成电路工程专业硕士学位授予权，微电子与固体电子学博士学位授予权，并设有微电子学与固体电子学博士后流动站。学院为国家集成电路人才培养基地，拥有包括中科院院士、国家引进人才、教育部“长江学者”、国家杰出青年基金获得者、国家优秀青年基金获得者、广东省“珠江学者”在内的师资队伍。拥有2个国家级科研基地、5个省级科研基地和1个校级科研机构。并于2015年获准筹建国家级示范性微电子学院（全国26所之一）。

真空微纳电子方向

主要研究领域是光电信息功能材料、真空微纳电子学和新型平板显示技术。该方向的研究团队近10 年中承担国家“973”计划项目、重大科学计划项目、“863”计划项目，国家自然科学基金委创新研究群体科学基金项目、重大项目，广东省重大和重点科技项目等超过50 项，项目经费超过1 亿元，研究结果发表在Physics Review Letters、Materials Science and Engineering R:Reports、Advanced Materials、ACS Nano、Nano Letter 等SCI 国际刊物上的论文超过180 篇，获中国发明专利超过32 项。该方向的研究工作在同行中有良好的学术影响，所发表的论文被同行发表在SCI期刊上的论文引用超过3244 篇次（不含自引），研究成果获国家自然科学奖二等奖两项，获广东省科学技术一等奖两项。该方向研究团队培养的博士生中，3 位获全国优秀博士学位论文奖，2 位获全国优秀博士学位论文提名奖。

代表工作列举：

☆ “纳米冷阴极及其器件研制”获2007 年国家自然科学奖二等奖。该项目是面向在信息电子、航天、军事等方面有广泛应用的真空电子，开展新型冷阴极制备、新型器件的结构设计和集成等方面的科学问题研究，在纳米冷阴极制备机理、新型器件设计与物理和新型纳米冷阴极的场发射物理机制上取得进展和创新成果，成果包括在Phy RevLett 和Adv Mater 上的论文、在Mater Sci and Eng R 上的总结性综述、英文专著、国际学术大会特邀报告、授权发明专利和技术转让。

☆ “金刚石及其相关薄膜的场致电子发射特性和机制的研究”获2001 年国家自然科学奖二等奖。该项目以“场致热电子发射”理论为指导，寻找和研制新型冷阴极电子发射薄膜。它们在平板显示器、微波器件等有重要应用。基于这一出发点，从实验发现了CVD 金刚石薄膜的大面积场致电子发射现象，研制了不同类型的金刚石及其相关薄膜和采用这些薄膜的电子发射微观结构，并在器件上应用获得了初步成功。研究成果由54 篇在国内外重要杂志上发表的论文组成。

集成信息光电子器件及应用

主要开展光互联技术中的关键集成光电子器件和技术研究。该方向研究团队作为首席单位承担国家973 计划项目1 项，承担自然科学基金优秀实验室项目1 项，承担自然科学基金重大项目课题1 项，参与国家973 项目1 项，获得广东省科技领军人才资助一项。上述项目科研经费约2320 万元。

该研究方向在国内外建立了自己的独特地位和声誉，特别是在未来光互联技术中可能具有关键应用的集成轨道角动量光子器件方面获得突破性进展，实现了世界最小的集成轨道角动量光束发射器件并首次集成阵列，该成果2012 年10 月在《Science》以 封面报道形式发表，入选当期亮点(Highlights of the Issue) 和编辑总结(EditorialSummary)。《Science》对团队学术带头人进行了电话专访，在其多媒体网站播出。该成果引起广泛的国际反响，被世界各国科技媒体广为报道。该研究方向并且在光互联技术中具有重要核心应用价值的光开关等关键技术上，拥有具有独立自主知识产权和接近实用化的技术。该研究方向还在微纳半导体激光器等关键集成光电子器件研究方面取得了大量的研究成果。

集成电路设计方向

主要开展集成电路设计研究、产品开发和技术推广。该方向的研究团队承担了一系列国家重大科技专项、国家863计划项目、国家及地方产学研项目，并与产业界紧密结合，已承担了IC 设计相关的各类项目三十余项，项目经费超过2400万元；申请国家发明专利近50项，已授权19项；发表科研论文近百篇，包括发表多篇IC设计论文于IEEE期刊JSSC、TPEL、TCAS1、TCAS2等，积累了较高的研发水平与技术实力。

代表工作列举：

☆ 与广州润芯公司合作研发北斗导航芯片，在北斗办组织的导航IC 评比中连续三年名列第一，产品实现批量生产。2011 年10 月，广州润芯技术有限公司和中山大学ASIC 研究中心联合申请的广东省第二批战略新兴产业发展专项资金高端新型电子信息产业项目“北斗/GPS 多模卫星导航高性能芯片开发及产业化”获批立项，并于2014年10 月份结题。在校企双方的努力合作下，取得了一系列优异成绩。2013 年11 月，在国家北斗办组织的全国北斗射频芯片比测中，广州润芯以90.39 分再次蝉联第一名，连续几年坐稳第一位置。在整个北斗产业中，因为广州润芯在芯片领域贡献，母公司海格通信构筑了北斗领域“芯片-模块-天线-终端-系统-运营”全产业链并确立牢固的行业领先优势。

☆ 与广晟微电子有限公司合作研发TD-LTE终端射频芯片，发布了业界首款TD-LTE 收发芯片（Transceiver）。2010 年，广晟微电子有限公司与中山大学ASIC 研究中心联合申请了国家科技重大专项“TD-LTE 终端射频芯片研发”。该项目已顺利完成，并成功参与了北京的小规模商用测试。研究论文发表在IC 设计主流SCI 期刊International Journal of Circuit Theory and Applications 及Microelectronics Journal。

☆ 与珠三角多家企业展开合作研发单核/多核数字处理器。2006年，与广州市鸿芯微电子有限公司合作开发了一款具有完全知识产权的双核型SoC：16 位单片机DC16V01。2008 年与广州市海山集成电路设计有限公司合作开发了一款32 位RISC CPU 芯片（HS3210 系列），性能峰值达266MIPS@266MHz。该芯片采用龙芯技术，支持通用MIPS32 指令集。2010 年与灏芯微电子合作，采用90nm CMOS 工艺，开发了一款带DSP 增强技术的单核32 位CPU（IMS717），主频达到500M。2010 年起与珠海欧比特控制工程股份有限公司共同开展“广东省第一批战略新兴产业关键技术产业化专项”及“广东省省部产学研重点科技项目”，就多核嵌入式系统SoC 芯片研制及产业化进行研发工作。该项目基于90nm CMOS 工艺，开发的多核处理器芯片通过功能以及环境指标的测试，达到军品级标准，核心工作主频达到500MHz，该项目研发的四核SoC 芯片已通过国家测试，并投入批量生产；四核峰值性能超过1700MIPs@500MHz，处理器的总功耗在500MHz 时不高于5W。2013 年成功研发一款计算加速处理器芯片（CS256H），该芯片采用中芯国际130nm 工艺，具备增强MCU 的运算能力及网络数据加密功能，已应用在一款高速并行服务器系统中。

☆ 与深圳华星光电等企业在显示技术、视频处理及显示驱动IC方向开展了长期合作，在视频处理及显示驱动IC 研究上取得进展。2013 年成功研发一颗视频信号后处理专用功能芯片（CS32VP89），该芯片采用中芯国际130nm 工艺，具备去隔行缩放、帧频变换、图像增强、画面调节等功能，该芯片已应用于某款商用电视机顶盒。

中山大学微电子学院

光电能量转换材料与技术方向

致力于 LED 半导体照明领域核心材料及技术的研究和产业化，主要开展了新型透明导电薄膜材料制备技术及核心装备国产化、基于透明微互联的LED 芯片集成技术、基于集成电路标准工艺的晶圆级LED 集成光源封装技术、LED 集成光源产品设计及光学精密加工技术、基于模块化标准接口的LED 集成光源组件标准化等研究。承担国家863 计划项目“150 lm/W 的GaN基LED 量子效率提升技术研究”、国家973 项目“半导体固态照明用超高效率氮化物LED 芯片基础研究”、广东省战略性新兴产业专项LED产业项目“基于氧化锌外延透明电极结构的新型高效大功率LED 芯片技术、装备及其产业化”、企业横向项目“量产型MOCVD 重大装备研发及产业化”。该团队获得国家发明专利105 项，其中专利技术转移13 项，专利著作权转让1 项，专利实施许可1 项，并与5 家企业签订了孵化协议；开发了国内首台ZnO 基量产型MOCVD 设备，已进入市场推广，该成果已获得2014 年中国产学研合作创新成果奖；开发制备的荧光粉已实现量产开发，应用于企业的LED 芯片产品，取得显著的经济效益。

代表成果列举如下：

☆ 发明了利用 MOCVD 技术制备高可靠性、低电阻率、高透光性和高光萃取效率ZnO 透明导电薄膜，并用于LED 芯片的p 型电极作为透明导电层，以替代现有Ni/Au 或ITO 透明导电层技术，进而提高LED 芯片的发光效率和可靠性。该技术有利于突破现有LED 器件中以日本独占的Ni/Au 透明电极和台湾独占的ITO为透明电极的专利壁垒。

☆ 成功开发了国内首台专用于大规模高质量 ZnO 半导体薄膜材料生长的38 片量产型MOCVD 设备，该设备通过独特的反应腔设计解决了ZnO 生长过程中预反应强等问题，在提高批次的均匀性和良率方面做了大量创新性的工作。研究组已和深圳市捷佳伟创新能源装备有限公司成立MOCVD 技术联合实验室，联合对MOCVD 装备进行产业推广。该装备对于大规模制备LED 应用的ZnO 透明导电薄膜以及研究ZnO 宽禁带半导体材料的物理特性、新功能、新应用、解决p 型掺杂等重大科学问题提供了强有力的支撑。

☆ 利用特殊芯片补偿低显色性白光所缺乏的光谱的原理，在不降低光源效率和寿命的前提下，发明了提高白光光源显色指数Ra>90同时光效>90Lm/W 的独创性技术，即LED 高显光源模组COB 封装技术。高显模组COB 封装技术已成功孵化一家企业（佛山市中昊光电科技有限公司），2012 年销售额达1200 万元。

☆ 开发了适应于 LED 芯片激发的YAG:Ce 以及可发射黄、绿、红、蓝光的稀土荧光粉，生产出较高性能的氮化镓基稀土白色发光二极管，并已初步建成制备荧光粉用的各种箱式和管式高温炉，可在不同气氛和温度下合成荧光粉。已与国内最大稀土荧光粉企业上市公司江门市科恒实业股份有限公司合作，开展白光LED 荧光粉的技术推广和产业化工作，开发出多个系列白光LED 用稀土荧光粉产品，其中，黄色荧光粉已经进入量产阶段，实现了年产5 吨生产规模；绿色和橙色荧光粉，进入中试阶段，实现了年产600 公斤的中试规模；规模化生产的白光LED 荧光粉的性能均达到国外同类产品；截至2012年10 月，该公司实现累计新增产值2125 万元，新增利税1055 万元。

☆ 获得了高质量的 ZnO 薄膜，采用N 掺杂BeZnO 实现p 型导电ZnO 薄膜，为制备ZnO 基紫外LED 光电器件做了两项前沿探索性工作。其一：采用MBE 生长方式及金属镁层作为过渡缓冲层，在c 面蓝宝石衬底上外延生长器件级高质量ZnO 单晶薄膜，（002）面Rocking Curve 扫描峰半高宽仅为0.017°，霍尔测试的数据表明，采用Mg 层作为缓冲层获得的氧化锌薄膜，其背景载流子较无镁缓冲层下降了近3 个数量级。高质量氧化锌外延单晶薄膜的获得，为我们正在进行的氧化锌能带工程以及p 型掺杂打下了扎实的基础。其二：BeZnO 合金的稳定N 掺杂：N 掺杂BeZnO 薄膜，经700 度高温处理后，霍尔测试显示为p 型导电，载流子浓度为5x1016cm-3，迁移率为0.3cm2/Vs。这个结果已经验证了N 掺杂BeZnO 实现p 型导电ZnO薄膜的可行性。

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