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项目一、X-LED先进照明与显示技术

（一）技术原理

量子点材料

量子点（Quantum Dot，QD）材料的粒径一般介于1-10nm之间，发光光谱非常窄（20-30nm），色度纯高，色域广，同一种材料只需要变化量子点颗粒尺寸即可实现整个可见光谱区的覆盖，且制备简单，可室温制作，成本低廉，在提高LED照明光效与光色品质，以及LED显示色域范围的同时，还能降低LED照明与显示的功耗，是下一代LED照明与显示技术的核心关键光转化材料。

量子点光学膜

利用多种包覆和水氧阻隔技术，制成超薄的量子点光学膜（< 150微米），在色域、稳定性、光效等产品主要参数上具有绝对性能优势。产品耐受性高（加速老化1000小时亮度衰减小于5%），边缘失效程度仅0.2毫米，在手机等小屏幕显示领域的应用寿命显著提高。此项成果标志着量子点背光产品突破了电视等大屏幕尺寸领域的应用范围，有能力在手机、平板等便携式电子设备中实现小屏幕、无边框领域的新型应用模式，极有机会改变全面屏显示市场竞争格局。

X-LED技术

X-LED作为GaN基LED与有机OLED之后的下一代照明与显示载体，通过深入探索新材料、新结构和新工艺，建立材料、器件、工艺研发与产业化平台，实现了高效率高稳定性的量子点材料和量子点复合结构材料的研发及生产。

（二）技术先进性

量子点膜作为一种具有独特光特性的全新纳米材料，可精确高效地将高能量蓝光转换为红色和绿色光，量子点可以在LCD显示屏的LED背光上形成一层薄膜，用蓝色LED照射就能发出全光谱的光，通过对背光进行精细调节，可以大幅提升色域表现，让色彩更加鲜明。量子点显示技术在色域覆盖率、色彩控制精确性、红绿蓝色彩纯净度等各个维度已全面升级，被视为全球显示技术的制高点，也被视为影响全球的显示技术革命。相比传统LCD显示器，量子点显示屏的色域可以达到110%。

激子LED器件（X-LED）是能源光子学多种技术在新一代低功耗光电显示和高效率半导体照明领域中的综合体现，X-LED是基于量子点材料，但又超越现有QD-LED的新型高效率LED技术。X-LED中采用激子注入，可有效突破现有QD-LED中电荷注入效率低的技术瓶颈。

项目二、量子点发光二极管显示技术

项目团队在量子点发光材料、新型量子点显示OLED器件、量子点与Micro-LED显示集成等领域开展了深入系统的研究，取得了若干创造性的研究成果。团队已实现多壳层量子点复合材料结构OLuMiS的设计及生产，项目团队已制成国内最薄的量子点光学膜（<150微米）。与市场同类型产品比较，在色域、稳定性、光效等产品主要参数上具有绝对性优势，技术成熟并即将投产。产品耐受性高（加速老化1000小时亮度衰减小于5%），边缘失效程度达到国内同类产品最小（< 0.2毫米），在手机等小屏幕显示领域的应用寿命显著提高。On-chip型量子点LED已实现Ra≥95及R9≥90的超高显色指数，光衰小于10%，该复合材料能够媲美传统商用KSF荧光粉的使用寿命，有能力实现面向LED/Micro-LED的彩色化技术。

QLED具有和OLED类似的结构，在外加电场的作用下，空穴和电子分别经由空穴传输层和电子传输层向量子点层注入，并在量子点上形成激子，激子最终退激发光。QLED的制备工艺非常简单，可通过溶液加工的方法制得。即可把每一种功能材料溶解在合适的溶剂中，配成“墨水”，经由旋涂，喷墨打印，转印的方法制成薄膜。采用这种低成本的制备方法，项目团队研发的电致发光QLED具有高效率、长寿命、可全溶液加工等优点，其中叠层制备的QLED器件已实现红，绿，蓝原型器件的外量子效率（电流效率）分别超过23.1%，27.6%，21.4%。其性能甚至超过OLED，有望促进QLED技术的实用化。同时，为了充分利用量子点电致发光器件可溶液化加工的优点，研发团队开发出稳定的红、绿、蓝QD喷墨打印体系，满足打印机及基板要求，单次制备墨水可达百毫升。喷墨打印过程流畅，不堵喷头，易清洗，且成膜光滑，平整致密，不变形，可制备出稳定的电致发光器件。

项目三、高精度相移干涉仪及其产业化

(一）技术原理

在科技快速发展的浪潮中，工业化生产要求越来越高。一方面，要求生产工艺越来越好，以提高制造效率和制造质量；另一方面，在生产过程中，需要对制造出的产品做各种缺陷检测，判定产品是否达到实际应用的要求，这无疑对检测设备提出更高要求。而相移干涉仪作为一种高精度微纳量级的检测设备，已经广泛的应用于光学检测、散斑分析、三维形貌测量及形变测量等众多领域，为精密光学元器件制造、光学系统装调提供数据支持。

（二）技术先进性

相移干涉测量技术是利用光的干涉原理，将被测信息以光学强度条纹的形式表征出来，通过对干涉条纹的记录和分析得到被测物体的相位。传统的光学干涉测量中，被测相位的提取是通过对干涉条纹的判读来实现的，因此要求干涉场中存在一定结构和一定数量的条纹。

与传统的光学干涉测量技术相比，现代光学干涉测量的主要特点是引入了相位调制技术来辅助被测信息的提取。这些相位调制技术包括：基于频率调制的外差法、基于空域调制的傅里叶载频法以及基于时域调制的相移法。在这三种相位调制技术中，外差法需要用硬件对外差信号进行实时解调，数据采集量大，静态测量时对系统和环境的稳定性要求高；傅里叶载频法存在理论计算误差，测量精度分布不均匀，实际测量中由于CCD采样窗口的限制，计算结果中间精度高、边缘精度低；而相移法通过一定的时间调制，在相同频率的两束光波之间引入变化的光程差，利用CCD采集三幅以上的干涉图，通过简单的运算就可以获得被测对象的相位信息，相比于前两种相位调制方法，既没有傅里叶载频法计算精度的问题，又缩短了外差法测量所需的时间，具有测量精度高、测量速度快、对条纹的对比度和均匀性要求低、在测量区域内为等精度等测量优点。

项目四、新一代高容量、超微型BME-MLCC的制备与应用

（一）技术原理

片式多层陶瓷电容器（Multi-layer Ceramics Capacitor，MLCC）是一种新型、微型化、片式化的高精度电容器，是片式容阻感元件中用量最大的核心元件。随着电子信息产品便携式、微型化的发展趋势，MLCC也需要拥有超大容量、微薄型、耐高压、低成本（Base Metal Electrode，BME）的特性玩加电竞。

本项目中我们将通过细化粉体、稀土元素掺杂改性、调控陶瓷晶粒晶界阻抗；改善制备技术、新工艺应用、优化材料组成的不断创新研发，完成MLCC电子陶瓷高性能粉体的合成、超薄层成型工艺的研发、瓷料的设计与仿真等，研制出高容量、超微型；耐高压、低成本的高性能MLCC器件。

本项目是具有自主知识产权的陶瓷电容器技术，针对电子信息产品的迅速发展，研发大容量、超微型、中高压MLCC电子元器件产品，实现其在特种、高性能的片式电子元器件领域的应用。项目将填补国内在该领域的技术空白，逐步打破国外品牌MLCC企业在高性能特种电子元器件的垄断。

（二）技术先进性

项目的核心技术是高纯BT纳米粉体的合成、超薄层MLCC介电材料的流延、特种MLCC的研发三个方面，从而完成高性能MLCC产品的“全国产化”，即“原材料全国产化”、“设备全国产化”、“产品全国产化”。整个制备产业链的主要瓷料、技术及设备可控，性能可达到甚至优于部分台系企业的产品（相同规格），而成本相对于日系企业有着很大的优势（相同性能）。最终大力发展MLCC产业有助于完善电子终端产业配套设施。

项目研发的大容量、超微型、中高压片式陶瓷电容器在具有极大经济效益的同时，也具有“填补空白，增加产业配套”的客观社会效益。从一定程度上也提供了相当一部分工作岗位，缓解了社会就业压力，促进了我市经济发展，具有良好的社会意义。

项目五、氮化镓气体传感器

（一）技术原理

气体传感器被应用于多种环境，在不断地更新换代中，半导体气体传感器由于其相对低廉的制造成本和优异的性能，被广泛关注。传统半导体气体传感器大多以硅作为基底，使得这些器件受到硅材料本身特性限制，如高温特性差、抗辐照能力差等。氮化镓气体传感器是基于传统氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）所制作的场效应气体传感器。它凭借氮化镓相对于硅的材料优势，以及GaN/AlGaN异质结产生的高电子迁移率，能实现硅基气体传感器所无法实现的高温气体传感器应用，填补了业界的空白。

（二）技术先进性

氮化镓（GaN）作为新一代半导体材料，通过GaN/AlGaN异质结产生的二维电子气（2DEG）实现源漏极的电子输运，可以很好的降低高温对其电学特性的影响。此外，功能性的栅极金属是氮化镓气体传感器的关键所在，通过待测气体与栅极金属表面的反应、降解，影响栅极附近的二维电子气浓度，从而可以灵敏地探测出电场变化，实现对气体的探测。相较于传统半导体气体探测器，氮化镓气体传感器凭借材料特性实现了以往不能实现的高温应用，为汽车、工厂、实验室、极端环境探测等多种行业的安全提供了保障。

项目六、氮化镓HEMT射频器件

（一）技术原理

5G通讯有高频率、高带宽与基站密集等特点，要求功率放大器具有高工作频率、高饱和电流与高功率密度的特点，传统硅基LDMOS或第二代半导体砷化镓，因载流子迁移率与崩溃电压关系，工作频率与功率密度已无法符合要求。氮化镓作为第三代半导体材料，具有高电子迁移率、高击穿电场、高电子饱和速率、高热传导率以及优异的物理和化学稳定性等优势，在5G应用方面具有非常大的潜力。

（二）技术先进性

氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）器件具备由于GaN/AlGaN异质结界面的自发极化和压电极化产生的二维电子气，其高载子迁移率可支持器件工作于高频率。另外相较于传统硅基LDMOS或第二代半导体砷化镓，氮化镓的高饱和载流子速率与崩溃电压可支持更高的功率密度，适合未来5G基站高数量、小体积的需求。例如传统64x MIMO天线阵列可缩减为32x阵列。而因为氮化镓的宽能隙，在5G高频应用中（例如3.5GHz），氮化镓相较于硅基LDMOS，可提升10%~15%效率。

项目七、氮化铝薄膜体声波滤波器及射频前端中的应用

（一）技术原理

随着未来5G通信系统的更新换代，射频前端器件作为无线通信的核心组件，需求量将不断增长。为了满足5G移动通信高速率、低延迟、高容量的需求，滤波器的中心频率及相对带宽都会相应提高。薄膜体声波谐振器（FBAR）是一种全新的射频滤波器。FBAR器件尺寸远小于传统的基于电磁波的介质滤波器，其工作频率更高，且拥有更好的带外抑制性能和更低的插入损耗。

（二）技术先进性

常用的手机射频滤波器主有两类：声表面波（SAW）滤波器和FBAR滤波器。由于功率密度以及光刻分辨率的限制，声表面波不适合用于频率高于2.5GHz的应用。相比于声表面波，FBAR更适用于手机前端模块的高频应用。FBAR的基本结构是两个金属电极夹着压电薄膜，声波在压电薄膜里震荡形成驻波。其中压电薄膜材料是体声波滤波器的核心层，选择合适的压电薄膜材料和制备工艺是决定体声波滤波器性能的关键因素。基于氮化铝（AIN）的FBAR滤波器具有体积小、重量轻、损耗低、易于集成等优点，非常适用于手机前端模块的应用。