本重點專(zhuan) 項總體(ti) 目標是：麵向國家在節能環保、智能製造、新一代信息技術領域對戰略性先進電子材料的迫切需求，支撐“中國製造2025”、“互聯網+”等國家重大戰略目標，瞄準全球技術和產(chan) 業(ye) 製高點，抓住我國“換道超車”的曆史性發展機遇，以第三代半導體(ti) 材料與(yu) 半導體(ti) 照明、新型顯示為(wei) 核心，以大功率激光材料與(yu) 器件、高端光電子與(yu) 微電子材料為(wei) 重點，通過體(ti) 製機製創新、跨界技術整合，構建基礎研究及前沿技術、重大共性關(guan) 鍵技術、典型應用示範的全創新鏈，並進行一體(ti) 化組織實施。培養(yang) 一批創新創業(ye) 團隊，培育一批具有國際競爭(zheng) 力的龍頭企業(ye) ，形成各具特色的產(chan) 業(ye) 基地。

本重點專(zhuan) 項按照第三代半導體(ti) 材料與(yu) 半導體(ti) 照明、新型顯示、大功率激光材料與(yu) 器件、高端光電子與(yu) 微電子材料4個(ge) 技術方向，共部署35個(ge) 研究任務。專(zhuan) 項實施周期為(wei) 5年（2016-2020年）。

2016年，本重點專(zhuan) 項在4個(ge) 技術方向已啟動15個(ge) 研究任務的27個(ge) 項目。2017年，在4個(ge) 技術方向已啟動15個(ge) 研究任務的37個(ge) 項目。2018年，在4個(ge) 技術方向啟動5個(ge) 研究任務，擬支持12-24個(ge) 項目，擬安排國撥經費總概算為(wei) 1.77億(yi) 元。凡企業(ye) 牽頭的項目和典型應用示範類項目，須自籌配套經費，配套經費總額與(yu) 國撥經費總額比例不低於(yu) 1：1。

項目申報統一按指南二級標題（如1.1）的研究方向進行。除特殊說明外，擬支持項目數均為(wei) 1-2項。項目實施周期不超過4年。申報項目的研究內(nei) 容須涵蓋該二級標題下指南所列的全部考核指標。項目下設課題數原則上不超過5個(ge) ，每個(ge) 課題參研單位原則上不超過5個(ge) 。項目設1名項目負責人，項目中每個(ge) 課題設1名課題負責人。

指南中“擬支持項目數為(wei) 1-2項”是指：在同一研究方向下，當出現申報項目評審結果前兩(liang) 位評價(jia) 相近、技術路線明顯不同的情況時，可同時支持這2個(ge) 項目。2個(ge) 項目將采取分兩(liang) 個(ge) 階段支持的方式。第一階段完成後將對2個(ge) 項目執行情況進行評估，根據評估結果確定後續支持方式。

1. 第三代半導體(ti) 新結構材料和新功能器件研究

1.1超寬禁帶半導體(ti) 材料與(yu) 器件研究（基礎研究類）

研究內(nei) 容：開展金剛石、氧化镓、氮化硼等超寬禁帶半導體(ti) 單晶襯底和外延材料的生長、摻雜、缺陷控製和光電性質研究；開展材料加工和器件製備的關(guan) 鍵工藝研究；開展基於(yu) 上述超寬禁帶半導體(ti) 材料的高性能器件研製。

考核指標：金剛石半導體(ti) 單晶襯底和外延材料直徑≥2英寸、X射線搖擺曲線衍射峰半高寬≤50 arcsec、方均根表麵粗糙度≤1 nm，摻雜金剛石p型空穴濃度≥1×1018 cm-3、n型電子濃度≥1×1016 cm-3，非摻雜金剛石室溫電子和空穴遷移率分別為(wei) 3000 cm2/V·s和2500 cm2/V·s，研製出金剛石原型電子器件和深紫外光電器件；氧化镓單晶材料直徑≥3英寸，位錯密度≤104 cm-2，研製出氧化镓金屬—氧化物半導體(ti) 場效應晶體(ti) 管（MOSFET）器件，擊穿電壓≥1000 V，導通電阻≤2 mΩ·cm2；製備出高質量氮化硼外延薄膜，研製出波長≤230 nm的氮化硼深紫外光電探測器，器件開關(guan) 比≥5×103。申請發明專(zhuan) 利15項，發表論文20篇。

1.2 氮化物半導體(ti) 新結構材料和新功能器件研究（基礎研究類）

研究內(nei) 容：研究氮化物半導體(ti) 低維量子結構的可控製備，基於(yu) 量子點結構的單光子發射器件；研究氮化物半導體(ti) 子帶躍遷量子阱結構的外延生長和紫外、紅外雙色探測器件；研究氮化物半導體(ti) 太赫茲(zi) 發射和探測器件；研究氮化物半導體(ti) 自旋性質及自旋場效應晶體(ti) 管。

考核指標：實現基於(yu) 氮化物半導體(ti) 量子結構的光泵浦紫外或藍光波段室溫工作單光子源，二階相關(guan) 度≤0.3；氮化镓（GaN）基3～5 μm紅外探測器件工作溫度≥77 K，實現紫外紅外雙色探測器件的單片集成；實現≥0.3 THz室溫工作的GaN基太赫茲(zi) 發射和探測器件，發射器件輸出功率≥8 μW；實現氮化物半導體(ti) 自旋場效應晶體(ti) 管原型器件，自旋注入效率≥8%。申請發明專(zhuan) 利15項，發表論文20篇。

1.3第三代半導體(ti) 新型照明材料與(yu) 器件研究（基礎研究類）

研究內(nei) 容：研究激光照明用第三代半導體(ti) 激光器；研究適用於(yu) 激光大功率密度激發的熒光材料，研製激光照明光學係統和應用產(chan) 品；研究基於(yu) 單芯片技術的全光譜白光照明材料和器件；開展非晶襯底、石墨烯等插入層上高質量氮化物半導體(ti) 的外延生長研究和器件研製；開展基於(yu) 新型有機無機鈣鈦礦材料的高效LED研究。

考核指標：實現激光暖白光照明（3000K）到冷白光照明（6000K）範圍內(nei) 的色溫可調，顯色指數達到85，開發出車用激光照明等應用產(chan) 品；單芯片全光譜白光器件效率≥100 lm/W，顯色指數達到90；基於(yu) 新型非晶襯底的氮化镓基LED芯片內(nei) 量子效率≥40%；鈣鈦礦LED亮度≥105 cd/m2，外量子效率≥20%。申請發明專(zhuan) 利20項，發表論文15篇。

2. 三基色激光顯示生產(chan) 示範線

2.1三基色激光顯示整機生產(chan) 示範線（典型應用示範類）

研究內(nei) 容：設計三基色激光顯示整機生產(chan) 示範線流程，開展工藝、裝備和檢測等工程化開發。示範線包括：整機關(guan) 鍵工藝設備設計與(yu) 開發；高效能激光驅動係統自動化檢測技術及平台；激光顯示散斑等多種幹擾的檢測技術與(yu) 設備開發；視頻信號保真度響應的自動化測試係統及平台。

考核指標：建成三基色激光顯示整機生產(chan) 示範線，產(chan) 能達到：三基色激光顯示整機10萬(wan) 台/年，生產(chan) 合格率≥90%， 其中100英寸級高清三基色激光電視，色域≥160% NTSC，成本＜5萬(wan) 元，激光工程投影機最高光通量＞105 lm。

2.2三基色激光二極管（LD）材料與(yu) 器件生產(chan) 示範線（典型應用示範類）

研究內(nei) 容：設計適用於(yu) 激光顯示的三基色LD材料與(yu) 器件生產(chan) 示範線流程，開展批量生產(chan) 技術研究。示範線包括：材料製備、結構設計與(yu) 外延生長、芯片製備與(yu) 器件封裝、在線檢測與(yu) 老化篩選；研究生產(chan) 示範線貫通過程中LD各關(guan) 鍵工藝技術的導入、銜接、匹配、優(you) 化和拓展技術，批量生產(chan) 狀態下LD產(chan) 品一致性、穩定性和重複性的可控製備技術，提高產(chan) 品的成品率和降低產(chan) 品的生產(chan) 成本。

考核指標：建成用於(yu) 激光顯示的三基色LD材料與(yu) 器件生產(chan) 示範線，450 nm波段藍光、520 nm波段綠光以及640 nm波段紅光半導體(ti) 激光器產(chan) 能示範達到5000萬(wan) 支/年規模，生產(chan) 合格率：藍光LD≥50%、綠光LD≥30%、紅光LD≥70%。生產(chan) 成本分別降到藍光LD每瓦25元以下、綠光LD每瓦120元以下、紅光LD每瓦28元以下。

3. 激光材料與(yu) 器件在精密檢測、激光劃片及醫療領域的應用示範

3.1激光材料與(yu) 器件在精密檢測領域的應用示範（典型應用示範類）

研究內(nei) 容：開展激光精密檢測技術研究，研究高精度鐵軌障礙物激光測量新方法，開展鐵軌障礙物激光監測報警係統在鐵軌檢測領域的應用示範研究。開展障礙物及疑似障礙物包括落石、樹枝、草團、動物、行人、列車等的智能分析判斷研究，探索其對行車安全造成威脅的障礙物判斷算法，研製能夠滿足各種氣象條件且實現長期值守、自動發現線路障礙物，能夠對過往列車提供預警信息的自動化監測係統。

考核指標：激光監測係統，係統工作環境溫度：-45 ℃～65 ℃；係統工作最大相對濕度≥80%；角度分辨率≤0.1°，距離定位精度優(you) 於(yu) ±10 cm，準測率≥99%，鋼軌最大監控距離≥100 m（50 mm×50 mm目標），虛警率≤3%，漏報率=0，申請發明專(zhuan) 利5項。

3.2激光材料與(yu) 器件在激光劃片領域的應用示範（典型應用示範類）

研究內(nei) 容：開展超短脈衝(chong) 激光與(yu) 半導體(ti) 晶片材料的作用機製研究，開發用於(yu) 矽、碳化矽、藍寶石等材料的激光隱形切割係統，開展高速自動對焦及動態焦點補償(chang) 技術研究；開展智能化厚度跟蹤切割技術研究；開展超短脈衝(chong) 激光動態光束整形技術與(yu) 多焦點聚焦光斑光學設計係統研究；實現超短脈衝(chong) 激光在半導體(ti) 晶片劃片中的應用示範研究。

考核指標：開發出激光隱形切割係統，可實現矽、SiC、藍寶石等材料的隱形切割，劃片精度優(you) 於(yu) 3μm、劃片速度≥500 mm/s，動態直線度<±0.5 μm，動態平麵度≤±0.5 μm，可在光軸方向形成2個(ge) 以上可變焦點，且可變焦點聚焦能量和能量分布可調。申請發明專(zhuan) 利5項以上。

3.3激光材料與(yu) 器件在醫療領域的應用示範（典型應用示範類）

研究內(nei) 容：開展基於(yu) 特種激光光源的腫瘤和血管疾病的靶向光動力診治研究，開展腫瘤和血管疾病的靶向光動力精準治療一體(ti) 化的臨(lin) 床應用示範研究；發展高峰值功率鉺激光調Q技術，提供降低激光消融牙硬組織過程中熱損傷(shang) 的技術方法，開展鉺激光牙科治療的應用示範。

考核指標：腫瘤靶向激光波長400 nm波段和630 nm波段，光斑（Φ100 mm）能量密度不均勻性≤±5%，治療早期腫瘤有效率≥90％，治療中晚期腫瘤有效率≥60％；用於(yu) 眼科及皮膚科的血管靶向激光波長510 nm、輸出功率10 W，光斑（Φ100 mm）能量密度不均勻性≤±5%，治療有效率≥98％；用於(yu) 牙科治療的鉺激光峰值功率≥300 kW，脈寬≤150 ns，重頻≥50 Hz，激光消融牙本質熱損傷(shang) 範圍≤40 μm。申請發明專(zhuan) 利10項。

4. 大功率激光器在風電軸承表麵強化、激光清洗等領域的應用示範

4.1 大功率激光器在大型軸承表麵強化中的應用示範（典型應用示範類）

研究內(nei) 容：開展金屬粉末材料在熔凝過程中的物理化學過程研究，開展高性能鋼材料激光熔覆過程中綜合力學性能演變機製研究；開展激光致金屬材料表麵相變過程研究，開展大功率光纖耦合半導體(ti) 激光表麵強化在風電軸承領域的應用示範。

考核指標：研製出大功率激光表麵強化應用裝備，直徑≥3 m的超大型風電主軸軸承激光淬火變形≤0.3 mm，淬火寬度≥100 mm，實現5～8 MW風機主軸軸承應用示範；單道激光熔覆厚度≥3 mm，稀釋率≤5%，熱影響區深度≤0.5 mm，基體(ti) 變形≤1 mm/100 mm。申請發明專(zhuan) 利10項以上。

4.2 大功率激光清洗裝備應用示範

研究內(nei) 容：開展柔性傳(chuan) 輸短脈衝(chong) 激光逐層去除飛機蒙皮塗層的機理研究，開展短脈衝(chong) 激光與(yu) 塗層材料的相互作用的熱效應研究，開展移動式高峰值功率準連續激光清洗裝備研究及在飛機蒙皮塗層逐層清洗領域的應用示範。

考核指標：研製出大功率激光清洗應用裝備，工作距離>20 m,飛機蒙皮單層清洗速度≥5 m2/h，基材表麵保護性氧化膜無損傷(shang) ，單層清洗厚度≥100μm,精度≤±20μm，清洗後單位麵積表麵殘留物≤5%，去除過程中基材瞬間溫度≤80℃。申請發明專(zhuan) 利10項。

5. 高密度存儲(chu) 集成技術

5.1 高密度新型存儲(chu) 器材料及器件集成技術研究（共性關(guan) 鍵技術類）

研究內(nei) 容：研究高密度新型存儲(chu) 器材料、結構單元與(yu) 陣列製造的關(guan) 鍵工藝技術，包括存儲(chu) 單元與(yu) 互補金屬氧化物半導體(ti) （CMOS）電路的匹配互連和集成、芯片外圍電路設計、封裝和測試等關(guan) 鍵技術；研究不同存儲(chu) 器件的尺寸效應、微縮性能、三維存儲(chu) 陣列的集成工藝；研究新型存儲(chu) 器材料與(yu) 器件的熱穩定性和可靠性；研究陣列的讀、寫(xie) 、擦操作方法，優(you) 化控製方法與(yu) 電路結構；研製高密度存儲(chu) 芯片，並對其存儲(chu) 性能進行驗證。

考核指標：實現與(yu) CMOS工藝兼容的高密度存儲(chu) 器集成工藝；解決(jue) 高密度存儲(chu) 電路的共性關(guan) 鍵技術，建立外圍電路模塊的共性設計技術；突破存儲(chu) 器的可靠性測試技術，建立存儲(chu) 的失效模型，獲得信息存儲(chu) 與(yu) 處理相融合的解決(jue) 方案；存儲(chu) 單元麵積≤6.4×10-3 μm2；擦寫(xie) 速度＜50 ns，讀取速度＜25 ns，保持特性＞100小時@150 oC；三維堆疊層數≥8;存儲(chu) 芯片密度＞1.5 Gb/cm2。申請專(zhuan) 利10項，發表論文20篇。

5.2 高密度磁存儲(chu) 材料及集成技術研究（共性關(guan) 鍵技術類）

研究內(nei) 容：研究新型磁性隧道結材料及其器件結構的優(you) 化設計，研究磁隨機存儲(chu) 器在多物理場協同作用下的低功耗寫(xie) 入原理與(yu) 具體(ti) 方式；研究電流驅動型磁隨機存儲(chu) 器單元與(yu) 陣列製造的整套關(guan) 鍵工藝技術，研究與(yu) 主流12英寸CMOS晶圓工藝兼容的磁性隧道結的納米圖型化和刻蝕製備方法，實現與(yu) 12英寸磁電子工藝匹配的CMOS芯片控製電路設計，研製高密度磁存儲(chu) 芯片。

考核指標：研製出2～3種實用型高密度磁隨機存儲(chu) 材料及存儲(chu) 單元器件；研製出存儲(chu) 密度≥1 Gb/cm2的高速低能耗磁隨機存儲(chu) 器（基於(yu) 自旋轉移力矩效應或自旋軌道轉矩效應）芯片；芯片中磁性隧道結（陣列）存儲(chu) 單元的室溫隧穿磁電阻比值達到150%，寫(xie) 入和讀取時間≤30 ns，操作電壓≤1 V，可重複擦寫(xie) 次數＞1015，室溫下數據保存時間＞10年。申請專(zhuan) 利15項，發表論文30篇。