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“中国材料大会2018”——先进微电子与光电子材料分会成功举办

“中国材料大会2018”——先进微电子与光电子材料分会成功举办

来源:
2018/07/17
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  2018年7月12日至16日,“中国材料大会2018”在福建省厦门市国际会展中心隆重举行。会议由中国材料研究学会(CMRS)发起并主办,中国材料大会学术委员会主任、中国材料研究学会秘书长韩雅芳主持会议,中国材料研究学会理事长魏炳波院士致欢迎辞,并特别邀请厦门市政府副市长、党组成员韩景义、国际材联主席李秀皖教授、巴西材料研究学会理事长Prof.OsvaldoNovaisOliveiraJr、墨西哥材料研究学会理事长Prof.R.ClaudiaElizabeth等众多重量级嘉宾致辞。本次大会共设34个分会场,1个两岸三地材料论坛,征文内容涵盖能源材料、环境材料、先进结构材料、功能材料、材料基础研究等材料领域。同期举行了材料教育论坛、新材料、新工艺和材料测试技术展览会。来自全球著名高校及科研机构等5500余名材料领域专业人士齐聚厦门,共同探讨材料技术及产业发展的最新动态。

  由集成电路材料和零部件产业技术创新战略联盟承办,中科院上海微系统与信息技术研究所和北京多维电子材料技术开发与促进中心共同支持的“先进微电子与光电子材料分会场”同期举行。中国科学院上海微系统与信息技术研究所所长王曦院士担任“先进微电子与光电子材料分会场”主席,香港中文大学汪正平院士作为分会场名誉主席,浙江大学杨德仁院士、IBM林庆煌博士和中科院微电子所赵超研究员共同担任分会场副主席。受王曦院士委托,赵超研究员代表王曦院士致分会场开幕词。本次“先进微电子与光电子材料分会场”共有主题演讲3个、邀请报告11个、口头报告24个,墙报15个,报告内容涵盖了微电子与光电子材料领域的各个领域,包括:PCRAM、RRAM和STT-MRAM等新型存储材料;Ge、Si、SOI、GOI和化合物半导体等衬底材料;;新型显示材料和其它应用于集成电路和光电器件制造用材料;先进封装材料;碳纳米管、石墨烯等碳基功能材料;CN3等新型二维材料;材料检测技术与方法;材料设计理论与计算模拟等。

  台湾国立交通大学的郭浩中教授做了题为“使用量子点喷涂来提升GaN微显示全彩化之可靠度研究”的主题演讲。郭教授在报告中主要介绍了以下5个部分的内容:1、GaN的LED发光二极管的光提取效率的提升与Droop现象的改善;2、采用纳米棒结构的Micro-LED;3、电泵蓝光VCSEL的设计以及在MOCVD中的生长;4、第一个采用量子点有源区技术以克服GreenGap的绿光VCSEL;5、用于可见光通信的蓝光激光。郭浩中教授详细介绍了照明产品的应用挑战、发光二极管LED的内量子效率和光提取效率以及其效率降低的物理机制,指出了降低或消除LED效率降低的方法与思路。郭教授认为MicroLED由于具有高亮度和高效率的优点,很有希望成为在显示领域彻底颠覆现有竞争格局的关键技术,将会最先应用在智能手表和增强现实系统的屏幕。

  中科院深圳先进技术研究院的许建斌教授为大家做了题为“柔性导热基板材料及其在柔性电子器件散热应用研究”的主题演讲。许教授认为随着电子器件的小型化,多功能化,高导热柔性基板材料在柔性电子器件散热将发挥着不可替代的作用。许教授介绍了团队在柔性有机基板导热性能方面的研究进展。针对有机基板材料热传导的关键科学问题,许教授团队通过静电纺丝、仿生工程以及界面工程思路大幅度提高柔性有机基板材料导热系数,制备的柔性、高导热以及低介电的环氧树脂纤维膜有望代替传统的柔性基板,并有望应用于下一代柔性电子器件的基板材料。

  中科院上海微系统与信息技术研究所的宋三年研究员代表宋志棠研究员为大家做了题为“高速低功耗相变存储材料与应用”的主题演讲。宋博士认为随着智能手机、物联网、大型数据中心、智能汽车、人工智能的飞速发展,存储器的市场将会越来越大,而相变存储器是最具潜力的下一代存储技术。宋博士介绍了宋志棠研究员领导的团队近年来在新型相变材料开发、相变材料高速可逆相变机理、相变材料单项工艺开发、相变存储器工艺集成和相变存储器产品开发方面的系统性研究工作。重点介绍了目前世界上速度最快相变材料Sc-Sb-Te的研发历程与相变基元八面体理论的产生过程,对材料研究工作者有很好的借鉴作用。宋博士认为相变存储器一定会以主流存储技术进入市场,影响到人们的日常生活。

  北京航空航天大学的赵巍胜教授在“新型超高隧穿磁阻STT-MRAM”的邀请报告中,研究了不同覆盖层金属在氧化镁/钴铁硼/重金属结构的磁各向异性能,证明了选择合适的重金属将大大增强结构的垂直磁各向异性。首次在钨插入层垂直磁性隧道结中实现了纯电流驱动磁矩翻转,实验结果及理论分析都得出单层钨对高性能垂直磁性隧道结意义重大,将对新型超高隧穿磁阻STT-MRAM的研发奠定了基础。

  山东大学陈杰智教授在“3DNANDFlashMemory电荷存储层可靠性研究”的邀请报告中,详细介绍了三维闪存存储器可靠性问题的核心机制,并重点从原子层面对电荷存储层中与数据保持特性相关的电荷横向扩散进行了深入研究探索,发现虽然氢原子钝化可以有效消除浅能级陷阱,过量氢原子的介入却会产生其他浅能级陷阱。在此基础之上,进一步研究了氢键的稳定性,指出了三维闪存存储器擦写过程中特性变化与氢键断裂的相关性以及进一步工艺优化的可能性。

  国家纳米科学中心的张小娴副研究员在“超薄薄膜表界面的电荷行为”的邀请报告中,介绍了课题组在一些超薄薄膜体系中界面电荷运动的研究进展。通过结合实验结果和计算,发现有机半导体,特别是超薄有机半导体(几纳米厚度)的界面电荷转移会对半导体进行有效的掺杂,在费米能级附近引入新的杂质态,从而影响载流子的输运进而影响热电效应。另外,实现了微观尺度对忆阻器中氧离子运动的原位探测,从而首次从实验上澄清了氧空位导电细丝的运行机制。该研究方法为固体中离子的运动提供了一种高精度的普适的方法,可以广泛的应用在固态体系如锂电池、太阳能电池、传感器等,为这些体系中离子相关的微观过程的深入理解提供新的研究思路。

  中国科学院深圳先进技术研究院孙蓉研究员为大家做了题为“先进电子封装材料研究与应用”的邀请报告,孙蓉研究员认为随着封装形式由二维过渡到三维,向着更高密度方向发展,集成电路的发展尤其依赖先进电子封装技术的革新突破。因此,先进电子封装材料将起到至关重要的作用。孙蓉研究员概述了其所领导的团队在聚合物电子封装材料基础研究与应用取得的进展。孙蓉研究员团队通过凝练电子封装材料电学、热学、力学等科学问题,并以关键技术突破为目标,坚持材料-工艺-器件完整的工作思路,开展了一系列聚合物电子封装材料的基础研究与产业化,孙蓉研究员认为相关基础研究和产业化工作为高端电子封装材料的国产化提供了原材料和解决方案。

  中科院微电子所的罗军研究员在“锗预非晶化工艺在先进钛硅化物接触技术中的应用”的邀请报告中,通过系统与细致的研究工作,研究了锗预非晶化对器件电学性能的影响,发现锗预非晶化不仅促进了超薄钛硅化合物的反应,还有利于降低接触电阻率,可以广泛用于亚16/14nm的器件中。

  中科院微电子所的王桂磊博士在“Ge和GOI材料的外延与键合及其应用”的邀请报告中,介绍了在8英寸硅衬底上采用化学气相淀积(CVD)的方法外延生长高质量的Ge材料,并通过键合减薄等工艺形成张应变的sGOI(StrainedGeOnInsulator)衬底。制备的高质量sGOI衬底表面缺陷密度为106cm-2量级,经过表面处理,粗糙度小于1nm,PL测试分析GOI中的Ge膜能带在应变作用下变化为0.7ev,该衬底制备的晶体管经测试验证具有高的载流子(空穴)迁移率。该sGOI衬底未来可应用于制造高新能的光电探测器和高迁移率晶体管等领域。

  复旦大学的梅永丰教授在“柔性锗硅薄膜材料及三维器件”的邀请报告中,展示了锗硅纳米薄膜材料在应变工程和自组装方面的研究成果,认为锗硅纳米薄膜超薄化之后的优异弯折性能允许薄膜材料通过组装和自组装的方式在微纳米范围内进行大尺度的弯折,从而形成三维结构,譬如卷曲管状,褶皱状等介观结构。这种从二维组装到三维结构的工程化可以获得新的物理性质(力学,光学,电学等),从而提供一个优质的平台用于探测,能量收集转换,生物集成,柔性电子等前沿研究。

  来自浙江大学硅材料国家重点实验室杨德仁院士领衔的半导体硅材料研究团队的皮孝东教授作了题为“硅纳米晶体:一种重要的硅基光电子材料”的邀请报告。他在报告中指出,硅纳米晶体是一种重要的纳米尺度上的硅材料,无毒、低成本而且稳定性高,具有传统的体硅材料所不具有的新颖电子和光学性能,有望显著拓展硅材料在光电领域的应用。皮孝东教授介绍了他们近年来发展的硅纳米晶体的冷等离子体制备方法,特别是硅纳米晶体的有效掺杂和表面调控。他们的工作显著改善了硅纳米晶体的光吸收和光发射性能,不仅推进了传统上的硅纳米晶体在发光器件和太阳电池中的应用,而且发展了硅纳米晶体在高性能的光电探测器和光电神经突触器件中的新型应用,展示了硅纳米晶体作为一种重要的硅基光电材料所具有的强大生命力。

  乾照光电CTO陈凯轩博士在“LED芯片微缩化趋势与技术”的邀请报告中,介绍了LED背光芯片与显示屏芯片的微缩化趋势,并指出Mini-LED将成为LCD产业对抗OLED冲击的法宝,而Micro-LED将有可能成为在显示领域彻底颠覆现有竞争格局的关键。陈凯轩博士还针对Mini-LED和Micro-LED的几大技术难点进行了解剖,并分享了乾照光电所研究的Mini-LED和Micro-LED芯片技术的情况。

  山东大学物理学院郝晓涛教授在“添加绝缘树脂改善有机光伏器件性能”的邀请报告中,介绍了有机太阳能电池领域的关键科学问题与技术难点和未来发展趋势,重点探讨了有机光伏器件稳定性和面向印刷的大厚度问题的解决方案,并分享了在器件活性层中引入绝缘树脂作为第三元有效抑制聚集体的产生,提高器件热稳定性,获取高效率大厚度原型器件的具体研究工作。

  另外,来自暨南大学的李风煜教授、哈尔滨工业大学的胡平安教授、山东大学的杨再兴教授、浙江大学的吕建国副研究员、复旦大学钟振扬教授、青岛大学王凤云教授、首都师范大学廖清教授等24名知名学者做了精彩的口头报告。

  来自中科院上海微系统与信息技术研究所的薛媛获得了分会最佳墙报奖。本次会议报告非常精彩,会场气氛热烈,听众提问踊跃,参会代表获得了充分的交流,对提升我国微电子与光电子材料领域学术水平和技术创新能力起到了积极的促进作用。中国材料研究学会秘书长、国际材联第一副主席韩雅芳女士对分会的工作表示肯定,并鼓励分会秘书宋三年研究员再接再厉,组织好明年的分会,进一步扩大中国材料大会先进微电子与光电子材料分会的影响力。

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

中科院微电子所的赵超研究员代表王曦院士致分会场开幕词

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

国立交通大学郭浩中教授做主题演讲

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

中科院深圳先进研究院许建斌教授做主题演讲

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

中科院上海微系统所宋三年研究员代宋志棠研究员做主题演讲

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

北京航空航天大学赵巍胜教授做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

山东大学陈杰智教授做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

国家纳米科学中心张小娴博士做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

中科院深圳先进技术研究院孙蓉研究员做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

中科院微电子所罗军研究员做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

中科院微电子所王桂磊博士做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

复旦大学梅永丰教授做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

浙江大学皮孝东教授做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

厦门乾照光电股份有限公司技术总监陈凯轩博士做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

山东大学的郝晓涛教授做邀请报告

 

北京多维电子材料技术开发与促进中心

 

中国材料研究学会秘书长韩雅芳女士鼓励分会秘书宋三年研究员再接再厉办好分会

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