中科院上海微系統(tǒng)所與功能型平臺(tái)聯(lián)手實(shí)現(xiàn)新材料穩(wěn)定小批量生產(chǎn)

　　昨天舉行的2020中國國際石墨烯創(chuàng)新大會(huì)上,超平銅鎳合金單晶晶圓、8英寸石墨烯單晶晶圓、鍺基石墨烯晶圓等新材料亮相,展示了我國在高質(zhì)量石墨烯材料領(lǐng)域的創(chuàng)新成果。在上海市石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)功能型平臺(tái)的推動(dòng)下,科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了這些成果的小批量生產(chǎn),產(chǎn)品尺寸和質(zhì)量處于國際“領(lǐng)跑”地位。

　　2009年,中科院上海微系統(tǒng)所科研團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)石墨烯單晶制備及其電子器件應(yīng)用的關(guān)鍵難題,開始了攻關(guān)?！熬拖裰圃旃栊酒牟牧鲜且黄鑶尉ЬA,想用石墨烯等碳基二維材料實(shí)現(xiàn)電子器件集成,開啟微電子技術(shù)變革,就必須制備出大尺寸、高質(zhì)量的石墨烯單晶晶圓?！敝锌圃荷虾Ｎ⑾到y(tǒng)所副研究員吳天如說。

　　可謂“十年磨一劍”,科研團(tuán)隊(duì)在國家科技重大專項(xiàng)、上海市科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目支持下,瞄準(zhǔn)高質(zhì)量石墨烯制備與高性能器件技術(shù)的制高點(diǎn),針對晶圓級石墨烯單晶的可控制備,專注于石墨烯新功能開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域拓展。從生長出單層到單晶,再到原子級平整的大面積晶圓,上海科學(xué)家終于讓石墨烯從用膠帶剝離出幾微米的樣品,升級為可以規(guī)?；a(chǎn)的8英寸晶圓。

　　為早日實(shí)現(xiàn)石墨烯晶圓量產(chǎn),中科院上海微系統(tǒng)所去年9月與上海市石墨烯功能型平臺(tái)簽訂了協(xié)議,提供有成本競爭力的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。此外,原子層薄的石墨烯材料可以充當(dāng)各種物理參數(shù)（化學(xué)成分、濕度、溫度、應(yīng)變等）的強(qiáng)大傳感器,這些單片感應(yīng)平臺(tái)與射頻識(shí)別天線結(jié)合使用,能用作遠(yuǎn)程可讀探測器。

　　石墨烯晶圓的小批量生產(chǎn),為國產(chǎn)新一代電子器件的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。目前,一些基于石墨烯、用于數(shù)據(jù)通信的電子組件正在業(yè)界進(jìn)行原型演示。其中,電子和光子組件已集成到傳輸系統(tǒng)中并經(jīng)過驗(yàn)證,可實(shí)現(xiàn)高速、低功耗的數(shù)據(jù)或電話通信。石墨烯光電探測器的光電模塊,能檢測從可見光到熱范圍的整個(gè)波段。中科院、中電集團(tuán)下屬單位利用滬研材料開展攻關(guān),突破了石墨烯太赫茲探測器件、高性能射頻晶體管等電子器件的核心工藝。