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光電子材料
optoelectronic material
在光電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的，以光子、電子為載體，處理、存儲(chǔ)和傳遞信息的材料。光電子技術(shù)是結(jié)合光學(xué)和電子學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來的一門新技術(shù)，主要應(yīng)用于信息領(lǐng)域，也用于能源和國防領(lǐng)域。已使用的光電子材料主要分為光學(xué)功能材料、激光材料、發(fā)光材料、光電信息傳輸材料（主要是光導(dǎo)纖維）、光電存儲(chǔ)材料、光電轉(zhuǎn)換材料、光電顯示材料（如電致發(fā)光材料和液晶顯示材料）和光電集成材料。
（一）新型光電子材料及相關(guān)基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵設(shè)備和特種光電子器件
1、光電子基礎(chǔ)材料、生長源和關(guān)鍵設(shè)備
研究目標(biāo)：突破新型生長源關(guān)鍵制備技術(shù)，掌握相關(guān)的檢測技術(shù)；突破半導(dǎo)體光電子器件的基礎(chǔ)材料制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：
1) 高純四氯化硅(4N)的純化技術(shù)和規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)(B類，要求企業(yè)負(fù)責(zé)并有配套投入)
2) 高純(6N)三甲基銦規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)(B類，要求企業(yè)負(fù)責(zé)并有配套投入)
3) 可協(xié)變(Compliant)襯底關(guān)鍵技術(shù)(A類)
4) 襯底材料制備與加工技術(shù)(B類)
重點(diǎn)研究開發(fā)外延用藍(lán)寶石、GaN、SiC等襯底材料的高標(biāo)拋光產(chǎn)業(yè)化技術(shù)（Epi-ready級(jí)）；大尺寸（>2"）藍(lán)寶石襯底材料制備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)。藍(lán)寶石基GaN器件芯片切割技術(shù)。
5) 用于平板顯示的光電子基礎(chǔ)材料與關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)(A類)
大面積(對(duì)角線>14〃)的定向排列碳納米管或納米棒薄膜生長的關(guān)鍵技術(shù); 等離子體平板顯示用的新型高效熒光粉的關(guān)鍵技術(shù)。
2、人工晶體和全固態(tài)激光器技術(shù)
研究目標(biāo)：研究探索新型人工晶體材料與應(yīng)用技術(shù)，突破人工晶體的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，研制大功率全固態(tài)激光器，解決產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)問題。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：
1) 新型深紫外非線性光學(xué)晶體材料和全固態(tài)激光器(A類);
2) 面向光子/聲子應(yīng)用的人工微結(jié)構(gòu)晶體材料與器件 (A類);
3) 研究開發(fā)瓦級(jí)紅、藍(lán)全固態(tài)激光器產(chǎn)業(yè)化技術(shù)(B類)，高損傷閾值光學(xué)鍍膜關(guān)鍵技術(shù)(B類)，基于全固態(tài)激光器的全色顯示技術(shù)(A類);
4) 研究開發(fā)大功率半導(dǎo)體激光器陣列光纖耦合模塊產(chǎn)業(yè)化技術(shù)(B類);
5) Yb系列激光晶體技術(shù)(A類)。
3、新型半導(dǎo)體材料與光電子器件技術(shù)
研究目標(biāo)：重點(diǎn)研究自組裝半導(dǎo)體量子點(diǎn)、ZnO晶體和低維量子結(jié)構(gòu)、窄禁帶氮化物等新型半導(dǎo)體材料及光電子器件技術(shù)。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：
1) 研究ZnO晶體、低維量子結(jié)構(gòu)材料技術(shù)，研制短波長光電子器件 (A類)
2) 自組裝量子點(diǎn)激光器技術(shù) (A類)
3) Ⅲ-Ⅴ族窄禁帶氮化物材料及器件技術(shù)(A類)
4) 光泵浦外腔式面發(fā)射半導(dǎo)體激光器(A類)
4、 光電子材料與器件產(chǎn)業(yè)化質(zhì)量控制技術(shù)(A類)
研究目標(biāo)：發(fā)展人工晶體與全固態(tài)激光器、GaN基材料及器件表征評(píng)價(jià)技術(shù)，解決產(chǎn)業(yè)化質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)。
研究內(nèi)容：重點(diǎn)研究人工晶體與全固態(tài)激光器、GaN基材料及器件質(zhì)量監(jiān)測新方法與新技術(shù)，相關(guān)產(chǎn)品測試條件與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化研究。
5、光電子材料與器件的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能預(yù)測研究(A類)
研究目標(biāo)：提出光電子新材料、新器件的構(gòu)思，為原始創(chuàng)新提供理論概念與設(shè)計(jì)
研究內(nèi)容：針對(duì)光電子技術(shù)的發(fā)展需求，結(jié)合本主題的研制任務(wù)，采用建立分析模型、進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，在不同尺度（從原子、分子到納米、介觀及宏觀）范圍內(nèi)，闡明材料性能與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以利性能、結(jié)構(gòu)及工藝的優(yōu)化。解釋材料制備實(shí)驗(yàn)中的新現(xiàn)象和問題，預(yù)測新結(jié)構(gòu)、新性能，預(yù)報(bào)新效應(yīng)，以利材料研制的創(chuàng)新。低維量子結(jié)構(gòu)材料新型表征評(píng)價(jià)技術(shù)和設(shè)備。
（二）通信用光電子材料、器件與集成技術(shù)
1、集成光電子芯片和模塊技術(shù)
研究目標(biāo)：突破并掌握用于光電集成(OEIC)、光子集成(PIC)與微光電機(jī)械(MOEMS)方面的材料和芯片的關(guān)鍵工藝技術(shù)，以典型器件的研制帶動(dòng)研究開發(fā)工藝平臺(tái)的建設(shè)和完善，探索集成光電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工藝制造協(xié)調(diào)發(fā)展的途徑，促進(jìn)芯片、模塊和組件的產(chǎn)業(yè)化。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：
1) 光電集成芯片技術(shù)
(1)速率在2.5Gb/s以上的長波長單片集成光發(fā)射機(jī)芯片及模塊關(guān)鍵技術(shù)(A類)
(2) 高速 Si基單片集成光接收機(jī)芯片及模塊關(guān)鍵技術(shù)(A類)
2) 基于平面集成光波導(dǎo)技術(shù)的OADM芯片及模塊關(guān)鍵技術(shù)(A類)
3) 平面光波導(dǎo)器件的自動(dòng)化耦合封裝關(guān)鍵技術(shù)(B類)
4) 基于微光電機(jī)械(MOEMS)芯片技術(shù)的8′8以上陣列光開關(guān)關(guān)鍵技術(shù)(A類)
5) 光電子芯片與集成系統(tǒng)(Integrated System)的無生產(chǎn)線設(shè)計(jì)技術(shù)研究(A類)
2、 通信光電子關(guān)鍵器件技術(shù)
研究目標(biāo)：針對(duì)干線高速通信系統(tǒng)和密集波分復(fù)用系統(tǒng)、全光網(wǎng)絡(luò)以及光接入網(wǎng)系統(tǒng)的需要，重點(diǎn)進(jìn)行一批技術(shù)含量高、市場前景廣闊的目標(biāo)產(chǎn)品和單元技術(shù)的研究開發(fā)，迅速促進(jìn)相應(yīng)產(chǎn)品系列的形成和規(guī)?；a(chǎn)，顯著提高我國通信光電子關(guān)鍵器件產(chǎn)業(yè)的綜合競爭能力。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：
(1) 速率在10Gb/s以上的高速光探測器組件(PIN-TIA) 目標(biāo)產(chǎn)品和規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)，直接調(diào)制DFB-LD目標(biāo)產(chǎn)品和規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)，光轉(zhuǎn)發(fā)器(Transponder)目標(biāo)產(chǎn)品和規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)；(均為B類，要求企業(yè)負(fù)責(zé)并有配套投入)
(2) 40通道、0.8nm間隔EDFA動(dòng)態(tài)增益均衡關(guān)鍵技術(shù)(A類)；
(3) InGaNAs高性能激光器研究(A類)；
(4) 光波長變換器關(guān)鍵技術(shù)和目標(biāo)產(chǎn)品(B類)；
(5) 可調(diào)諧激光器目標(biāo)產(chǎn)品(A類)；
(6) 用于無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)的突發(fā)式光收發(fā)模塊關(guān)鍵技術(shù)和目標(biāo)產(chǎn)品(B類)。
3、光纖制造新技術(shù)及新型光纖
研究目標(biāo)：研究開發(fā)并掌握具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光纖預(yù)制棒制造技術(shù)；研究開發(fā)新一代通信光纖，推動(dòng)光纖通信系統(tǒng)在高速、大容量骨干網(wǎng)以及接入網(wǎng)中的應(yīng)用。
研究內(nèi)容和主要指標(biāo)：
1) 光纖預(yù)制棒制造新技術(shù)(B類，要求企業(yè)負(fù)責(zé)并有配套投入)；
2) 新型特種光纖(A類)。
（三）面向信息獲取、處理、利用的光電子材料與器件
1．GaN材料和器件技術(shù)
研究目標(biāo)：重點(diǎn)突破用于藍(lán)光激光器襯底的GaN體單晶生長技術(shù)。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：
大面積、高質(zhì)量GaN體單晶生長技術(shù)。
2、超高亮度全色顯示材料與器件應(yīng)用技術(shù)
研究目標(biāo)：研究開發(fā)用于場致電子發(fā)射平板顯示器（FED）材料和器件結(jié)構(gòu)，以及超高亮度冷陰極發(fā)光管制作和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。
說明：等離子體平板顯示器和高亮度、長壽命有機(jī)發(fā)光器件（OLED）和FED的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)將于"平板顯示專項(xiàng)"中考慮。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：
1) 超高亮度冷陰極發(fā)光管制作和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)(A類);
2) 研制FED用的、能夠在低電壓下工作的新型冷陰極電子源結(jié)構(gòu)、新型冷陰極電子發(fā)射材料(A類)。
3、超高密度光存儲(chǔ)材料與器件技術(shù)
研究目標(biāo)：發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超高密度、大容量、高速度光存儲(chǔ)材料和技術(shù)，達(dá)到國際先進(jìn)水平，為發(fā)展超高密度光存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)打下基礎(chǔ)。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：
1) DVD光頭用光源和非球面透鏡等產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)(B類)；
2) 新型近場光存儲(chǔ)材料和器件(A類)。
4、光傳感材料與器件技術(shù)
研究目標(biāo)：以特殊環(huán)境應(yīng)用為目的，實(shí)現(xiàn)傳感元器件的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)；研究開發(fā)新型光電傳感器。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：
1) 光纖光柵溫度、壓力、振動(dòng)傳感器的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)(B類，要求企業(yè)負(fù)責(zé)并有配套投入);
2) 銻化物半導(dǎo)體材料及室溫?zé)o制冷紅外焦平面探測器技術(shù)(A類);
3) 大氣監(jiān)測用高靈敏紅外探測器及其列陣(A類) ;
4) 基于新概念、新原理的光電探測技術(shù)(A類);
5、新型有機(jī)光電子材料及器件
研究目標(biāo)：研究開發(fā)新型有機(jī)半導(dǎo)體材料及其在光顯示等領(lǐng)域的應(yīng)用。
研究內(nèi)容及主要指標(biāo)：：
1) 有機(jī)非線性光學(xué)材料及其在全光光開關(guān)中的應(yīng)用(A類);
2) 有機(jī)半導(dǎo)體薄膜晶體管材料與器件技術(shù)(A類)。