国家晶体材料工程研究中心简介

晶体材料国家重点实验室是我国首批建设的重点实验室之一，经几十年的建设，晶体材料国家重点实验室已发展成为我国一个由材料学、凝聚态物理两个国家级重点学科和材料科学与工程、物理学、化学三个一级学科博士点支撑的高层次人才培养基地以及上、中、下游紧密衔接的科技成果辐射基地。

    晶体材料国家重点实验室整体研究实力处于国际先进水平，同时逐步形成优秀的研究群体；国家重点实验室建立以来,先后有LAP、KTP、双掺杂TGS、KNSBN、KTN、NdPP、NYAB、LT、DKDP、KDP、MHBA、BN等晶体材料的创新性研究工作受到了国际同行的广泛关注,获得了包括国家发明奖一等奖1项、 国家发明二等奖1项，国家发明奖三等奖3项、国家发明奖四等奖2项、国家科技进步奖二等奖1项、国家科技进步奖三等奖1项在内的多项奖励。

为使晶体材料国家重点实验室的研发成果尽快转化为生产力，更好地为我国的经济建设服务，山东大学于2013年8月11日在深圳成立国家晶体材料工程研究中心。该中心的成立，旨在促进晶体材料国家重点实验室与深圳企业对接，为深圳市企业界开展人工晶体材料研发和技术创新等提供技术支撑，促成晶体材料国家重实验的科技成果与研发技术的市场化、产业化，为山东大学晶体材料国家重点实验室的发展创造更广阔的空间，实现深圳市相关产业和晶体材料国家重点实验室的双赢。在深圳拓展新型半导体晶体材料的研发方向，进一步辐射和带动我国人工半导体晶体材料产业的全面发展。

国家晶体材料工程研究中心近期有产业化前景的研究项目：

1. SiC单晶衬底材料

SiC是第三代半导体材料的典型代表，具有宽禁带、高热导率、高载流子迁移率、耐高温和高电压、抗化学腐蚀等优良的物理、化学性能。在半导体照明领域，SiC是制备大功率蓝、白光LED的理想衬底材料。在民用通讯领域，以SiC为衬底的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管已应用于无线通讯基站。而在微电子领域，采用SiC材料制备的肖特基二极管、各种场效应管也已经应用于电源逆变器，高压电力传输等。山东大学经十多年的潜心研究和攻关，已经掌握了SiC单晶生长和衬底加工技术。目前具备小批量2英寸、3英寸、4英寸SiC单晶衬底的生产能力。SiC单晶研究水平在国内处于领先水平，研制的SiC单晶衬底可以满足不同器件制备的技术要求。

2.激光技术与器件

在山东省自主创新重大科技专项计划(半导体激光耦合技术和高功率光纤激光器)支持下, 结合晶体材料国家重点实验室在晶体材料、半导体激光和耦合技术上的优势，通过在谐振腔内插入二次谐波、三次谐波镜大大提高了三倍频激光的转换效率，实验上获得了>8 W的355 nm紫外激光输出。在实验的基础上，研制了一台高稳定性大功率（5 W） 355 nm紫外激光加工系统（ICM-UV-I）（实用新型专利：ZL200920226498.8、ZL201120131547.7），如图3所示。利用该系统对该SiC晶片进行了打标实验（如图4所示），对打标参数（包括标刻深度、宽度等）进行了测量。通过与CREE （美国）OSRAM（德国）Π-VI（美国）等著名公司紫外打标机参数相比较，发现我们的系统已经达到了工业加工的要求。在此基础上，采用该系统对SiC材料进行了打标试用，结果表明我们的设备符合对SiC晶片打标要求。

该紫外激光加工系统2010.6 通过山东省科技厅成果鉴定。鉴定委员会一致认为：该项目超额完成了合同技术指标，已授权2项发明专利和4项实用新型专利，项目总体技术水平和性能指标达到国内领先水平，其中紫外激光输出稳定度等若干技术指标已达到国际先进水平。