2021年山西科技重大专项计划“揭榜挂帅”项目：涉碳化硅等

近日，山西省科学技术厅公布2021年度山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”项目，本次张榜项目共29个，分为企业重大技术攻关、重大基础前沿与民生公益两类。

在企业重大技术攻关类别中，包括大尺寸4H-SiC单晶衬底材料制备产业化技术研发项目、8英寸碳化硅单晶生长设备研发项目、柔性OLED照明核心材料及其面板制备关键技术项目等。

在重大基础前沿与民生公益类别中，包括集成电路用高纯度半导体碳纳米管制备关键技术研发项目等。

大尺寸4H-SiC单晶衬底材料制备产业化技术研发

项目研究目标

研制新产品6 英寸N型4H-SiC单晶衬底，填补国内6英寸N 型 4H-SiC 单晶衬底产业化空白，技术水平达到国际先进，满足新能源汽车、轨道交通、特高压输变电等“新基建”对高质量碳化硅衬底的需求。

项目达成后可实现产值3.5亿元、利润4000万元，助力国家相关产业实现自主可控。以半导体衬底这种基础材料强大的规模化基础，吸引省外产业上下游相关优质企业建厂或成立分公司，补齐我省第三代半导体产业链，带动我省形成第三代半导体产业集群，形成产业化示范。

项目研究内容

开展大尺寸4H-SiC单晶生长的热力学和动力学特性研究、晶体生长过程中杂质、多晶型和缺陷控制技术研究，突破有限元仿真双线圈高梯度坩埚热场结构设计、微管、位错、碳包体等缺陷抑制；开展4H-SiC单晶生长一致性、稳定性、低表面损伤单晶衬底规模化制备技术研发；研究高效、低损耗的加工技术和大尺寸 4H-SiC 单晶衬底表面粗糙度控制技术；推进大尺寸、低成本碳化硅单晶衬底材料产业化。

8英寸碳化硅单晶生长设备研发

项目研究目标

以提升自主可控的大尺寸碳化硅单晶材料生长能力为目的，开展设备研制与工艺应用的融合创新，强化设备工艺适应性、可靠性、稳定性，以提高碳化硅单晶尺寸、均匀性与生长速率为主要目标，研制高质量、高稳定性、自主可控的8英寸高纯半绝缘碳化硅单晶生长设备，促进山西省碳化硅产业的持续发展。

项目研究内容

1. 超高温热场梯度仿真与控制技术：基于热场/流体场耦合仿真技术，研究 8 英寸碳化硅物理气相输运过程的稳定可控高温物质输运，并通过热场部件结构设计与热场仿真，构建适合碳化硅单晶生长的高温稳定热场。

2. 真空密封技术：基于真空物理基础与设计原理，设计先进密封结构，完成坩埚旋转运动部件的动密封，实现低漏率高真空度的设备密封，保证反应充分性与掺杂均匀性。

3. 晶体缺陷控制技术：结合单晶生长设备与工艺，研究碳化硅本征深能级点缺陷的形成机理及工艺技术，研究晶型控制、微管抑制与应力降低，获得适合自主研发单晶生长设备的配套工艺解决方案。

柔性OLED照明核心材料及其面板制备关键技术

项目研究目标

为推动我国半导体照明产业在“十四五”期间健康可持续发展，面向国家战略需求，以实现 OLED 照明面板的大面积化、轻量化、柔性化为目标，开发具有自主知识产权体系的有机半导体光电材料，实现国产化替代进口，从而解决制约我国柔性OLED 照明产业发展的“卡脖子”问题，掌握柔性 OLED 照明面板的制备的关键核心共性技术，构建完整的柔性 OLED 照明技术链、产品链和产业链。

项目研究内容

1. 设计与合成具有自主知识产权体系的核心材料—有机半导体光电材料，研发量产与升华提纯关键技术，实现小批量示范性生产；2.设计与制备高效稳定的柔性 OLED 照明器件；3.柔性OLED 照明面板制备关键技术与工艺研发，如真空镀膜制备技术、封装工艺、印刷制膜技术等。

集成电路用高纯度半导体碳纳米管制备关键技术研发

项目研究内容

1. 高纯度半导体单壁碳纳米管材料的大规模制备方法研究；2. 碳纳米管网络和阵列薄膜大面积制备方法研究；3. 高性能碳纳米管薄膜晶体管制备工艺研究；4. 对碳纳米管材料的高精度成像研究。