氮化硅

摘要：为了减少环境污染、打造绿色经济，高效地利用电力变得越来越重要。电力电子设备是实现这一目标的关键技术，已被广泛用于风力发电、混合动力汽车、LED 照明等领域。这也对电子器件中的散热基板提出了更高的要求，传统的陶瓷基板如 AlN、Al2O3、BeO 等的缺点也日益突出，如较低的理论热导率和较差的力学性能等，严重阻碍了其发展。相比于传统陶瓷基板材料，氮化硅陶瓷由于其优异的理论热导率和良好的力学性能而逐渐成为电子器件的主要散热材料。关键词：半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率然而，目前氮化硅陶瓷实际热导率还远远低于理论热导率的值，而且一些高热导率氮化硅陶瓷(＞150 W/(mK))还处于实验室阶段。影响氮化硅陶瓷热导率的因素有晶格氧、晶相、晶界相等，其中氧原子因为在晶格中会发生固溶反应生成硅空位和造成晶格畸变，从而引起声子散射，降低氮化硅陶瓷热导率而成为主要因素。此外，晶型转变和晶轴取向也能在一定程度上影响氮化硅的热导率。如何实现氮化硅陶瓷基板的大规模生产也是一个不小的难题。现阶段，随着制备工艺的不断优化，氮化硅陶瓷实际热导率也在不断提高。为了降低晶格氧含量，首先在原料的选择上降低氧含量，一方面可选用含氧量比较少的 Si 粉作为起始原料，但是要避免在球磨的过程中引入氧杂质 另一方面，选用高纯度的 α-Si3N4 或者 β-Si3N4作为起始原料也能减少氧含量。其次选用适当的烧结助剂也能通过减少氧含量的方式提高热导率。目前使用较多的烧结助剂是 Y2O3-MgO，但是仍不可避免地引入了氧杂质，因此可以选用非氧化物烧结助剂来替换氧化物烧结助剂，如 YF3-MgO、MgF2-Y2O3、Y2Si4N6C-MgO、MgSiN2-YbF3 等在提高热导率方面也取得了非常不错的效果。研究发现通过加入碳来降低氧含量也能达到很好的效果，通过在原料粉体中掺杂一部分碳，使原料粉体在氮化、烧结时处于还原性较强的环境中，从而促进了氧的消除。此外，通过加入晶种和提高烧结温度等方式来促进晶型转变及通过外加磁场等方法使晶粒定向生长，都能在一定程度上提高热导率。为了满足电子器件的尺寸要求，流延成型成为大规模制备氮化硅陶瓷基板的关键技术。本文从影响热导率的主要因素入手，重点介绍了降低晶格氧含量、促进晶型转变及实现晶轴定向生长三种提高实际热导率的方法 然后，指出了流延成型是大规模制备高导热氮化硅陶瓷的关键，并分别从流延浆料的流动性、流延片和浆料的润湿性及稳定性等三方面进行了叙述 概述了目前常用的制备高导热氮化硅陶瓷的烧结工艺现状 最后，对未来氮化硅高导热陶瓷的研究方向进行了展望。关键词：半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率00引言随着集成电路工业的发展，电力电子器件技术正朝着高电压、大电流、大功率密度、小尺寸的方向发展。因此，高效的散热系统是高集成电路必不可少的一部分。这就使得基板材料既需要良好的机械可靠性，又需要较高的热导率。图 1 为电力电子模块基板及其开裂方式。研究人员对高导热系数陶瓷进行了大量的研究，其中具有高热导率的氮化铝(AlN)陶瓷(本征热导率约为320 W/(mK))被广泛用作电子器件的主要陶瓷基材。图 1 电力电子模块基板及其开裂方式但是，AlN 陶瓷的力学性能较差，如弯曲强度为 300～400 MPa，断裂韧性为 3～4 MPam1/2，导致氮化铝基板的使用寿命较短，使得它作为结构基板材料使用受到了限制。另外，Al2O3 陶瓷的理论热导率与实际热导率都很低，不适合应用于大规模集成电路。电子工业迫切希望找到具有良好力学性能的高导热基片材料，图 2 是几种陶瓷基板的强度与热导率的比较，因此，Si3N4 陶瓷成为人们关注的焦点。图 2 几种陶瓷基板的强度与热导率的比较与 AlN 和 Al2O3 陶瓷基板材料相比，Si3N4 具有一系列独特的优势。Si3N4 属于六方晶系，有 α、β 和 γ 三种晶相。Lightfoot 和 Haggerty 根据 Si3N4 结构提出氮化硅的理论热导率在200～300 W/(mK)。Hirosaki 等通过分子动力学的方法计算出 α-Si3N4 和 β-Si3N4 的理论热导率，发现Si3N4 的热导率沿 a 轴和 c 轴具有取向性，其中 α-Si3N4 单晶体沿 a轴和 c轴的理论热导率分别为105 W/(mK)、225W/(mK)；β-Si3N4 单晶体沿a轴和c轴方向的理论热导率分别是 170 W/(mK)、450 W/(mK)。Xiang 等结合密度泛函理论和修正的 Debye-Callaway 模型预测了 γ-Si3N4 陶瓷也具有较高的热导率。同时 Si3N4 具有高强度、高硬度、高电阻率、良好的抗热震性、低介电损耗和低膨胀系数等特点，是一种理想的散热和封装材料。现阶段，将高热导率氮化硅陶瓷用于电子器件的基板材料仍是一大难题。目前，国外只有东芝、京瓷等少数公司能将氮化硅陶瓷基板商用化(如东芝的氮化硅基片(TSN-90)的热导率为 90 W/(mK))。近年来国内的一些研究机构和高校相继有了成果，北京中材人工晶体研究院成功研制出热导率为 80 W/(mK)、抗弯强度为 750 MPa、断裂韧性为 7.5MPam1/2 的 Si3N4 陶瓷基片材料，其已与东芝公司的商用氮化硅产品性能相近。中科院上硅所曾宇平研究员团队成功研制出平均热导率为 95 W/(mK)，最高可达 120 W/(mK)且稳定性良好的氮化硅陶瓷。其尺寸为 120 mm×120 mm，厚度为 0.32 mm，而且外形尺寸能根据实际要求调整。目前我国的商用高导热 Si3N4 陶瓷基片与国外还是存在差距。因此，研发高导热的 Si3N4 陶瓷基片必将促进我国 IGBT(Insula-ted gate bipolar transistor)技术的大跨步发展，为步入新能源等高端领域实现点的突破。近年来氮化硅陶瓷基板材料的实际热导率不断提高，但与理论热导率仍有较大差距。目前，文献报道了提高氮化硅陶瓷热导率的方法，如降低晶格氧含量、促进晶型转变、实现晶粒定向生长等。本文阐述了如何提高氮化硅陶瓷的热导率和实现大规模生产的成型技术，重点概述了国内外高导热氮化硅陶瓷的研究进展。01晶格氧的影响氮化硅的主要传热机制是晶格振动，通过声子来传导热量。晶格振动并非是线性的，晶格间有着一定的耦合作用，声子间会发生碰撞，使声子的平均自由程减小。另外，Si3N4 晶体中的各种缺陷、杂质以及晶粒界面都会引起声子的散射，也等效于声子平均自由程减小，从而降低热导率。图 3 为氮化硅的微观结构。图 3 氮化硅烧结体的典型微观结构研究表明，在诸多晶格缺陷中，晶格氧是影响氮化硅陶瓷热导率的主要缺陷之一。氧原子在烧结的过程中会发生如下的固溶反应:2SiO2→ 2SiSi +4ON+VSi (1)反应中生成了硅空位，并且原子取代会使晶体产生一定的畸变，这些都会引起声子的散射，从而降低 Si3N4 晶体的热导率。Kitayama 等在晶格氧和晶界相两个方面对影响 Si3N4晶体热导率的因素进行了系统的研究，发现 Si3N4晶粒的尺寸会改变上述因素的影响程度，当晶粒尺寸小于 1μm时，晶格氧和晶界相的厚度都会成为影响热导率的主要因素 当晶粒尺寸大于 1μm 时，晶格氧是影响热导率的主要因素。而制备具有高热导率的氮化硅陶瓷，需要其具有大尺寸的晶粒，因此通过降低晶格氧含量来制得高热导率的氮化硅显得尤为关键。下面从原料的选择、烧结助剂的选择和制备过程中碳的还原等方面阐述降低晶格氧含量的有效方法。1.1 原料粉体选择为了降低氮化硅晶格中的氧含量，要先得从原料粉体上降低杂质氧的含量。目前有两种方法:一种是使用低含氧量的 Si 粉为原料，经过 Si 粉的氮化和重烧结两步工艺获得高致密、高导热的 Si3N4 陶瓷。将由 Si 粉和烧结助剂组成的 Si的致密体在氮气气氛中加热到 Si熔点(1414℃)附近的温度，使 Si 氮化后转变为多孔的 Si3N4 烧结体，再将氮化硅烧结体进一步加热到较高温度，使多孔的 Si3N4 烧结成致密的 Si3N4 陶瓷。另外一种是使用氧含量更低的高纯 α-Si3N4 粉进行烧结，或者直接用 β-Si3N4 进行烧结。日本的 Zhou、Zhu等以 Si 粉为原料，经过 SRBSN 工艺制备了一系列热导率超过 150W/(mK)的氮化硅陶瓷。高热导率的主要原因是相比于普通商用 α-Si3N4 粉末，Si 粉经氮化后具有较少的氧含量和杂质。Park 等研究了原料Si 粉的颗粒尺寸对氮化硅陶瓷热导率的影响，发现 Si 颗粒尺寸的减小能使氮化硅孔道变窄，有利于烧结过程中气孔的消除，进而得到致密度高的氮化硅陶瓷。研究表明，当 Si 粉减小到 1μm 后，氮化硅陶瓷的相对密度能达到 98%以上。但是在 SRBSN 这一工艺减小原料颗粒尺寸的过程中容易使原料表面发生氧化，增加了原料中晶格氧的含量。Guo等分别用 Si 粉和 α-Si3N4 为原料进行了对比试验。研究发现，以 Si 粉为原料经过氮化后能得到含氧量较低(0.36%,质量分数)的 Si3N4 粉末，通过无压烧结制得热导率为 66.5W/(mK)的氮化硅陶瓷。而在同样的条件下，以 α-Si3N4 为原料制备的氮化硅陶瓷，其热导率只有 56.8 W/(mK)。用高纯度的 α-Si3N4 粉末为原料，也能制得高热导率的氮化硅陶瓷。Duan 等以 α-Si3N4 为原料，制备了密度、导热系数、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别为 3.20 gcm-3 、60 W/(mK)、668 MPa、5.13 MPam1/2 和 15.06 GPa的Si3N4 陶瓷。Kim 等以 α-Si3N4为原料制备了热导率为78.8 W/(mK)的氮化硅陶瓷。刘幸丽等以不同配比的 β-Si3N4/α-Si3N4 粉末为起始原料，制备了热导率为108 W/(mK)、抗弯强度为 626 MPa的氮化硅陶瓷。结果表明:随着 β-Si3N4 粉末含量的增加，β-Si3N4柱状晶粒平均长径比的减小使得晶粒堆积密度减小，柱状晶体积分数相应增加，晶间相含量减少，热导率提高。彭萌萌等研究了粉体种类(β-Si3N4或 α-Si3N4)及 SPS 保温时间对氮化硅陶瓷热导率的影响。研究发现，采用 β-Si3N4粉体制备的氮化硅陶瓷的热导率比采用相同工艺以 α-Si3N4为粉体制备的氮化硅陶瓷高 15% 以上，达到了 105W/(mK)。不同原料制备的Si3N4材料的热导率比较见表1。表 1 不同原料制备的 Si3N4材料的热导率比较综合以上研究可发现，采用 Si 粉为原料制得的样品能达到很高的热导率，但是在研磨的过程中容易发生氧化，而且实验过程繁琐，耗时较长，不利于工业化生产 使用高纯度、低含氧量的 α-Si3N4粉末为原料时，由于原料本身纯度高，能制备出性能优异的氮化硅陶瓷，但是这样会导致成本增加，不利于大规模生产 虽然可以用 β-Si3N4 取代 α-Si3N4为原料，得到高热导率的氮化硅陶瓷，但是 β-Si3N4的棒状晶粒会阻碍晶粒重排，导致烧结物难以致密。1.2 烧结助剂选择Si3N4属于共价化合物，有着很小的自扩散系数，在烧结过程中依靠自身扩散很难形成致密化的晶体结构，因此添加合适的烧结助剂和优化烧结助剂配比能得到高热导率的氮化硅陶瓷。在高温时烧结助剂与Si3N4表面的 SiO2反应形成液相，最后形成晶界相。然而晶界相的热导率只有 0.7～1 W/(mK)，这些晶界相极大地降低了氮化硅的热导率，而且一些氧化物烧结添加剂的引入会导致 Si3N4晶格氧含量增加，也会导致热导率降低。目前氮化硅陶瓷的烧结助剂种类繁多，包括各种稀土氧化物、镁化物、氟化物和它们所组成的复合烧结助剂。稀土元素由于具有很高的氧亲和力而常被用于从 Si3N4晶格中吸附氧。目前比较常用的是镁的氧化物和稀土元素的氧化物组成的混合烧结助剂。Jia 等在氮化硅陶瓷的烧结过程中添加复合烧结助剂 Y2O3-MgO，制备了热导率达到 64.4W/(mK)的氮化硅陶瓷。Go 等同样采用 Y2O3-MgO为烧结助剂，研究了烧结助剂 MgO 的粒度对氮化硅微观结构和热导率的影响。研究发现，加入较粗的 MgO 颗粒会导致烧结过程中液相成分分布不均匀，使富 MgO 区周围的 Si3N4晶粒优先长大，从而导致最终的 Si3N4陶瓷中大颗粒的 Si3N4晶粒的比例增大，热导率提高。然而，加入氧化物烧结助剂会不可避免地引入氧原子，因此为了降低晶格中的氧杂质，可以采用氧化物 + 非氧化物作为烧结助剂。Yang 等以 MgF2-Y2O3为烧结添加剂制备出性能良好的高导热氮化硅陶瓷，发现用 MgF2可以降低烧结过程中液相的粘度，加速颗粒重排，使粉料混合物能够在较低温度(1600℃)和较短时间(3 min)内实现致密化，而且低的液相粘度与高的 Si、N 原子比例有助于 Si3N4 的 α→β 相变和晶粒生长，从而提高 Si3N4 陶瓷的热导率。Hu 等分别以 MgF2-Y2O3和 MgO-Y2O3为烧结助剂进行了对比试验，并探究了烧结助剂的配比对热导率的影响。相比于 MgO-Y2O3，用 MgF2-Y2O3作为烧结助剂时 Si3N4陶瓷热导率提高了 19%，当添加量为 4%MgF2 -5%Y2O3时，能达到最高的热导率。Li 等以 Y2Si4N6C-MgO 代替 Y2O3 -MgO 作为烧结添加剂，通过引入氮和促进二氧化硅的消除，在第二相中形成了较高的氮氧比，导致在致密化的 Si3N4 试样中颗粒增大，晶格氧含量降低，Si3N4 -Si3N4 的连续性增加，使Si3N4 陶瓷的热导率由 92 W/(mK)提高到 120 W/(mK)，提高了 30.4%。为了进一步提高液相中的氮氧比，降低晶格氧含量，通常还采用非氧化物作为烧结助剂。Lee 等研究了氧化物和非氧化物烧结添加剂对 Si3N4 的微观结构、导热系数和力学性能的影响。以 MgSiN2 -YbF3 为烧结添加剂，制备出导热系数为 101.5 W/(mK)、弯曲强度为822～916 MPa 的 Si3N4 陶瓷材料。经研究发现，相比于氧化物烧结添加剂，非氧化物 MgSiN2 和氟化物作为烧结添加剂能降低氮化硅的二次相和晶格氧含量，其中稀土氟化物能与 SiO2 反应生成 SiF4，而SiF4 的蒸发导致晶界相减少，同时也会导致晶界相 SiO2 还原，降低晶格氧含量，进而达到提高热导率的目的。不同烧结助剂制备的氮化硅陶瓷热导率比较见表 2，显微结构如图 4所示。表 2 不同烧结助剂制备的 Si3N4材料的热导率比较图 4 氧化物添加剂(a)MgO-Y2O3 和(d)MgO-Yb2O3、混合添加剂(b)MgSiN2 -Y2O3 和(e)MgSiN3 -Yb2O3 、非氧化物添加剂(c)MgSiN2 -YF3 和(f)Mg-SiN2 -YbF3 的微观结构目前主流的烧结助剂中稀土元素为 Y 和 Yb 的化合物，但是有些稀土元素并不能起到提高致密度的作用。Guo等分别用 ZrO2 -MgO-Y2O3和 Eu2O3 -MgO-Y2O3作为烧结助剂，制得了氮化硅陶瓷，经研究发现 Eu2O3 -MgO-Y2O3的加入反而抑制了氮化硅陶瓷的致密化。综合以上研究发现，相比于氧化物烧结助剂，非氧化物烧结助剂能额外提供氮原子，提高氮氧比，促进晶型转变，还能还原 SiO2 起到降低晶格氧含量、减少晶界相的作用。1.3 碳的还原前面提到的一些能高效降低晶格氧含量的烧结助剂，如Y2Si4N6C和 MgSiN2 等，无法从商业的渠道获得，这就给大规模生产造成了困扰，而且高温热处理也会导致高成本。因此，从工业应用的角度来看，开发简便、廉价的高导热 Si3N4 陶瓷的制备方法具有重要的意义。研究发现，在烧结过程中掺杂一定量的碳能起到还原氧杂质的作用，是一种降低晶格氧含量的有效方法。碳被广泛用作非氧化物陶瓷的烧结添加剂，其主要作用是去除非氧化物粉末表面的氧化物杂质。在此基础上，研究者发现少量碳的加入可以有效地降低 AlN 陶瓷的晶格氧含量，从而提高 AlN 陶瓷的热导率。同样地，在 Si3N4 陶瓷中引入碳也可以降低氧含量，主要是由于在氮化和后烧结过程中，适量的碳会起到非常明显的还原作用，能极大降低 SiO 的分压，增加晶间二次相的 N/O 原子比，从而形成双峰状显微结构，得到晶粒尺寸大、细长的氮化硅颗粒，提高氮化硅陶瓷的热导率。Li 等用 BN/石墨代替 BN 作为粉料底板后，氮化硅陶瓷的热导率提升了 40.7%。研究发现，即使 Si 粉经球磨后含氧量达到了 4.22%，氮化硅陶瓷的热导率依然能到达 121 W/(mK)。其原因主要是石墨具有较强的还原能力，在氮化的过程中通过促进 SiO2 的去除，改变二次相的化学成分，在烧结过程中进一步促进 SiO2 和 Y2Si3O3N4 二次相的消除，从而使产物生成较大的棒状晶粒，降低晶格氧含量，提高 Si3N4 -Si3N4 的连续性。研究表明，虽然掺杂了一部分碳，但是氮化硅的电阻率依然不变，然而最终的产物有很高的质量损失比(25.8%)，增加了原料损失的成本。Li 等发现过量的石墨会与表面的 Si3N4 发生反应，这是导致氮化硅陶瓷具有较高质量损失比的关键因素。于是他们改进了制备工艺，采用两步气压烧结法，用 5%(摩尔分数) 碳掺杂 93%α-Si3N4 -2%Yb2O3

随着科技和工业技术的快速发展，人们对材料的硬度、强度、耐磨损、热膨胀系数及绝缘性能等提出了更高的要求。而高技术陶瓷作为继钢铁、塑料之后公认的第三类主要材料，一直以来在突破现有合金和高分子材料的应用极限方向被人们寄以厚望。其中，氮化硅陶瓷因具有优异的低密度、高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐氧化等诸多优点，成为了最具发展潜力与市场应用的新型工程材料之一，在高温、高速、强腐蚀介质的工作环境中具有特殊的应用价值，已被广泛应用在精密机械、电气电子、军事装备和航空航天等领域。但另一方面，工程陶瓷具有硬、脆的特性，使得其机械加工性能较差，因此磨削已成为陶瓷零件的主要加工方式。 工程陶瓷在磨削过程中，工件的表面受剪切滑移、剧烈摩擦、高温、高压等作用，很容易产生严重的塑性变形，从而在工件表面产生残余应力。残余应力将会直接影响工程陶瓷零件的断裂应力、弯曲强度、疲劳强度和耐腐蚀性能。工程陶瓷零件的断裂应力和韧性相比于金属对表面的应力更为敏感。关于残余压应力或拉应力对材料的断裂韧性的影响，特别是裂纹的产生和扩展尚需进一步的研究。零件表面/次表面的裂纹极大地影响着其性能及服役寿命。因此，探索工程陶瓷的残余应力与裂纹扩展的关系就显得尤为重要。 Huli Niu等人为了获得高磨削表面质量的工程陶瓷，以氮化硅陶瓷为研究对象，进行了一系列磨削实验。研究表明：(1)提高砂轮转速、减小磨削深度、降低进给速率有利于减小氮化硅陶瓷的纵向裂纹扩展深度。氮化硅陶瓷工件在磨削后，次表面的裂纹主要是纵向裂纹，该裂纹从多个方向逐渐向陶瓷内部延伸，最终导致次表面损伤。(2)氮化硅陶瓷表面的残余压应力随着砂轮转速的增加、磨削深度和进给速度的减小而增大。平行于磨削方向的残余压应力大于垂直于磨削方向的残余压应力。(3)砂轮转速和磨削深度的增加、进给速率增大时，磨削温度有升高的趋势。在磨削温度从300℃上升到1100℃过程中，表面残余压应力先增大后减小；裂纹扩展深度先减小后增加。在温度约为600℃时，表面残余压应力最大，裂纹扩展深度最小。适当的磨削温度可以提高氮化硅陶瓷的表面残余压应力并抑制裂纹扩展。(4)氮化硅陶瓷表面残余压应力随裂纹扩展深度和表面脆性剥落程度的增加而减小。裂纹扩展位置的残余应力为残余拉应力。它随着裂纹扩展深度的增加而增加。此外，残余应力沿进入表面的距离在压缩和拉伸之间交替分布，在一定深度处这种情况消失。(5)通过调整磨削参数、控制合适的磨削温度，可以提高氮化硅陶瓷磨削表面质量。 以上研究结果为获得高质量氮化硅陶瓷的表面加工提供了强有力的数据支撑。关于Huli Niu等人的该项研究工作，更多的内容可参考文献[1]。 Figure 1. Grinding experiment and measuring equipment: (a) Experimental principle and processing (b) SEM (c) Residual stress analyzer.Figure 6. Surface residual stress under different grinding parameters: (a) Wheel speed (b) Grinding depth (c) Feed rate.上述图片内容均引自文献[1]. 作者在该项研究工作中所使用的残余应力检测设备为日本Pulstec公司推出的小而轻的便携式X射线残余应力分析仪-μ-X360s。该设备采用了圆形全二维面探测器技术，并基于cosα残余应力分析方法可基于多达500个衍射峰进行残余应力拟合，具有探测器技术先进、测试精度高、体积迷你、重量轻、便携性高等特点，不仅可以在实验室使用，还可以方便携带至非实验室条件下的各种车间现场或户外进行原位的残余应力测量。我们期待该设备能助力更多的国内外用户做出优秀的科研工作！ 小而轻的便携式X射线残余应力分析仪-μ-X360s设备图 参考文献：[1] Yan H, Deng F, Qin Z, Zhu J, Chang H, Niu H, Effects of Grinding Parameters on the Processing Temperature, Crack Propagation and Residual Stressin Silicon Nitride Ceramics. Micromachines. 2023 14(3):666. https://doi.org/10.3390/mi14030666

一、项目基本情况项目编号：OITC-G240261656-1项目名称：中国科学院2024年仪器设备部门批量集中采购项目预算金额：1045.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：1045.000000 万元（人民币）采购需求：1、采购项目的名称、数量：包号货物名称数量（台/套）用户单位采购预算（人民币）最高限价（人民币）是否允许采购进口产品6八英寸晶圆级氮化硅低压化学气相沉积设备1套中国科学院微电子研究所780万元780万元是包号货物名称数量（台/套）用户单位是否允许采购进口产品7紧凑型多功能介质薄膜快速沉积设备1中国科学院半导体研究所是投标人须以包为单位对包中全部内容进行投标，不得拆分，评标、授标以包为单位。2、技术要求详见公告附件。合同履行期限：详见项目需求本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2024年07月25日 至 2024年08月01日，每天上午9:00至11:00，下午13:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：www.oitccas.com；北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层方式：登录“东方招标”平台www.oitccas.com注册并购买。售价：￥600.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：中国科学院微电子研究所　　　　　地址：北京市朝阳区北土城西路3号　　　　　　　　联系方式：王老师 010-82995516　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：东方国际招标有限责任公司　　　　　　　　　　　　地　址：北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层　　　　　　　　　　　　联系方式：迟兆洋、叶明、芮虎峥、荀笑尘 010-68290583/0589 hzrui@oitc.com.cn 、xcxun@oitc.com.cn　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：迟兆洋、叶明、芮虎峥、荀笑尘电　话：　　010-68290583/0548

德国ibidi的ibiPore可以实时观察流动、剪切情况下的细胞侵袭、迁移、细胞相互作用等实验。对实验结果进行观察统计时，不需要将膜取下，也不需要将另一边的细胞擦掉（经常将膜擦破，导致实验失败），可直接将μ-Slide放于显微镜下观察统计。细胞可以通过两种方式，选择贴壁于氮化硅膜的上下两侧。可以把细胞种植在膜下边，避免自由落体的说法，大大提高了实验的准确性。21世纪注定是一个生命科学的世纪，科研工作者们如果想在这个世纪去决胜，能做到一点，不仅要好的idea，领先的技术，更需要得心应手的好工具。所谓工欲善其事必先利其器，今天为大家介绍德国ibidi的μ-Slide ibipore SiN (图1), 一款具有多孔氮化硅膜的μ-Slide载玻片，可用于实时观察流动、剪切力条件下的细胞侵袭、迁移以及细胞相互作用的可视化的“ transwell ”，更多应用请参阅文中（Intended Use的相关内容）。图1. ibipore及ibipore SiN氮化硅膜培养细胞的染色结果。图片背景为在ibipore氮化硅膜上培养细胞的荧光染色结果，规则排布的白色圆点为氮化硅膜的孔隙ibipore有上下两个独立的通道（见图2），两个通道 overlap 的区域由一个孔径大小均一的氮化硅膜隔离开（见图3）。两个通道可以分别培养细胞，通过两种方式，细胞可以贴壁于氮化硅膜的上下两侧。在细胞侵袭实验中，普通的transwell只能将细胞培养在上侧，这样所得到的实验结果并不能明确的说明是由于重力作用还是侵袭能力本身造成的。而ibipore考虑到这一因素，建议实验者在氮化硅膜的下侧进行细胞培养，检测细胞向上侧通道进行迁移的能力，进而巧妙的排除了重力作用对侵袭实验的影响。配合ibidi流体剪切力系统以及加热孵育系统，可以在流动、剪切力条件下实时的观察细胞的侵袭以及迁移等实验。德国ibidi公司为满足不同实验的需求设计了不同孔径的氮化硅膜（见图4）。ibipore与传统的transwell实验最大区别有三点：①. ibipore可以在上下两个通道中培养细胞，这样可以观察细胞向上的侵袭情况，排除以往实验中重力作用的影响；②. ibipore中间的氮化硅膜具有良好的光学特性，可以实时成像观察侵袭情况，也可以进行免疫荧光染色实验；③. ibipore可以配合ibidi流体剪切力系统，观察淋巴细胞等在流动状态下的侵袭情况。ibipore产品介绍ibipore产品特点：* 透过薄而多孔的薄膜获得卓越的光学性能* 有着广泛的应用，细胞可完全粘附到顶部-基底* 对于不同细胞类型有多种孔径大小可以选择应用：1.流动状态下跨内皮细胞迁移2.2D或3D凝胶内细胞层的共培养和传输分析3.顶部-基底细胞极性分析4.顶部-基底梯度的细胞屏障模型分析5.细胞迁移分析（例如，用于研究肿瘤侵袭或转移）在μ-Slide ibiPore IV型胶原涂层3μm孔径中人类内皮细胞的免疫荧光染色，相位对比度、DAPI（蓝色）、VE钙粘蛋白（绿色）和F肌动蛋白（红色）的叠加图像。技术特点：1.SiMPore的微孔氮化硅膜2.中间具有多孔光学膜的跨通道结构3.优异的光学性能，堪比盖玻片4.孔径大小0.5μm，3μm，5μm，8μm供选择5.中间膜0.4µ m（400 nm）6.使用工作距离0.5mm的物镜7.与ibidi泵系统（流体剪切力系统）完全兼容8.下部通道中明确的剪切力和剪切速率范围µ -Slide ibiPore SiN工作原理µ -Slide ibiPore SiN由插入两个通道之间的水平多孔膜组成。上部通道是膜上方的静态储液池。下部通道是灌注通道，用于对附着在膜上的细胞施加限定的剪切应力。上部通道和下部通道仅通过隔膜彼此连通。图2. ibipore组成示意图多孔膜由氮化硅（SiN）制成，这种材料具有非常高的化学和机械稳健性。400nm厚的氮化硅膜非常适合成像和显微镜观察，没有任何自发荧光或透明度问题（如玻璃）。SiN材料可以直接用于贴壁细胞培养，也可以选择用ECM蛋白包被。应用建议：孔径 & 孔密度什么是孔密度孔密度是指膜的空隙体积分数。是孔隙的体积除以膜的总体积。下面的图形为采用相同的放大倍数。图3. 不同孔径的氮化硅膜不同应用的建议孔径：不同的细胞大小和直径不同，根据具体实验请选择不同孔径图 4. 为不同应用推荐的不同孔径的氮化硅膜Intended Use经证实的应用这些应用已由ibidi研发团队或者我们的用户进行过试验。Endothelial Barrier Assays内皮屏障分析在膜一侧培养单层细胞。细胞可以在静止或者流动剪切力条件下培养。Co-Culture and Cell Barrier Assay共培养和细胞屏障分析在膜的两侧分别培养单层细胞。通过这种方法可以进行信号传递、共培养以及迁移实验（例如，分析药物通过上皮或内皮屏障的传递）。Apical-Basal Cell Polarity Assays顶端-?基底端细胞极性分析3D凝胶基质中的化学因子可以导向在膜另一侧培养的单层细胞的极性发生。Potential Use潜在应用以下示例将讲述该产品进一步的潜在应用。ibidi仍需在内部测试这些应用，因此我们无法提供特定的实验方案。但是，从技术角度来看，这些应用应该是可行的。Trans-Membrane Migration in 2D/2D跨膜迁移在膜的一侧培养单层细胞。可以观察悬浮的白细胞在流动状态下的滚动、粘附以及侵袭情况。Cell Transport in a 3D Gel Matrix细胞在3D凝胶基质中的传递3D凝胶基质中的细胞迁移：在流动状态下，观察白细胞的滚动、粘附以及向3D凝胶基质中肿瘤细胞方向的迁移情况。Application Examples 应用实例MDCK和NIH-3T3细胞的相差显微镜观察Madin-Darby犬肾（MDCK，左）和NIH-3T3（右）细胞在μ-Slide ibiPore SiN，孔径0.5μm的玻片中，无蛋白质包被。接种后，将细胞在静态条件下在培养箱中保持20小时。相差显微镜，4倍物镜。请注意，这张图像中的中心多孔区域看起来更暗，因为0.5μm的孔隙无法用低分辨率物镜分辨。流动条件下HUVECS的相差显微观察人脐静脉上皮细胞（HUVEC）在μ-Slide ibiPore SiN中，孔径3μm的玻片中，有纤连蛋白包被。将细胞接种并在具有ibidi泵系统/流体剪切力系统的流动条件（10达因/cm2）下在培养箱中保持12小时。固定后的相位对比显微镜，10倍物镜。流动下HUVECs F肌动蛋白细胞骨架的荧光显微镜观察人脐静脉上皮细胞（HUVEC）在μ-Slide ibiPore SiN，孔径5μm玻片中的免疫荧光染色，有纤连蛋白包被。将细胞接种并在具有ibidi泵系统/流体剪切力系统的流动条件（10达因/cm2）下在培养箱中保持12小时。绿色：肌动蛋白（鬼笔肽），蓝色：细胞核（DAPI）。荧光显微镜，20倍物镜。选择指南：ibidi跨膜分析实验解决方案参考文献：Salvermoser, Melanie, et al. "Myosin 1f is specifically required for neutrophil migration in 3D environments during acute inflammation." Blood, The Journal of the American Society of Hematology 131.17 (2018): 1887-1898. 10.1182/blood-2017-10-811851Rohwedder, Ina, et al. "Src family kinase-mediated vesicle trafficking is critical for neutrophil basement membrane penetration." Haematologica (2019). 10.3324/haematol.2019.225722Non-Recommended Applications不建议的应用因技术原因，本产品不适用于以下应用，应避免使用.本产品不适用于：1.上通道灌流2.两个通道的灌流3.跨膜流动4.筛选应用订购信息

12月6日，工业和信息化部科技司对《莫来石 氧化钾和氧化钠含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》等237项行业标准进行了报批公示，涉机械、化工、冶金、建材、轻工、石化、船舶7个行业，含热分析、ICP-AES等30余项仪器检测方法标准。具体通知如下：237项机械、化工、冶金、建材、轻工、石化、船舶行业标准报批公示　　根据行业标准制修订计划，相关标准化技术组织等单位已完成《铝型材辊式矫正机》等115项机械行业标准、《医用干式胶片》等5项化工行业标准、《钢棉纤维》等30项冶金行业标准、《预拌砂浆用保水剂》等49项建材行业标准、《新闻纸单位产品能源消耗限额》等3项轻工行业标准、《石油化工装置电力设计规范》等24项石化行业标准、《造修船厂电气设计规程》等11项船舶行业标准的制修订工作。在以上237项行业标准批准发布之前，为进一步听取社会各界意见，特予以公示，截止日期2017年1月6日。　　以上标准报批稿请登录《标准网》(www.bzw.com.cn)“行业标准报批公示”栏目阅览，并反馈意见。　　公示时间：2016年12月6日—2017年1月6日　　附件：237项行业标准名称及主要内容.doc　　工信部公示的32项仪器检测行业标准序号标准编号标准名称标准主要内容代替标准机械行业 1 JB/T 13109-2016催化燃烧式气体传感器 本标准规定了催化燃烧式气体传感器的术语和定义、分类及规格、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于催化燃烧式气体传感器。 2 JB/T 13111-2016热式质量流量传感器 本标准规定了热式质量流量传感器的术语和定义、基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于热式质量流量传感器。 3 JB/T 13112-2016仪器仪表用钢化玻璃表盖 本标准规定了仪器仪表用钢化玻璃表盖的术语和定义、规格、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。 本标准适用于仪器仪表用钢化玻璃表盖。 4 JB/T 13150-2016无损检测仪器 涡流检测仪用变阵列探头 本标准规定了涡流检测仪用变阵列涡流检测探头的技术要求、性能测试、检验规则等内容。 本标准适用于涡流检测仪用变阵列涡流检测探头的出厂检验和型式检验。 5 JB/T 12465-2016无损检测 零部件表面无色渗透检测方法 本标准规定了可用于检查零部件表面质量的无色渗透检测方法。 本标准适用于检测零部件表面开口的线性不连续或缺欠，譬如裂纹、划伤等，并且适用于检测表面光亮的金属或非金属（包括非致密或多微孔的）材料，被检件的实例包括铸件、锻件、焊缝、陶瓷等。 GB/T 5616 规定的无损检测应用时应遵循的基本规则适用于本标准。 6 JB/T 13155-2016无损检测 电工用再拉制铜棒电磁（涡流）检测方法 本标准规定了电工用再拉制铜棒电磁（涡流）检测的人员资格、设备、校验试棒、仪器灵敏度校准和操作步骤等要求。 本标准适用于直径为6mm～35mm的紫铜或无氧铜制成的电工用再拉制（即：多次拉拔）铜棒的电磁（涡流）检测。 7 JB/T 13156-2016无损检测 工业射线照相底片光学密度的测定方法 本标准规定了工业射线照相底片光学密度的测定方法，以及透射光学密度计和已校准光学密度阶梯片的技术要求和校准方法。 本标准适用于工业射线照相底片的质量控制。 8 JB/T 13157-2016无损检测 声扫频检测方法 本标准规定了复合材料中胶接结构件声扫频检测中的检测设备、设备校验、检测人员资格和检测要求。 本标准适用于复合材料中胶结结构件的声扫频检测。 9 JB/T 13158-2016无损检测 在役非铁磁性热交换器管电磁（涡流）检测方法 本标准规定了在役非铁磁性热交换器管电磁（涡流）检测的基本要求、设备要求、对比样管、仪器灵敏度的调整与校准、检测步骤和检测报告。 本标准适用于安装后状态的热交换器的在役检测和管壁厚度测量。 10 JB/T 13159-2016无损检测 在役铁磁性热交换器管的远场涡流检测方法 本标准规定了在役铁磁性热交换管远场涡流检测的基本要求、影响远场涡流检测的因素、检测系统、对比样管、检测步骤和检测报告。 本标准适用于外径为Φ 12.70mm～Φ 50.80mm，壁厚为0.71mm～3.40mm的铁磁性管的检测。 11 JB/T 13172-2016活性炭吸附脱硫脱硝技术装备 本标准规定了活性炭（移动床）吸附脱硫脱硝技术装备的术语和定义、工艺系统、技术要求、测试方法、验收及标牌、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于钢铁、冶金、化工、电力等烟气（工业废气）治理中使用活性炭吸附脱硫脱硝的技术装备。 12 JB/T 13173-2016燃煤烟气脱硝技术装备设计规范 本标准规定了燃煤烟气脱硝技术装备的设计总则、工艺流程、总平面布置、催化反应系统、还原剂储运制备系统、电气系统、热工控制系统、建筑及结构、采暖通风空调、消防与安全、职业卫生。 本标准适用于燃煤烟气选择性催化还原法（SCR）脱硝技术装备的设计，燃油/燃气锅炉烟气脱硝的设计可参照执行。 13 JB/T 13174-2016燃煤烟气脱硝技术装备验收规范 本标准规定了燃煤烟气脱硝技术装备验收的术语和定义、验收基本原则、验收条件、验收内容、检测方法、验收指标分类与评价、验收报告。 本标准适用于采用选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺的燃煤烟气脱硝技术装备的性能验收，采用其他工艺的烟气脱硝技术装备的性能验收可参照执行。 14 JB/T 6203-2016工业pH计 本标准规定了工业pH计的产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于以pH玻璃电极作传感器的工业pH计。JB/T 6203-1992 15 JB/T 6245-2016实验室离子计 本标准规定了实验室离子计的产品分级、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于以离子选择电极作为传感器的实验室离子计。JB/T 6245-1992 16 JB/T 6855-2016工业电导率仪 本标准规定了工业电导率仪的产品分级、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等。 本标准适用于以电导电极测定电解质溶液电导率的工业电导率仪。JB/T 6855-1993 17 JB/T 6856-2016热重-差热分析仪 本标准规定了热重-差热分析仪的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于中温类、高温类热重-差热分析仪。 本标准不适用于低温类仪器。JB/T 6856-1993 18 JB/T 7405-2016热重分析仪 本标准规定了热重分析仪的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于中温型、高温型、超高温型热重分析仪。 本标准不适用于低温类仪器。JB/T 7405-1994 19 JB/T 9366-2016实验室电导率仪 本标准规定了实验室电导率仪的产品分级、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于测定电解质溶液电导率的实验室电导率仪。电阻率仪、基于电导率测量原理的盐度计和总溶解性固体（TDS）测量仪可参考本标准。JB/T 9366-1999 20 JB/T 9369-2016差热分析仪 本标准规定了差热分析仪的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于常压中温型、常压高温型、常压超高温型差热分析仪。 本标准不适用于常压低温型差热分析仪。JB/T 9369-1999 21 JB/T 13176-2016差示扫描量热仪 本标准规定了差示扫描量热仪的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装运输及贮存。 本标准适用于差示扫描量热仪。冶金行业 1 YB/T 077-2016焦炭光学组织的测定方法 本标准规定了焦炭气孔壁各光学组织的测定原理、仪器、试样的采取和制备、测定程序和结果计算。 本标准适用于冶金焦炭，对其他类型焦炭可参照使用。YB/T 077-1995 2 YB/T 175-2016金刚砂 碳化硅含量的测定 氢氟酸重量法 本标准规定了采用重量法测定碳化硅含量。 本标准适用于金刚砂中碳化硅的测定，测定范围（质量分数）：60%～99%。YB/T 175-2000 3 YB/T 4582.2-2016氮化硅铁 铬含量的测定 二苯碳酰二肼分光光度法 本部分规定了采用二苯碳酰二肼分光光度法测定铬含量。 本部分适用于氮化硅铁中铬含量的测定，测定范围（质量分数）：0.010%～2.00%。 4 YB/T 4582.5-2016氮化硅铁 铝含量的测定 EDTA滴定法 本部分规定了采用EDTA滴定法测定铝含量。 本部分适用于氮化硅铁中铝含量的测定，测定范围（质量分数）：0.10%~5.00%。 5 YB/T 4582.8-2016氮化硅铁 硅含量的测定 高氯酸脱水重量法 本部分规定了采用高氯酸脱水重量法测定硅含量。 本部分适用于氮化硅铁中硅含量的测定，测定范围（质量分数）：40.00%～60.00%。 6 YB/T 4582.9-2016氮化硅铁 钛含量的测定 二安替比林甲烷分光光度法 本部分规定了采用二安替比林甲烷分光光度法测定钛含量。 本部分适用于氮化硅铁中钛含量的测定，测定范围（质量分数）：0.020%～2.00%。 7 YB/T 4582.10-2016氮化硅铁 碳含量的测定 红外线吸收法 本部分规定了采用红外线吸收法测定碳含量。 本部分适用于氮化硅铁中碳含量测定，测定范围（质量分数）：0.025 %～0.400%。 8 YB/T 4583.1-2016莫来石 二氧化硅、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、二氧化钛和五氧化二磷含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 本部分规定了采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2和P2O5含量。 本部分适用于莫来石中SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2和P2O5含量的测定。 9 YB/T 4583.2-2016莫来石 氧化钾和氧化钠含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 本部分规定了采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定氧化钾和氧化钠含量。 本部分适用于莫来石中氧化钾和氧化钠含量的测定。 10 YB/T 4584-2016莫来石 物相分析方法 本标准规定了莫来石原料中物相组成及其含量分析方法的原理、设备与试剂、试样制备、试验步骤、结果计算与表示、试验报告等。 本标准适用于莫来石原料中物相组成及其含量的分析。 11 YB/T 4590-2016硅材料用高纯石墨制品中杂质含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 本标准规定了电感耦合等离子体发射光谱法测定多晶硅用高纯石墨制品中铝、钙、铜、铁、钾、镁、钠、磷、砷、锌、镍、铬、硼含量的方法。 本标准适用于多晶硅用高纯石墨制品中铝、钙、铜、铁、钾、镁、钠、磷、砷、锌、镍、铬、硼含量的测定。

新材料是全球科技竞争的关键领域，也是国家竞争力的重要体现。然而，我国材料强国之路任重而道远。研发生产关键新材料实现国产替代对我国产业链和供应链安全具有重要意义。国家“十四五”规划明确提出深入实施制造强国战略，并对高端新材料的发展做出明确部署：推动高端稀土功能材料、高性能陶瓷等先进金属和无机非金属材料取得突破，加快高性能树脂和集成电路用光刻胶等电子高纯材料关键技术突破。岛津拥有出色的表面分析及质谱分析技术，助力企业对关键材料的研发工作。电子探针（EPMA）用于烧结钕磁铁晶界改性及扩散分析 钕铁硼(NdFeB) 是一种重要的稀土磁性材料，在各类发动机、电子器件等领域得到广泛应用。在烧结钕铁硼材料中添加稀土元素铽(Tb)是提升其性能的有效方法。通常只有使稀土元素Tb主要分布于主相晶界位置，才能达到提升磁性材料的整体性能。这样的晶界改性可通过晶界扩散的方式实现。而通过岛津场发射电子探针EPMA-8050G，就可以观察到烧结磁性材料的晶界改性和扩散现象。场发射电子探针EPMA-8050G①晶界改性铷铁硼的表征晶界改性的铷铁硼磁体主要元素分布特征上图所示为含 Tb 的烧结铷铁硼磁铁的元素面分析结果，从中可以看出有助于提高材料性能的 Tb 缠绕分布于主相晶界处。②晶界扩散Tb元素的表征Tb 晶界扩散处理后从表面至心部的元素分布特征上图所示Tb通过主相晶界，从磁体表面扩散到了约 150μm的区域。在背散射电子图像上的线分析显示(各元素均为 8wt%范围)，可以看到Tb和Nd、Pr发生置换，并且Tb浓度沿着中心区域方向略微降低。将Tb晶界扩散处理后的铁硼磁体的表面区域、距表面 1/2 处的中间区域以及心部放大后进行面分析,结果显示在主相晶粒附近，形成了薄而均匀且连续的富Tb壳层。Tb晶界扩散处理后表面、距表面1/2处和心部的分布特征电子探针（EPMA）用于氮化硅陶瓷的缺陷分析 氮化硅（Si3N4）陶瓷是一种耐高温高强度的无机材料，目前在航天航空、汽车发动机等领域有着广泛的应用。氮化硅同时具有良好的电绝缘性和散热性，未来也有可能会成为IC基板的重要材料。目前氮化硅陶瓷材料的致命弱点是对损伤和缺陷敏感。因此缺陷分析至关重要，利用岛津EPMA对氮化硅陶瓷样品进行微区分析，而不同微区位置的元素差异，对揭示缺陷成因具有指导意义。样品缺陷点的元素面分析结果如上图所示 V、Cr、Mn、Fe、Mo等金属元素在白亮条状区域有明显富集，而黑色区域主要富集轻元素C。对缺陷的典型区域进行微区成分定性和半定量分析，结果如下：定性分析结果表明，相较于正常的位置1，位置2除了富集更多的C元素外，还检出了微量的S、Cl、K等元素，推测可能是来自于样品热镶嵌时残留的树脂等有机物，或样品磨抛等制样环节引入的残留物；而位置3的主元素为Fe、Cr，此外含有微量的Mn、Co、Ni、Mo等元素，可能是混料环节未混匀的烧结助剂在烧结环节未完全熔化，或者生产流程中机械设备部件表面部分剥落而混入，具体原因建议结合工艺流程及其它分析手段综合分析。MALDI-TOF用于光刻胶成分解析 光刻胶是芯片制造中光刻工艺非常重要的耗材，是半导体产业的关键材料。光刻胶由树脂、光酸、溶剂和添加剂按一定比例混合而成。其中，光刻胶树脂是高分子聚合物，不仅是光刻胶的骨架，也是核心成分。树脂的单体种类和比例等结构设计、树脂的分子量、分散度等会影响光刻胶的核心性能。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF) 无需复杂样品前处理，适用于光刻胶中树脂的分子量的快速检测，为半导体材料的测试提供方法参考。MALDI-8030在m/z 1-3600范围内，检测到一系列不同聚合度的质谱峰，相邻质谱峰平均相差约120 Da，与酚醛树脂单体-(C8H8O)n-分子量相符，聚合物质谱分布模式与酚醛树脂理论结构式相符。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

盐湖卤水✦锂离子电池是新能源汽车的重要组成部件，随着新能源汽车的快速发展，人们对锂的需求量逐年攀升，提锂工艺技术的发展也日益受到重视。地壳中锂的含量仅为0.0065%左右，其中少部分存在于岩石矿床中，而约80%的锂资源蕴含于盐湖卤水中。我国是一个锂资源大国，锂资源总储量位居世界di二位，其中盐湖卤水锂资源储量占我国锂总储量的79%，主要分布于我国的青海和西藏等省。盐湖卤水成分复杂，含有大量金属和非金属元素，其中的锂含量小到10 mg/L大到4000 mg/L。为了评价盐湖的开采价值以及开采费用，测试锂含量是非常必要的。而其他痕量元素在整个提取过程中会直接影响最终产品的品质，因此，也常常需要测试其他杂质元素。测试难点： 盐湖卤水盐分高：容易堵塞雾化器和在炬管处积盐，影响测试准确性。 基体干扰：如何在高盐基体中准确测试主量Li和其他杂质元素的含量。 炬管寿命：盐湖卤水中存在的大量碱金属以及Li和Na，在高温状态，与石英炬管中的二氧化硅反应，生成硅酸盐，硅酸盐与石英成分不同，出现玻璃析晶，即石英炬管变得不透明，进而产生裂缝或断裂，缩短炬管的使用寿命。图1 A为高盐样品通入等离子炬中的状态B为析晶的石英炬管赛默飞解决方案01仪器：iCAP PRO Series ICP-OES Duo图2 iCAP PRO Series外观图02进样系统为了应对这种复杂基体测试，我们采用了D-Torch陶瓷炬管，陶瓷炬管材质为氮化硅，氮化硅陶瓷材料具有热稳定性高、抗氧化能力强以及产品尺寸精确度高等优良性能。由于氮化硅是键强高的共价化合物，并在空气中能形成氧化物保护膜，所以还具有良好的化学稳定性，1200℃以下不被氧化，1200~1600℃生成保护膜可防止进一步氧化，并且不被铝、铅、锡、银、黄铜、镍等很多种熔融金属或合金所浸润或腐蚀。图3 石英炬管和陶瓷炬管03仪器参数和配置表1 仪器参数和配置04样品制备实验中，为了模拟盐湖样品，所有样品的制备均采用25%的饱和食盐水作为基体溶液，然后向其中加入一定量的杂质元素和Li元素。另外，采用Y溶液作为内标元素校正仪器的波动。05标准溶液配制表2 待测元素标准溶液浓度(单位：ppm)图4 紫外区元素的谱图叠加表3 各元素选择的波长，观测方式，线性相关系数和方法检出限06实验准确性实验中选择含3000 mg/L Li并含有18种0.5 mg/L微量元素的样品作为QC样品，测试了该样品中微量元素的11h准确性，测试结果如图4。痕量元素的波动范围在90%-110%之间。图5.QC样品中痕量元素11h准确性07内标回收率实验过程中监控了11h内标元素的回收率，回收率在90%-115%。图6. 11h内标元素的回收率iCAP PRO优势iCAP PRO是耐高基体的垂直炬管双向观测，采用空气动力学设计的全新炬室，强耐腐蚀氮化硅-刚玉吹扫接口。iCAP PRO的精密恒温光室以及内光路无可动器件和全质量流量计保证了无与伦bi的测试稳定性。作为光谱仪最为核心的CID检测器，它的天然防溢出和非破坏读取，实现了高低含量元素的同时检测。检测器有2048 x 2048 像素点，全波长范围一次读取，读取速率为2MHz，实现了快速测试。设置有单手即可拆卸的插拔式进样系统以及具有自动调谐、一键优化的Qtgera智能软件，为用户提供极大的便利。Li元素标准曲线的浓度为从10mg/L到5000mg/L，相关系数为R2为0.9999，可见仪器具有很宽的线性范围，对盐湖样品，不需要进一步稀释即可进行测试。图7 Li元素标准曲线结论与展望iCAP PRO 系列 ICP-OES可以耐受盐湖卤水样品的高基体，实现了高含量Li和杂质元素的同时检测，Li元素线性范围宽，Li元素和杂质元素的测试准确性高，因此，iCAP PRO 系列 ICP-OES完全可以胜任盐湖提锂工艺中元素测试。作为一种清洁能源，新能源汽车受到了广泛的青睐并且得到了长足的发展，在未来的十年，新能源汽车的市场份e有望在目前的基础上翻10倍以上，经过几年的快速增长，全球将有超过1000万辆的新能源汽车在路上，并且预测在2030年将达到4000万辆，到2050年将会增长到3亿辆。我国作为盐湖大国，盐湖提锂势必迎来新高潮，赛默飞光谱仪将助力盐湖提锂的快速发展。

扫描电镜（SEM）在现代科学研究以及工业生产的应用十分广泛，其对于样品的要求往往是固体样品。但是随着科学研究的深入发展以及工业产品的丰富，往往需要对液体样品进行观察，但是扫描电镜需要在真空状态下工作，所以在液体会在真空状态下挥发，并且污染电镜腔体，产生设备损坏。针对以上情况，市场上有厂家研发了大气压扫描电镜电镜，即可以在大气压下观察样品，但是由于气体对于电子束的强烈的散射作用，使得电子束发生偏转，大幅降低了电镜的分辨率，从而影响了其应用的范围。第二种解决方案是利用环境扫描模式，实际上就是可以把样品室的真空度变为很高的气压值，使得低于气体的蒸汽压，从而对含水样品进行观测，但是此种模式的缺点是由于样品仓真空度较低，使得样品室容易被污染，进而影响电镜灯丝的寿命以及拍摄效果。因此人们采用液体封装的技术来解决液体样品观察的技术难题，其本质的设计思路就是将液体单独封装在一个密封空间内，使得液体与样品室进行物理的隔绝，以避免液体对样品室的污染。其原理都是利用超薄的氮化硅材质作封装的窗口，因为氮化硅相对于电子束是透明的，可以透过其观察封装在内的液体样品。图 1液体封装技术示示意图[1]其实现形式有两种，第一种是上下两片的形式进行封装，如图2所示，待测液体放置在中间区域，且承载液体区域的上下两片都采用氮化硅材质。此类封装芯片价格相对较低，但是封装操作较为繁琐。第二种方式是采取侧面封装的结构，如图2所示，待观测液体由侧面注入，并进行封装的模式。图2 上下对粘液体封装系统与侧面液体封装系统示意图那么我们来看一看液体封装的实际应用案例吧。首先是在半导体工业上面，我们知道晶圆的制造过程中，需要对其进行精密的抛光处理，其抛光剂的组成形态往往直接对应着抛光效果的优良，因此经常要对抛光液的颗粒进行观察，但是由于抛光过程是在液体形式下进行的，所以单独观察抛光剂在干燥情况下的状态并不是真实的工作状态，同时由于在液体抛光剂干燥的过程中往往会产生颗粒的聚集，影响颗粒真实状态的观测，因此，液体封装技术对其观察可以得到真实的颗粒的分布状态。图3表示了在干燥后与液体条件下对Cu颗粒的电镜观察照片。 图3 Cu颗粒在不同模式下的电镜图像（左干燥后，右液体环境）第二个应用方面是在催化剂方面，因为催化剂的微观形态直接影响其化学活性以及催化效果，那么其生成的溶液环境的原味观察就十分必要了。如图4所示HAuCl4溶液中的电子束诱导生成枝晶结构的STEM观察。图4 SEM中液体封装系统显示电子束诱导HAuCl4溶液中的枝晶生长（STEM模式）[2]在Li金属电池中，工作环境常常是在液体环境中，其锂化反应的机理也需要在液体环境下进行观察，如图5所示了液体封装观察的示意图以及锂化反应中Si纳米线的反应过程，以及在变化过程中纳米线的形态变化以及成分变化。图5 液体封装锂电池锂化反应示意图[3]图6 LiFePO4材料在Li2SO4电解质中充放电过程中的结构与化学成分变化

1月30日，在江苏富乐华功率半导体研究院，高新区与无锡海古德新技术有限公司成功签约，清华大学国家863科技成果转化项目——年产1020万片半导体功率模块使用陶板基板项目正式落户高新区半导体产业园。该项目由无锡海古德投资6亿元创建江苏海古德新技术有限公司，占地80亩，厂房面积7万平方米，新上六条流延线及排胶线，新购烧结炉、研磨机、激光粒度分析仪、气相色谱仪等进口设备，年产氮化铝基板720万片、氮化硅基板300万片，年可实现开票10亿元。据悉，无锡海古德是一家拥有自主知识产权、高科技专利技术，集新型陶瓷材料及其电子元件研发、生产、销售为一体的现代化高新技术企业。核心产品高性能氮化铝陶瓷材料、氮化硅陶瓷基板及其元器件，是国家强基工程关键领域的关键基础材料，已通过欧、美、日、韩等多家知名企业技术认证，各项性能指标均已达到国际先进水平，得到众多客户信赖与支持。签约前，高新区和投资方研究审定了江苏海古德新技术有限公司年产1020万片半导体功率模块使用陶板基板项目的规划和建筑单体设计方案，并就加快项目实施速度，提升项目推进效率，扎实推动半导体产业集群高质量发展进行了交流、沟通和探讨。签约活动结束后，无锡海古德新技术有限公司一行参观了江苏富乐华功率半导体研究院。富乐华研究院以创建国家级功率半导体科研机构为目标追求，致力于将技术成熟的功率半导体系列项目就地转化，强力驱动高新区半导体产业不断延链强链。

9月28日消息，国产半导体前道和先进晶圆级封装应用提供晶圆工艺解决方案的领先供应商——盛美半导体设备（上海）股份有限公司(以下简称“盛美上海”)今日宣布其对300mm Ultra Fn立式炉干法工艺平台进行了功能扩展，研发出新型Ultra Fn A立式炉设备。该设备的热原子层沉积（ALD）功能丰富了盛美上海立式炉系列设备的应用。公司还宣布，首台Ultra Fn A立式炉设备已于本月底运往中国一家先进的逻辑制造商，并计划于2023年底通过验证。盛美上海董事长王晖表示：“随着逻辑节点的不断缩小，越来越多的客户为满足其先进的工艺要求，努力寻找愿意合作的供应商共同开发。ALD是先进节点制造中增长最快的应用之一，是本公司立式炉管系列设备的关键性新性能。得益于对整个半导体制造工艺的深刻理解和创新能力，我们能够迅速开发全新的湿法和干法设备，以满足新兴市场的需求。全新ALD立式炉设备基于公司现有的立式炉设备平台，搭载差异化创新设计，软件算法优化等实现原子层吸附和均匀沉积。”盛美上海新型热ALD设备可沉积氮化硅（SiN）和碳氮化硅（SiCN）薄膜。出厂的首台Ultra Fn A设备将用于28纳米逻辑制造流程，以制造侧壁间隔层。此工艺要求刻蚀速率极低，且台阶覆盖率良好，与其他实现模式相比，Ultra Fn A立式炉设备在模拟中实现了均一性的改善。

为推进中国石墨烯等碳纳米材料的研究和产业发展，2016石墨烯高峰论坛将于4月14日在清华大学深圳研究生院举行。 本次论坛将继续以石墨烯基纳米碳材料的制备器件、工业化应用开发等为主题，多个国家和地区的知名学者和产业界人士，从学术和产业化视角探讨石墨烯及其他二维材料的研究进展和产业发展现状，为国内外杰出科学家与企业家搭建一个交流与合作的平台。巨纳集团SUNANO GROUP也将出席本次论坛，巨纳作为我国首个石墨烯国家标准的第一起草单位和组长单位，除了与国内外专家学者交流之外，还会为大家介绍全球最 的多密度等离子体CVD系统-NEXTCVD。如果您正从事相关的工作，欢迎到现场与我们交流。 多密度等离子体CVD系统-NEXTCVDSUNANO多功能宽密度等离子体CVD结合了电感耦合和电容耦合辉光放电的优点，可在宽密度工艺范围（109-1013 cm-3)实现稳定的等离子体辅助CVD，具有优良的材料处理性能和广泛的应用范围，是目前全球功能最强大的等离子体CVD系统。 主要特点 l 主要用于石墨烯表面层数减薄、刻蚀、修饰、改性l 多种工作气体下产生稳定的等离子体辉光放电： l 氩气、氢气、氮气、氧气、硅烷、硼烷、磷烷、锗烷、甲烷、氨气、六氟化 硫、四氟化碳、二氧化碳等等。l 等离子体密度可调，变化范围大（109-1013 cm-3）l 可与磁控溅射同时工作形成共沉积（最多可与四个磁控溅射靶材形成等离子 体辅助沉积），因而可沉积多种多样的化合物薄膜 广泛的应用范围 l 光伏行业（氮化硅/非晶硅/微晶硅/等离子体织构与刻蚀）l 新型二维材料（石墨烯/二硫化钼等的表面改性及制备）l 半导体工艺（刻蚀工艺/氮化硅与二氧化硅工艺等）l 纳米材料的生长与纳米形貌的刻蚀构造 热烈欢迎世界各界人士莅临巨纳集团展台，沟通交流，共商合作大业！

闻泰科技11月3日在投资者互动平台表示，安世半导体在行业推出领先性能的第三代半导体氮化镓功率器件 (GaN FET)，目标市场包括电动汽车、数据中心、电信设备、工业自动化和高端电源，特别是在插电式混合动力汽车或纯电动汽车中，氮化镓技术是其使用的牵引逆变器的首选技术。目前公司的650V氮化镓（GaN）技术，已经通过车规级测试。碳化硅（SiC）产品目前已经交付了第一批晶圆和样品。2021年上半年，公司半导体业务研发投入3.93亿元（全年规划9.4亿元），进一步加强了在中高压Mosfet、化合物半导体产品SiC和GaN产品、以及模拟类产品的研发投入。在化合物半导体产品方面，目前氮化镓已推出硅基氮化镓功率器件(GaN FET)，已通过AEQC认证测试并实现量产，碳化硅技术研发也进展顺利，碳化硅二极管产品已经出样。

新诺仪器热烈祝贺第三届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会取得圆满成功 新诺仪器参加了4月25日第三届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会，旨在为半导体和先进陶瓷行业搭建沟通平台，交流先进技术，互通行业信息，促进产业链合作，推动国产替代进程。本届会议主要议题涉及电子陶瓷材料、半导体封装用陶瓷材料、碳化硅、氮化硅及氮化铝陶瓷在半导体行业的应用、先进陶瓷的制备与应用等议题。参加本次会议的有来自半导体、陶瓷行业的专家、学者、企业界代表、技术人员等共计300多人。4月25日大会日程上午8:30-9:00潘 伟 清华大学教授静电卡盘-半导体设备关键陶瓷零部件原理、结构与性能9:00-9:30肖汉宁湖南大学教授半导体封装用陶瓷材料研究进展9:30-10:00孔令兵深圳技术大学特聘教授氮化铝陶瓷粉体制备、烧结及性能研究进展10:15-10:45张伟儒中材高新股份有限公司教授氮化硅陶瓷在半导体行业应用及发展重点10:45-11:15刘培新淄博科浩热能工程有限公司总经理科浩热能原位排胶烧结一体化大气烧结炉在泛半导体陶瓷制品烧成中的应用11:15-11:45马冲潮州三环(集团)股份有限公司精密陶瓷事业部副总经理先进陶瓷的制备与应用下午13:30-14:00李江中国科学院上海硅酸盐研究所研究员陶瓷无孔化制备与性能提升研究14:00-14:30余文俊南京欣坤公司 &南京悠乐经理论异质嵌套粘接共烧复合基板不同陶瓷无缝嵌套工艺及应用14:30-15:00韦国文江苏瑞邦高热制品有限公司总经理兼技术总监电炉与电热式气炉对小原晶粉体陶瓷大件的烧成出现开裂的原因分析和应对措施15:00-15:30吕辰培上海微电子装备(集团)股份有限公司国产化项目经理上海微电子陶瓷零部件需求汇报15:45-16:15姚斌皓越科技总经理卓越新品,开启新篇章:皓越科技真空炉设备新品发布16:15-16:45胡元云 嘉兴佳利电子有限公司院长电子陶瓷材料及元器件在5G通讯领域的应用16:45-17:15马康夫山西烁科晶体有限公司总经理助理8 英寸 SiC 单晶衬底发展浅析 本次会议，新诺仪器携医诺凯箱体带来了新升级的自动压片机、热压机及干燥箱、培养箱等仪器设备，新诺展位吸引了众多参会嘉宾驻足咨询。新诺仪器作为仪器行业的供应商，专注于粉未成型解决方案，是集实验室通用仪器的研发、生产、定制代理、销售和服务为一体的综合型科技公司。 公司主营:压片机、热压机、等静压机、红外压片机、荧光压样机、纽扣电池封口机、以及冷热压模具等红外荧光光谱仪配套设备。 新诺在小众领域做到专而精，精而强，勇于创新，信守承诺，做一个积极向上靠谱的仪器公司。助力科研，支持国产，替代进口，新诺在路上。源头工厂，可提供OEM，期待您更多合作！

第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV)，亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看，较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓，而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)，被行业称为第三代半导体材料的双雄。专利一般是由政府机关或者代表若干国家的区域性组织根据申请而颁发的一种文件，这种文件记载了发明创造的内容，并且在一定时期内产生这样一种法律状态，即获得专利的发明创造在一般情况下他人只有经专利权人许可才能予以实施。在我国，专利分为发明、实用新型和外观设计三种类型。专利文献作为技术信息最有效的载体，囊括了全球90%以上的最新技术情报，相比一般技术刊物所提供的信息早5～6年，而且70%～80%发明创造只通过专利文献公开，并不见诸于其他科技文献，相对于其他文献形式，专利更具有新颖、实用的特征。可见，专利文献是世界上最大的技术信息源，另据实证统计分析，专利文献包含了世界科技技术信息的90%～95%。如此巨大的信息资源远未被人们充分地加以利用。事实上，对企业组织而言，专利是企业的竞争者之间惟一不得不向公众透露而在其他地方都不会透露的某些关键信息的地方。因此，通过对专利信息细致、严密、综合、相关的分析，可以从其中得到大量有用信息。基于此，仪器信息网特统计分析了第三代半导体中氮化镓的专利信息，以期为从业者提供参考。（本文搜集信息源自网络，不完全统计分析仅供读者参考，时间以专利申请日为准）专利申请趋势分析（1994-2020）申请人数量趋势分析（1994-2020）发明人数量趋势分析（1994-2020）本次统计，以“氮化镓”为关键词进行检索，共涉及专利总数量为9740条（含世界知识产权组织254条专利），其中发明专利8270条、实用新型专利1169条和外观专利47条。从统计结果可以看出可以看出，从1994年开始，氮化镓专利数量和专利申请人数量整体呈增长趋势，只在2012-2014年之间和2020年呈下降趋势。这表明氮化镓的研发投入不断增加，相关企业和科研院所数量也在不断增加。从专利发明人数量趋势可以看出，从事氮化镓相关研究的人数也在逐年增加，氮化镓已成为研究热点。申请人专利排行发明人专利量排行那么从事相关研发工作的主要有哪些单位呢？从申请人专利量排行可以看出，在专利申请人申请量排名中，中国科学院半导体研究所的表现最为突出共申请专利314件，三菱电机株式会社（排名第二）与电子科技大学（排名第三）也不甘示弱，分列第二与第三位。具体来看，半导体所的专利主要集中于材料生长、加工工艺等方面；三菱电机的专利主要集中于功率器件制造、半导体装置等方面。在发明人专利量排行中，李鹏的专利量最多，其次为胡加辉、李晋闽等人。李鹏发明的专利主要归华灿光电所属，专利集中于氮化镓发光二极管领域的研究。据了解，华灿光电成立于2005年的华灿光电股份有限公司，是我国领先的半导体技术型企业。目前有张家港、义乌、玉溪三大生产基地。历经十几年的发展，华灿光电已成为国内第二大LED芯片供应商，国内第一大显示屏用LED芯片供应商。2015年收购云南蓝晶，整合LED上游产业资源。专利申请区域统计通过对专利申请区域进行统计能够了解到目前专利技术的布局范围以及技术创新的活跃度，进而分析各区域的竞争激烈程度。从专利申请区域可以看出，氮化镓专利申请主要集中于广东省、江苏省等，这些地区都是半导体产业发达的地区，其在第三代半导体方面的布局也快人一步。值得注意的是，日本企业在国内也有很多专利布局。专利技术分类统计从专利技术分类来看，大部分氮化镓的专利都集中于电学领域。这主要是因为氮化镓是功率器件和射频器件的重要半导体材料，在电力电子、射频芯片等领域都要重要的应用。具体来看，相关研究主要集中于光发射的半导体器件、半导体装置或设备、半导体材料在基片上的沉积等方面。

2017年1月16日，科技部公布了“2016年创新人才推进计划拟入选对象”。经申报推荐、形式审查和专家评议等环节，共产生了314名中青年科 技创新领军人才、67个重点领域创新团队、203名科技创新创业人才和33个创新人才培养示范基地，拟作为2016年创新人才推进计划入选对象。　　在203名科技创新创业人才名单中，20个材料相关企业创业人入选，以下为对应详单：材料相关科技创新创业人才名单姓名所在企业涉及业务王中锋濮阳惠成电子材料股份有限公司氢化酸酐、封装材料、光电材料生产销售白海赞江苏欧耐尔新型材料股份有限公司电子浆料的研发、生产邢孟江云南银峰新材料有限公司高端电子功能材料研发、生产制备、销售邢振国邯郸慧桥复合材料科技有限公司耐磨材料研发、制造、销售、服务毕宏海上海邦中高分子材料有限公司塑料高分子材料及其制品的研发、生产、销售刘长江厦门烯成石墨烯科技有限公司石墨烯制备设备及石墨烯产品应用开发李玉强淄博工陶耐火材料有限公司高档玻璃耐火新材料系列产品李金山西安西工大超晶科技发展有限责任公司高品质稀有难熔金属材料制品杨义浒孝感市易生新材料有限公司生物降解材料的合成研发、改性和应用研究杨卫忠上海德福伦化纤有限公司差别化涤纶短纤维杨桂生上海杰事杰新材料（集团）股份有限公司研制、开发、生产、销售工程塑料和其它新材料时乾中安徽万朗磁塑股份有限公司冰箱磁性门封、磁性材料、高分子材料吴贲华江苏铁锚玻璃股份有限公司汽车玻璃和特种玻璃的专业生产沈彬江苏沙钢集团有限公司钢铁陈继朝青岛中科华联新材料股份有限公司超高分子量聚乙烯纤维和聚乙烯锂离子电池隔膜成套设备生产线赵新南京天膜科技股份有限公司油气回收高分子分离膜技术研究、产品开发洪杰三棵树涂料股份有限公司涂料袁永文睿宁高新技术材料（赣州）有限公司半导体电子材料、金属材料、有色金属成套设备的研发、制造、销售郭大为烟台同立高科新材料股份有限公司超纯氮化硅粉体、氮化铝粉体，氮化硅陶瓷等高性能无机非金属材料戴晓兵珠海市赛纬电子材料股份有限公司研发、生产、销售中高端锂离子电池电解液和铝塑复合膜

p 　　撰文：王文 /p p 　　在透射电子显微镜中，搭建nano-lab，原位观察纳米材料在外场，如力、热、光、电、磁等作用下的行为，对于纳米材料研究者已经并不陌生。目前，原位电镜研究进行地如火如荼，并取得了很多令人瞩目的成果。今天，就为大家简单介绍一下原位透射电镜技术中的一种——液体环境透射电镜(Liquid cell TEM)。 /p p 　　 strong 一、为什么要研究液体环境透射电镜技术? /strong /p p 　　绝大多数的液体，包括水和其他有机溶剂，有着较大的饱和蒸气压，无法在透射电镜的高真空环境中存在，因此在研究液体环境中纳米材料的行为时，需要构建液体存放单元，将液体与电镜中高真空环境隔离开来，这就需要利用Liquid cell TEM。Liquid cell TEM实际上就是通过微纳加工，制作液体存放单元(Liquid cell)，然后将它固定在普通样品杆或者专用液体样品杆头部，放入电镜进行观察。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ad89408b-a05e-4162-a393-3ace84a9b2e2.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 strong 　图 1. Liquid Cell 结构示意图 /strong /p p 　　 strong 二、原位液体透射电镜技术发展史 /strong /p p 　　In-situ Liquid cell TEM的雏形可以追溯到1934年，比利时布鲁塞尔自由大学的Morton，利用两片铝箔包裹样品的方法首次尝试活体生物样品的透射电子显微学研究，但是由于铝片及液体层较厚，其分辨率仅能达到微米量级。 /p p 　　近年来得益于微纳加工技术以及微流控技术的进步，Liquid cell的制备得到突破性进展。2003年F. M. Ross设计制作的原位电化学Liquid cell芯片，是近代Liquid cell制备的里程碑。其结构如图2所示，底层硅片沉积一层多晶金电极，与顶层硅片之间通过SiO2环垫片胶合形成电化学反应器，顶层硅片有两个容器，分别引出两个电极用来施加电偏压。使用时将液体注入，通过毛细作用流入观察窗口，然后将Liquid cell密封，放入电镜中观察。由于成像电子束需要透过100nm氮化硅薄膜窗口，以及接近1μm液体层空间分辨率仅为5nm。这种在两层硅片之间形成液体腔室，采用氮化硅薄膜做观测窗口的芯片，是后续很多改进Liquid cell的发展原型。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/472b1387-271a-44da-a837-6d00c56951ea.jpg" title=" 2.jpg" / /p p 　　 strong 图2 (A). Liquid cell示意图，(B)二电极Liquid cell光学照片(Rosset al., Nat. Mater., 2003, 532)。 /strong /p p 　　目前Liquid cell制作方式主要有两种，一类是closed cell，另一类是包含液体流通管道的flow cell(见图3)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/f501f1c1-4897-4d45-a12b-57c2381ca6f6.jpg" title=" 3.jpg" / /p p 　　 strong 图 3. A.closed cell 三维结构示意图，B. 沿A图中横线横断面结构图(Zhenget al., Science, 2009, 1309)C. flow cell结构示意图(de JongeN et al., PNAS, 2009, 106). /strong /p p 　　2009年郑海梅报道了一种超薄氮化硅窗口Liquid cell如图3A& amp B，其氮化硅薄膜厚度仅为25nm，上下层芯片之间用超薄铟垫片键合形成Liquid cell室，观测窗口内液体层厚度约为200nm。在此基础上，2014年Liao等人对超薄氮化硅窗口Liquid cell技术进行改进，将氮化硅薄薄膜度进一步减小为13nm，液体层厚度约为100nm，有效地将空间分辨率提高到原子级。 /p p 　　2009年Neils de Jonge等人设计了开放Liquid cell，如图3C，在无需冷冻和干燥的条件下，原位观察完整细胞中的单个分子。其液层厚度约为7μm，空间分辨率可以达到4 nm。 /p p 　　除了采用氮化硅薄膜作为观测窗口，2012年Jong Min Yuk首次提出利用石墨烯薄膜制备Liquid cell，并原位研究了钯纳米晶体的生长过程，如图4。利用石墨烯作为观察窗口材料，可以有效较少甚至忽略电子散射进而实现原子级分辨率。随后，利用石墨烯作为电子束透射窗口，衍生出了多种复杂的石墨烯Liquid cell结构。特别的，2014年JongMin Yuk利用Liquid cell观察了硅纳米颗粒表面各向异性锂化过程，使得利用石墨烯Liquid cell进行电化学研究成为可能。但由于石墨烯薄膜很薄，很难放置常规的电化学电极，石墨烯Liquid cell用来研究电化学过程仍然受到很大的限制。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/d7943de3-4150-46a7-b462-f5f785b7233b.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 strong 图 4 石墨烯 Liquid cell 示意图(Li et al.,Science 2010,330). /strong /p p 　　Liquid cell TEM不仅可以用来原位观察液体环境中纳米材料的行为，还可以在Liquid cell芯片和液体杆上集成加热、冷冻元件，用于纳米材料功能性测试，极大地拓宽了透射电镜的研究范围。如Haimei Zheng 课题组Kai-Yang Niu等利用可加热Liquid cell，原位研究了柯肯达尔作用下，氧化铋空心纳米颗粒的形成过程。K.Tai利用冷冻平台，研究了结晶期间冰中的相变，以及结晶前表面与金颗粒的动态相互作用。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a142ae6e-5b9c-46c5-805d-1c81aab4e20f.jpg" title=" 5.jpg" / /p p 　　 strong 图5. A.Hollownanoparticle growth dynamics via Kirkendall effect (Paul Alivisatoset al., Nano Lett,2013,13). B.The dynamic interactions of Aunanoparticles at the ice crystallization front (Dillon et al.,Microsc. Microanal, 2014, 330) /strong /p p 　　综上，目前Liquid cell芯片多是基于硅基衬底加工，窗口材料一般采用超薄氮化硅薄膜，Haimei Zheng课题组可以将氮化硅薄膜做到13nm左右，其他课题组以及商业化Liquid cell窗口材料一般做到30nm左右，窗口大小50*50μm。分辨率可以达到原子级，接近电镜固有分辨率。并且可以集成加热和冷冻功能，但对liquid cell稳定性要求较高，并不容易实现。 /p p 　 strong 　三、原位液体透射电镜技术的应用 /strong /p p 　　利用In-situ Liquid cell TEM可以观察纳米颗粒成核和生长的过程，用实验证明一直存在争议的问题，例如纳米颗粒液相生长过程中主导机制是单体附加，还是颗粒融合。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/deb70f24-dd19-4eba-8290-004651bb1c0e.jpg" title=" 6.jpg" / /p p 　 strong 　图 6. Video images showing simple growth by means of monomer addition (left column) or growth by means of coalescence (right column). (Zheng et al., Science, 2009, 1309) /strong /p p 　　可以研究异质纳米晶体生长过程 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 246px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/d3a4a6f9-e362-45d2-9efc-3eb88e58cc1c.jpg" title=" 7.jpg" height=" 246" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p 　　 strong 图7. Comparison of Pdgrowth on 5 and 15 nm Au seeds. (a, d)Starting dark-field STEM images of a 5 nm(a) and a 15 nm (c) Au nanoparticles in 10 μM aqueous PdCl2 solution (samescale). (b,e) The same two particles after Pd deposition (84 s total beamexposure). (c, f) Schematic illustration of the Pd growth morphology for thetwo sizes of Au seed nanoparticles (E. A. Sutter et al., Nano Lett, 2013, 13) . /strong /p p 　　可以研究纳米颗粒自组装过程 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 409px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a1977cd7-4f4d-412b-a23d-ae50c19761d1.jpg" title=" 8.jpg" height=" 409" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p 　　 strong 图8.TEM images of NPassembly formed under electron beam irradiation (a,b) and drop casting (c,d) onSiNx TEM grid. The scale bar is 100 nm (Jungwon Park et al., ACS NANO, 2012, 6) . /strong /p p 　　可以研究锂离子电池锂化过程。Huang 等人在开放 Liquid cell 中原位研究锂离子电池锂化过程中,氧化锌纳米线的膨胀、伸长和螺旋行为。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/965878a3-55a6-46c9-b846-05e5d30fc04a.jpg" title=" 9.jpg" / /p p 　　 strong 图 9. Schematic of the experimental setup(Li et al.,Science 2010,330). /strong /p p 　　还可以用来观察一些生物样品。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a94ef351-8826-4e37-be8b-e3ff343c362c.jpg" title=" 10.jpg" / /p p 　　 strong 图 10. Image of the edge of a fixed COS7 cell after 5-min incubation with EGF-Au(de Jonge N et al., PNAS, 2009, 106). /strong /p p 　　当然Liquid cell TEM的研究内容不仅局限于这些，感兴趣的可以阅读Hong gang Liao 2016年发表在Annu. Rev. Phys.Chem.的一篇综述文章Liquid Cell Transmission Electron Microscopy。 /p p 　　看到这里，估计有人会问，在研究过程怎么排除电子束对反应过程的影响呢?电子束的确是让人又爱又恨的存在，既需要利用它来成像，又不希望它与研究材料发生相互作用影响实验结果。不过，别担心，Liquid cell TEM领域大牛Ross已经为你提供了量化电子束影响的理论依据!说到这里，小编不禁要感叹，Ross是一位学术造诣很深又乐于分享的大牛。某次会议有幸向Ross当面请教，她非常nice地鼓励了我蹩脚的英语和并不成熟的想法，并且很耐心地给我讲解，我们刚入门的科研人需要这样优秀的偶像。 /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ef62778c-b47c-42b7-af9f-ca7df8f18d17.jpg" title=" 00.jpg" / /p p 　 strong 　四、国内研究现状 /strong /p p 　　08年以来国内的透射电镜发展十分迅速，目前国内应该有超过60台带有球差校正的透射电镜，而且这一数字还在迅速增加。其中做Liquid cell TEM相关研究的课题组也有不少，并取得了不少重量级研究成果，鼓掌~~~~目前国内从事Liquid cell TEM研究的课题组主要有：浙江大学张泽院士、厦门大学廖洪刚教授、北京工业大学隋曼龄教授、上海交通大学邬剑波研究员、华东理工大学陈新教授，等。当然，还有弱弱的小编~(如有遗漏，恕小编才疏学浅)。 /p p 　　那么最后一个问题来了，想做in-situ Liquid cell TEM研究去哪里找芯片呢?目前Liquid cell芯片和液体样品杆已经部分商业化，如Hummingbird 和Protochip等，但其售价比较昂贵，适合土豪课题组。很多课题组仍然在使用自制液体芯片，或与其他国内微纳加工公司合作。 /p p 　　小编只是抛砖引玉，为大家做一下简单介绍一下，如有兴趣，可以先参阅Frances M. Ross, Honggang Liao, Xin Chen三位的综述文章。没错，其中有两位是中国人，而且目前在国内任职，小编是如此骄傲~~~ /p

华东师大曾和平教授与黄坤研究员课题组在中红外高速光谱探测方面取得重要进展，发展了宽波段、超灵敏、高帧频的中红外上转换光谱测量技术，其具有逼近量子极限的单光子探测灵敏度和近百万帧每秒的光谱刷新率，可为燃烧场分析、高通量分选和化学反应跟踪等应用所需的高速灵敏红外光谱测量提供支撑。相关成果以《High-Speed Mid-Infrared Single-Photon Upconversion Spectrometer》为题于2023年5月9日在 Laser & Photonics Reviews 在线发表。中红外波段包含众多分子振转能级跃迁的特征谱线，是分子的“指纹”光谱区。高灵敏、高速率的中红外光谱技术在天文观测、药物合成和环境监测等诸多应用中具有重要应用。然而，传统中红外光谱仪的性能往往受到探测器灵敏度及宽带光源亮度的限制。长期以来，实现高信噪比的中红外高速光谱测量，一直都是红外光谱领域的研究热点。近年来，频率上转换技术为红外灵敏探测提供了一种有效方案。该技术通过非线性过程将中红外波段转换到可见光或近红外波段，进而利用高性能硅基探测器实现信号的灵敏捕获。当前，实现宽带光谱范围内的高转换效率与低背景噪声仍颇具挑战。迄今，单光子水平的超灵敏中红外光谱测量仍局限在较窄的光谱范围内，单次测量谱带一般仅为数十纳米。此外，基于热辐射或参量荧光作为照明源的上转换光谱仪，其较低的光谱亮度使得光谱探测速率受限。因此，实现宽波段、超灵敏、高帧频的中红外上转换光谱探测仍具挑战，亟需发展高亮度中红外光源、高效率频率转换和低噪声光子探测等关键技术。图2：宽波段中红外单光子上转换光谱仪示意图为此，研究团队构建了具有单光子探测灵敏度和亚兆赫兹刷新率的宽带中红外上转换光谱仪（图2）。在中红外光源制备方面，利用氮化硅（Si3N4）光子波导制备出覆盖1.5-4.2 μm的宽光谱中红外超连续谱光源，相对传统热辐射光源具有更好方向性、更优光束质量以及更高光谱亮度，且通过波导结构色散调控与泵浦光场时频控制，可以实现光谱覆盖范围以及光谱平坦度等参数的定制与优化（图3）。此外，相对于基于固态光学参量振荡器的中红外制备方式，基于光学波导集成的超连续谱源可以直接兼容光纤激光，为发展高集成、高稳定的中红外宽带相干光源获取提供了有效途径，有助于提升后续光谱测量的信噪比与刷新率。图3：基于氮化硅光子波导的中红外超连续谱产生，光谱覆盖范围1.5-4.2 μm在中红外光谱探测方面，研究人员发展了同步脉冲泵浦的非线性频率上转换探测技术，通过制备与红外信号光子时域高精度同步的泵浦脉冲，在啁啾性极化铌酸锂非线性晶体中实现了1700 nm超宽带的中红外高效转换，然后借助高性能可见光/近红外分光与探测器件，实现了高分辨、高灵敏的中红外光谱测量（图4）。为了进一步压制参量荧光噪声与环境背景噪声，研究人员结合高效空间滤波与光谱滤波技术，获得了高达210 dB的噪声抑制比，利用硅基EMCCD最终获得了0.2光子/纳米/脉冲的超灵敏度中红外光谱，光谱分辨率为5 cm−1。进一步地，得益于高亮度的宽带中红外源、高效率的频率转换以及高抑制比的噪声滤波性能，研究者利用高性能硅基CMOS相机实现了高达212,500帧的光谱采集速率，比此前相关报道在相同信噪比下提高了至少一个数量级。图4：宽波段中红外上转换光谱，探测灵敏度达0.2光子/纳米/脉冲值得一提的是，所发展的中红外光谱仪利用硅基探测阵列，能够在室温条件下工作，有助于其在实际应用中的稳定运行。在未来工作中，可将直波导换成双芯氮化硅波导，从而产生更加平坦的中红外超连续谱；通过优化频率转换泵浦脉冲的光谱宽度，利用啁啾脉冲非线性上转换技术，可以进一步提升系统的光谱分辨率；同时，将面阵列COMS相机换成线阵列，有望将光谱采集速率提高到MHz以上。该光谱仪具备的宽带光谱覆盖、单光子灵敏度和　兆赫兹刷新率等性能可为燃烧场分析、高通量分选和反应跟踪等领域的红外瞬态光谱测量提供有力支撑。本项成果得到了上海大学郭海润教授团队的支持，论文第一作者为博士研究生郑婷婷，通讯作者为黄坤研究员与郭海润教授。近年来，曾和平教授与黄坤研究员课题组在红外光子非线性测控方面开展了系列创新研究，先后发展了中红外单光子上转换成像技术、中红外非线性广角成像技术、中红外单光子单像素成像等。相关工作得到了科技部、基金委、上海市科委、重庆市科技局与华东师大的资助。

据外媒报道，阿美特克(AMETEK)今天宣布完成了两项仪器企业收购案：英国Nu Instruments和HS Foils。　　Nu Instruments成立于1995年，是一家高性能质谱仪及配件的研发制造商，年销售额近2500万美元。加入阿美特克后，Nu Instruments将被并入其电子仪器集团(EIG)的材料分析部。　　据仪器信息网编辑了解，2005年阿美特克收购了发射光谱和X射线荧光光谱供应商德国斯派克(SPECTRO)，大大拓展了其自身的分析仪器产品线。此次成功收购Nu Instruments，“目的十分明确，重在打造电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用产品，以保持其在元素与同位素分析的全球领先地位。”某业内知名专家评论称。　　而另一家被收购的HS Foils，则是一家超薄辐射窗、硅漂移检测器和X射线滤光器等辐射检测器组件供应商。加入阿美特克后，HS Foils同样会成为其电子仪器集团材料分析部的一员。　　阿美特克CEO David A. Zapico表示：“对于EIG材料分析部而言，Nu Instruments和HS Foils两项收购案是极具战略意义的，它们将带来独一无二的技术能力，并增强和扩充了我们的高端分析仪器组合。”　　关于Nu Instruments　　英国Nu Instruments总部设在英国雷克瑟姆，可提供全套的扇形磁质谱仪，主要用于在环境科学、材料特性和核同位素分析等先进实验室的科学研究，客户主要包括高校、研究机构、技术制造和材料分析企业。　　“Nu Instruments的加入，将进一步扩大我们的产品线及高端分析仪器的技术能力，”Zapico先生补充到，“其产品和市场与我们领先的元素分析业务CAMECA有着很强的互补性，为我们提供了在全球范围内产品创新和市场扩张的机会。”　　关于HS Foils　　HS Foils总部设在芬兰赫尔辛基，具有氮化硅窗口专利技术，显著拓展了X射线窗口性能和应用领域的界限。同时，HS Foils在SiliconPIN光电探测器和硅漂移探测器制造方面也拥有深厚的专业知识。　　“随着HS Foils的加入，我们获得了氮化硅窗口专利技术，这对我们的材料分析业务，如Amptek、DAX、CAMECA和SPECTRO都有着很强的互补性。”Zapico先生说。

第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV)，亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看，较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓，而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)，被行业称为第三代半导体材料的双雄。专利一般是由政府机关或者代表若干国家的区域性组织根据申请而颁发的一种文件，这种文件记载了发明创造的内容，并且在一定时期内产生这样一种法律状态，即获得专利的发明创造在一般情况下他人只有经专利权人许可才能予以实施。在我国，专利分为发明、实用新型和外观设计三种类型。专利文献作为技术信息最有效的载体，囊括了全球90%以上的最新技术情报，相比一般技术刊物所提供的信息早5～6年，而且70%～80%发明创造只通过专利文献公开，并不见诸于其他科技文献，相对于其他文献形式，专利更具有新颖、实用的特征。可见，专利文献是世界上最大的技术信息源，另据实证统计分析，专利文献包含了世界科技技术信息的90%～95%。如此巨大的信息资源远未被人们充分地加以利用。事实上，对企业组织而言，专利是企业的竞争者之间惟一不得不向公众透露而在其他地方都不会透露的某些关键信息的地方。因此，通过对专利信息细致、严密、综合、相关的分析，可以从其中得到大量有用信息。基于此，仪器信息网特统计分析了第三代半导体中碳化硅材料的专利信息，以期为从业者提供参考。（本文搜集信息源自网络，不完全统计分析仅供读者参考，时间以专利申请日为准）专利申请趋势分析（1985-2021）专利申请趋势分析（2010-2020）本次统计，以碳化硅为关键词进行检索，共涉及专利总数量为66318条（含世界知识产权组织940条专利），其中发明专利53498条、实用新型专利11780条和外观专利100条。从专利申请趋势分析（1985-2021）可以看出，2018年前相关专利呈现出不断增长的趋势，尤其是2018年之前十年的增长速度很快，2018年专利申请数量达到巅峰8081件，但此后专利申请量开始减少。这表明在18年前十年是碳化硅材料的研究高峰期，此后研发强度逐渐降低，一般而言这也意味着相关产业的前期研发已完成，步入了产业化阶段，市场生命周期进入成长期（行业生命周期分为四个阶段形成期、成长期、成熟期和衰退期）。由于数据采集时未到2021年底，2021年数据趋势不具有代表性。申请人数量趋势分析（2010-2020）发明人数量趋势分析（2010-2020）进一步分析2010-2020年之间的专利申请人数量趋势可以发现，申请相关专利的自然人也在18年之后略有下降。这表明在相关领域持续投入研发的企事业单位和科研院所也在逐渐减少，市场竞争机制加剧，企业的生命力越来越短，市场呈现出竞争对手减少的态势，未来市场将逐渐淘汰一些研发不足的企业。从发明人数量趋势变化可以发现，相关发明人在2019年达到顶点，但2018-2020年之间逐渐比较平稳，这表明相关研发工作也不在大规模招聘研发人员，未来从业者数量将趋于平稳。（专利申请人就是有资格就发明创造提出专利申请的自然人、法人或者其他组织，本调研中大部分为企事业单位和科研院所；专利法所称发明人或者设计人，是指对发明创造的实质性特点作出创造性贡献的人）TOP10申请人专利量排行及专利类型分布TOP10发明人专利量（排除不公告姓名）那么从事相关研发工作的主要有哪些单位呢？从申请人专利量排行可以看出，中芯国际在碳化硅领域的布局较多，其北京和上海的公司都要大量专利布局。具体来看，中芯国际的专利主要分布于半导体器件中的碳化硅层的生长、掺杂、刻蚀等工艺方面；三菱电机的专利主要集中于外延晶片的制造和相关半导体装置等方面。中芯国际和三菱不仅在中国发明专利量方面领先，同时发明授权专利数量也较多。碳化硅相关专利申请区域统计通过对区域专利申请量进行统计能够了解到目前专利技术的布局范围以及技术创新的活跃度，进而分析各区域的竞争激烈程度。从专利申请区域可以看出，碳化硅专利申请人主要集中于江苏省、广东省等，这些地区都是半导体产业发达的地区，其在第三代半导体方面的布局也快人一步。需要注意的是，本次统计以碳化硅为关键词检索，部分检索专利非半导体领域，相关结仅供参考。

近日，美国弗吉尼亚理工大学电力电子技术中心（CPES）和苏州晶湛半导体团队合作攻关，通过采用苏州晶湛新型多沟道AlGaN/GaN异质结构外延片，以及运用pGaN降低表面场技术（p- GaN reduced surface field (RESURF)制备的肖特基势垒二极管(SBD)，成功实现了超过10kV的超高击穿电压。这是迄今为止氮化镓功率器件报道实现的最高击穿电压值。相关研究成果已于2021年6月发表于IEEE Electron Device Letters期刊。图1：多沟道AlGaN/GaN SBD器件结构图（引用自IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, VOL. 42, NO. 6, JUNE 2021）实现这一新型器件所采用的氮化镓外延材料结构包括20nm p+GaN/350nm p-GaN 帽层以及23nm Al0.25Ga0.75N/100nm GaN本征层的5个沟道。该外延结构由苏州晶湛团队通过MOCVD方法在4吋蓝宝石衬底上单次连续外延实现，无需二次外延。基于此外延结构开发的氮化镓器件结构如图1所示，在刻蚀工艺中，通过仅保留2微米的p-GaN场板结构（或称为降低表面场（RESURF）结构），能够显著降低峰值电场。在此基础上制备的多沟道氮化镓肖特基势垒二极管（SBD），在实现10kV的超高击穿电压的同时，巴利加优值（Baliga’s figure of merit, FOM）高达2.8 ，而39 的低导通电阻率，也远低于同样10kV耐压的 SiC 结型肖特基势垒二极管。多沟道氮化镓器件由于采用廉价的蓝宝石衬底以及水平器件结构，其制备成本也远低于采用昂贵SiC衬底制备的SiC二极管。创新性的多沟道设计可以突破单沟道氮化镓器件的理论极限，进一步降低开态电阻和系统损耗，并能实现超高击穿电压，大大拓展GaN器件在高压电力电子应用中的前景。在“碳达峰+碳中和”的历史性能源变革背景下，氮化镓电力电子器件在电动汽车、充电桩，可再生能源发电，工业电机驱动器，电网和轨道交通等高压应用领域具有广阔的潜力。苏州晶湛半导体有限公司已于近日发布了面向中高压电力电子和射频应用的硅基，碳化硅基以及蓝宝石基的新型多沟道AlGaN/GaN异质结构外延片全系列产品，欢迎海内外新老客户与我们洽商合作，共同推动氮化镓电力电子技术和应用的新发展！

国家“十四五”研发计划已明确将大力支持第三代半导体产业的发展，氮化镓等第三代半导体材料也是支持新基建的核心材料，呈现巨大的潜在市场。目前氮化镓的应用市场分布于LED照明、激光器与探测器方向、5G射频和功率器件等。与国外领先企业相比，国内企业在技术积累上有着较大的差距，但国内企业之间的差距并不明显。通过调研国内18家氮化镓头部企业的研发投入，希望帮助行业人士通过本文了解目前氮化镓上市企业的研发费用情况。综合来看，氮化镓相关企业每年的研发费用最低在千万级，最高高达近30亿元；研发投入相对于营业收入占比，最低在3%以上，最高高达近26%。2020年国内氮化镓相关上市企业研发投入企业名称研发费用/元（单位：RMB）闻泰科技28.02亿三安光电9.3亿安克创新5.68亿华润微5.67亿士兰微4.86亿和而泰2.53亿赛微电子1.96亿华灿光电1.53亿亚光科技1.47亿奥海科技1.44亿易事特1.36亿国星光电1.34亿扬杰科技1.32亿乾照光电9086万捷捷微电7439万京泉华6505万聚灿光电6133万台基股份1283万各家企业简介及2020年研发投入情况如下：1.闻泰科技闻泰科技全资子公司安世半导体是全球知名的半导体IDM公司，总部位于荷兰奈梅亨，产品组合包括二极管、双极性晶体管、模拟和逻辑IC、ESD保护器件、MOSFET器件以及氮化镓场效应晶体管(GaN FET)。在与国际半导体巨头的竞争中，安世在各个细分领域均处于全球领先，其中二极管和晶体管出货量全球第一、逻辑芯片全球第二、ESD保护器件全球第一、功率器件全球第九。安世半导体第三代半导体氮化镓功率器件(GaN FET)广泛应用于电动汽车、数据中心、电信设备、工业自动化和高端电源，特别是在插电式混合动力汽车或纯电动汽车中。目前650V氮化镓（GaN）技术已经通过车规级测试。 2020年闻泰科技研发投入约28.02亿，研发投入总额占营业收入的5.42%。 2.三安光电三安光电主要从事化合物半导体材料与器件的研发与应用，以砷化物、氮化物、磷化物及碳化硅等化合物半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心主业。其中所生产的GaN光电器件——LED、光伏电池应用于照明、显示、背光、农业、医疗、光伏发电等领域；GaN微波射频器件——功率放大器、滤波器、低噪声放大器、射频开关器、混频器、振荡器、单片微波集成电路等应用于移动通信设备和基站、WiFi/蓝牙模组、卫星通信、CATV等；GaN电子电力器件——肖特基势垒二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管、氮化镓场效应晶体管等应用于消费电源快速充电器、家用电器、新能源汽车、不间断电源、光伏/风能电站、智能电网、高速铁路等领域。2020年三安光电研发投入约9.3亿，研发投入总额占营业收入的11%。3.安克创新安克创新主要从事自有品牌的移动设备配件、智能硬件等消费电子产品的自主研发、设计和销售，是全球消费电子行业知名品牌商，产品主要有充电类、无线音频类、智能创新类三大系列。基于持续和巨大的研发投入，公司在各个产品领域形成了丰富且深入的技术积累，如将GaN（氮化镓半导体材料）材料应用在移动电源等相关产品中，在较大程度提高移动电源充电效率的同时降低了产品体积。2020年安克创新研发投入约5.68亿元，研发投入总额占营业收入的6.07%。4.华润微电子华润微电子是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化经营能力的半导体企业，产品聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制领域，目前公司主营业务可分为产品与方案、制造与服务两大业务板块。公司产品与方案业务板块聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制领域。公司制造与服务业务主要提供半导体开放式晶圆制造、封装测试等服务。此外，公司还提供掩模制造服务。目前在研项目“硅基氮化镓功率器件设计及工艺技术研发”预计总投资规模约2.44亿元，目标完成650V硅基氮化镓器件的研发，建立相应的材料生产、产品设计、晶圆制作和封装测试能力，并应用于智能手机充电器、电动汽车充电器、电脑适配器等领域，达到领先水平。至2020年，该项目累计投入金额约3746亿元，目前自主开发的第一代650V硅基氮化镓Cascode器件静态参数达到国外对标样品水平，产出工程样品，可靠性考核通过。2020年华润微电子研发投入约5.67亿元，研发投入总额占营业收入的8.11%。5.士兰微电子士兰微电子主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED（发光二极管）产品等三大类。经过二十多年的发展，公司已经从一家纯芯片设计公司发展成为目前国内为数不多的以IDM模式（设计与制造一体化）为主要发展模式的综合型半导体产品公司。公司属于半导体行业,公司被国家发展和改革委员会、工业和信息化部等国家部委认定为“国家规划布局内重点软件和集成电路设计企业”，陆续承担了国家科技重大专项“01专项”和“02专项”多个科研专项课题。2020年，公司的硅上GaN化合物功率半导体器件在持续研发中,并获“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”专项约1495万元补助。2020年士兰微电子研发投入约4.86亿元，研发投入总额占营业收入的11.34%。 6.和而泰深圳和而泰子公司铖昌科技主营业务为微波毫米波射频芯片的设计研发、生产和销售。铖昌科技在芯片行业拥有核心技术的自主研发能力，公司产品质量达到了服务于航天、航空的水准。铖昌科技主要产品包括GaN功率放大器芯片、低噪声放大器芯片模拟波束赋形芯片、数控移相器芯片、数控衰减器芯片等，产品应用于我国卫星遥感、卫星导航和通信等领域。2020年深圳和而泰研发投入约2.53亿元，研发投入总额占营业收入的5.41%。7.赛微电子赛微电子现有GaN业务包括外延材料和器件设计两个环节，其中GaN外延材料业务是基于自主掌握的工艺诀窍，根据既定技术参数或客户指定参数，通过MOCVD设备生长并对外销售6-8英寸GaN外延材料。2020年赛微电子研发投入约1.96亿元，研发投入总额占营业收入的25.54%。8.华灿光电华灿光电是全球领先的LED芯片及先进半导体解决方案供应商，主要产品为LED芯片、LED外延片、蓝宝石衬底及第三代半导体化合物氮化镓基电力电子器件。华灿光电十五年聚焦氮化镓材料在LED领域的技术研发，并于2020正式进入氮化镓基电力电子器件领域，产品主要面向移动消费电子终端快速充电器、其他电源设备，云计算大数据服务器中心、通信及汽车应用等领域。2020年华灿光电研发投入约1.53亿元，研发投入总额占营业收入的5.78%。9.亚光科技亚光科技集团系由原太阳鸟游艇股份有限公司在收购成都亚光电子股份有限公司基础上改名而来，太阳鸟为国内领先全材质的游艇、商务艇和特种艇系统方案提供商，连续多年公司复合材料船艇产销量行业领先。2017年9月，上市公司太阳鸟以发行股份的方式完成亚光电子97.38%股权的收购，成为国内体量最大的军用微波射频芯片、元器件、组件和微系统上市公司，是我国军用微波集成电路的主要生产定点厂家之一。在核心射频芯片方面，亚光科技大力扩大芯片研发团队规模，形成设计、封装、测试全流程研发生产能力，集中突破砷化镓/氮化镓射频芯片关键技术，在芯片制造领域与国内流片厂深度合作，打造完整的新型半导体射频芯片产业链，在满足自用的基础上，逐渐扩大对外芯片设计、流片、测试和封装的整体芯片设计外包业务；并以5G/6G射频前端芯片和光通讯芯片为突破口，加快民品芯片设计服务拓展。2020年亚光科技研发投入约1.47亿元，研发投入总额占营业收入的8.10%。10.奥海科技奥海科技主要从事充电器等智能终端充储电产品的设计、研发、制造和销售，产品主要应用于智能手机、平板电脑、智能穿戴设备（智能手表等）、智能家居（电视棒/机顶盒、智能插座、路由器、智能摄像头、智能小家电等）、人工智能设备（智能音箱、智能机器人、智能翻译器等）、动力能源、网络能源等领域。在GaN研发项目上，已经布局了30W、45W、65W产品，GaN充电器方面将布局100W、120W充电器。2020年奥海科技研发投入约1.44亿元，研发投入总额占营业收入的4.87%。11.易事特易事特主要从事5G+智慧电源（5G供电、轨道交通供电、智能供配电、特种电源）、智慧城市&大数据（云计算/边缘计算数据中心、IT基础设施）、智慧能源（光伏发电、储能、充电桩、微电网）三大战略板块业务的研发、生产与销售服务，为广大用户提供高端电源装备、数据中心、充电桩、5G供电、储能、轨道交通智能供电系统、光储充一体化系统等产品及能效解决方案。经过三十一年的发展，现已成全球新能源500强和竞争力百强企业，行业首批国家火炬计划重点高新技术企业、国家技术创新示范企业、国家知识产权示范企业。2020年易事特研发投入约1.36亿元，研发投入总额占营业收入的3.26%。12.国星光电国星光电是集研发、设计、生产和销售中高端半导体发光二极管（LED）及其应用产品为一体的国家高新技术企业，主营业务为研发、生产与销售LED器件及组件产品。公司作为国内LED器件封装的龙头企业，涉足电子及LED行业50余年，产品广泛应用于消费类电子产品、家电产品、计算机、通讯、显示及亮化产品、通用照明、车灯、杀菌净化等领域，技术实力领先，产品精益制造，拥有全面的生产和质量管理认证体系。公司主要产品分为器件类产品（包括显示屏用器件产品、白光器件产品、指示器件产品、非视觉器件产品）、组件类产品（包括显示模块与背光源、Mini背光模组）及LED外延片及芯片（包括各种功率及尺寸的外延片、LED芯片产品），业务涵盖LED产业链上、中、下游产品。2020年国星光电研发投入约1.34亿元，研发投入总额占营业收入的4.09%。“硅基AlGaN垂直结构近紫外大功率LED外延、芯片与封装研究及应用”、“晶圆级GaN纳米阵列生长与紫外探测器芯片研制项目”等获得政府补助。13.扬杰科技扬杰科技专业致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等中高端领域的产业发展,主营产品为各类电力电子器件芯片、MOSFET、IGBT及碳化硅SBD、碳化硅JBS、大功率模块、小信号二三极管、功率二极管、整流桥等，产品广泛应用于消费类电子、安防、工控、汽车电子、新能源等诸多领域。“900V耐压GaN基垂直结构功率器件研发及产业化项目”获得政府补助。2020年扬杰科技研发投入约1.32亿元，研发投入总额占营业收入的5.01%。14.乾照光电乾照光电一直从事半导体光电产品的研发、生产和销售业务，主要产品为LED外延片、全色系LED和芯片及砷化镓太阳电池外延片及芯片，为LED产业链上游企业。在氮化镓LED方面，随着南昌生产基地一期的满产，公司全面布局普通照明产品、高压产品、灯丝产品、高光效产品、背光产品、倒装产品、Mini/Micro-LED产品，以及显示屏芯片产品。全新一代的Alioth系列照明产品，采用全新的外延结构设计、芯片结构设计和芯片制程工艺，在产品性能上得到大幅度的提升，凭借较高的性价比，迅速占领市场。2020年厦门乾照光电研发投入约9086万元，研发投入总额占营业收入的6.91%。“通用照明用GaN基材料及LED芯片制造技术改造项目”、“氮化镓基第三代半导体照明用材料及高效白光LED器件产业化项目”等获得政府补助。15.捷捷微电子江苏捷捷微电子是专业从事功率半导体芯片和器件的研发、设计、生产和销售，具备以先进的芯片技术和封装设计、制程及测试为核心竞争力的IDM业务体系为主。公司集功率半导体器件、功率集成电路、新型元件的芯片研发和制造、器件研发和封测、芯片及器件销售和服务为一体的功率（电力）半导体器件制造商和品牌运营商。2021年将加快功率MOSFET、IGBT、碳化硅、氮化镓等新型电力半导体器件的研发和推广，从先进封装、芯片设计等多方面同步切入，快速进入新能源汽车电子（如电机马达和车载电子）、5G核心通信电源模块、智能穿戴、智能监控、光伏、物联网、工业控制和消费类电子等领域。2020年江苏捷捷微电子研发投入约7439万元，研发投入总额占营业收入的7.36%。16.京泉华京泉华专注于电子元器件行业，是一家集磁性元器件、电源类产品的生产及组件灌封、组装技术于一体的解决方案提供者。公司电源产品按照产品特性可分为电源适配器和定制电源两大类，智能电源是定制电源产品系列中的新研发产品。电源具体产品包括：智能电源、氮化镓电源、电源适配器、裸板电源、LED电源、模块电源、医疗电源、工控电源、通信电源、光伏逆变电源、数字电源等多个系列。2020年京泉华研发投入约6505万元，研发投入总额占营业收入的4.95%。17.聚灿光电聚灿光电主要从事化合物光电半导体材料的研发、生产和销售业务，主要产品为GaN基高亮度LED外延片、芯片。与华中科技大学合作承担的“面向高端车用市场的氮化镓基倒装LED芯片研发及其产业化”政府科技项目，通过研发设计芯片版图、开发新工艺，已开发出车用大尺寸倒装芯片，产品性能优异，对占领国产高端芯片市场份额具有重要意义。2020年聚灿光电研发投入约6133万元，研发投入总额占营业收入的4.36%。18.台基股份台基股份专注于功率半导体器件的研发、制造、销售及服务，主要产品为大功率晶闸管、整流管、IGBT、电力半导体模块等功率半导体器件，广泛应用于工业电气控制系统和工业电源设备，包括冶金铸造、电机驱动、电机节能、大功率电源、输变配电、轨道交通、新能源等行业和领域。2020年台基股份研发投入约1283万元，研发投入总额占营业收入的3.30%。结合这18家氮化镓上市企业的研发费用可以看出，近年来国内企业在氮化镓相关领域投入研发资金高达上百亿元，而多数企业在财报中都表明看好未来氮化镓材料在LED照明、激光器与探测器方向、5G射频和功率器件等多个领域的市场前景，纷纷加码布局氮化镓项目。据了解，多家企业不乏获得政府千万级补贴的在研氮化镓项目。这预示着未来几年相关半导体检测仪器市场或将继续快速增长。

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2024年7月9日，由中国材料研究学会主办、欧洲材料研究学会联合主办、广东工业大学协办的中国材料大会2024暨第二届世界材料大会在广州白云国际会议中心盛大开幕。本届大会是在加快推进高水平科技自立自强大背景下举办的新材料领域跨学科、跨领域、跨行业的学术交流大会，是中国新材料界学术水平高、涉及领域广、前沿动态新的品牌大会。借此盛会，仪器信息网采访了深圳升华三维科技有限公司（以下简称“升华三维”）联合创始人刘业。采访中，刘总详细阐述了升华三维在3D打印技术的材料研发、设备开发等方面做出的努力，并介绍了相应产品的应用现状和发展趋势，及公司在3D打印领域的发展规划等。仪器信息网：本次是贵公司第几次参加中国材料大会？参会感受如何？刘业：这次是我们公司参加的第四届中国材料大会。很幸运的是，从19年开始，升华三维就在材料大会上展出粉末挤出3D打印的产品。整体而言，我感觉中国材料大会的规模持续扩大，人流量越来越多。据说，本届大会的总参与人数已攀升至25,000余人，代表了中国新材料的发展，也打通了产学研的发展链条。仪器信息网：本次贵公司带来了哪些解决方案或新品？主要针对哪些市场？解决了用户的哪些痛点？刘业：升华三维主要是从事粉末挤出3D打印技术方法，在国内应该也是领航者和开创者，这是结合了3D打印和粉末冶金的新技术方法。3D打印解决成型的问题，再利用成熟的粉末冶金工艺实现脱脂烧结，从而获得产品性能，能够为客户带来不一样的增材制造方式。在此次展会现场，展出了一台粉末挤出3D打印设备，该设备采用PEP技术——Powder Extrusion Printing粉末挤出打印技术。该技术最大的价值就是打印机已经不需要高能的激光器了，成本已经从百万级别降低到几十万。另外材料的种类更多，金属、陶瓷等都可以成为原材料。而且对粉体的要求会比较低，对粒形和粒径没有特别严格的要求。PEP工艺和粉末冶金工艺有非常高的契合度。 仪器信息网：贵司相关产品的主要热点应用领域有哪些？采取了哪些产品研发计划或市场计划？刘业：主要是做装备开发——自主研发的打印机；材料开发——经过多年的发展，在难熔金属（如钨合金、钨钼钽铌等）、成型难度较大的材料（碳化硅、氮化硅、氧化物陶瓷等）等方面提出了许多解决方案。打通了从材料开发、装备开发、工艺开发到性能开发的整条产业链，主要面向科研、教育、核工业、航空航天、新能源等领域。未来希望为客户的新产品研发或异型产品的制造、低成本制造，提供新型的解决方案。仪器信息网：谈谈相关技术或产品未来的发展趋势？未来贵司将有哪些新产品和新技术发展计划？刘业：未来3D打印肯定是作为一种制造手段，会从航空航天、国防领域更多得向工业企业或消费级的领域去延伸。第二个发展趋势是材料的种类会越来越多，金属也好，陶瓷也好，我相信种类会更加的宽泛。第三个就是制造的成本也在逐渐降低，无论是选区激光熔化还是电子束的制造方式，未来的生产成本会进一步降低。我们公司也针对上述发展趋势展开了相应的研发工作，像这次推出的梯度打印设备，就是实现双材料的梯度打印成型，如钨铜打印，通过钨和铜两种材料连续渐变、交替渐变的过程，通过打印机可以直接打印。第二也会开发更多的材料，如钨合金，我们公司在钨合金的性能和特殊结构的制造方面，也得到了一些客户的认可。另外在陶瓷领域（如碳化硅、氮化硅等）也展开了相应的研究。最终还是希望面向能够批量化的生产、制备的应用场景。从打印的效率来说，我们公司也在开发新一代更高效的打印技术。在下半年会推出金属丝材，可以匹配目前市面上消费级的、大概几千块钱一台的FDM打印机。我们可以想像，未来可以实现10台、100台、1000台的打印机，再配套粉末冶金成熟的脱脂烧结工艺，就可以急剧降低3D打印的成本，尤其是金属和陶瓷的应用领域。毕竟成本和效率一直是升华三维追求的两个方向。仪器信息网：贵司在过去一年中，业绩表现如何？接下来有哪些战略规划或市场规划？刘业：在过去的一年里，我们公司始终保持着对市场的坚定信心，实现了整体业绩的有效增长。今年上半年，再次稳固了增长态势，增长率超过30%。下半年，升华三维会针对材料、装备及技术的开发，推出一系列新的产品型号，我相信下半年会有更好的表现。

仪器信息网讯 2015年4月30日，工业和信息化部科技司对246项纺织、化工、冶金、建材、石化等行业的行业标准进行公示。公示截止日期为2015年5月30日。其中有关仪器分析检测的方法标准如下表所示。 标准编号 标准名称 标准主要内容 代替标准 石化行业 SH/T 1157.2-2015 生橡胶 丙烯腈-丁二烯橡胶（NBR）中结合丙烯腈含量的测定 第2部分：凯氏定氮法 本标准规定了采用凯氏定氮法测定丙烯腈-丁二烯橡胶（NBR）中结合丙烯腈含量的两种方法：方法A和方法B。 本标准适用于测定NBR生橡胶，其他NBR也可参照使用。 SH/T 1157-1997 SH/T 1141-2015 工业用裂解碳四的烃类组成测定 气相色谱法 本标准规定了用气相色谱法测定工业用裂解碳四的烃类组成。 本标准适用于工业用裂解碳四馏分中浓度不低于0.01%(质量分数)的烃类组成测定。本标准还适用于其它来源碳四烃类的定量分析。 SH/T 1141-1992 SH/T 1493-2015 碳四烯烃中微量羰基化合物含量的测定 分光光度法 本标准规定了用分光光度法测定碳四烯烃中微量羰基化合物的含量。 本标准适用于1-丁烯和1,3-丁二烯中微量羰基化合物含量的测定，最小检测浓度为0.5 mg/kg（以丁酮计）。不适用于异丁烯的测定。 SH/T 1493-1992 SH/T 1782-2015 工业用异戊二烯纯度和烃类杂质含量的测定 气相色谱法 本标准规定了用气相色谱法测定工业用异戊二烯纯度和烃类杂质含量。 本标准适用于工业用异戊二烯纯度和烃类杂质含量的测定，其杂质最低检测浓度为0.005%（质量分数）。 　 SH/T 1784-2015 工业用异戊二烯中微量抽提剂的测定 气相色谱法 本标准规定了用气相色谱法测定工业用异戊二烯（聚合级）中的微量抽提剂二甲基甲酰胺和乙腈。 本标准适用于测定工业用异戊二烯（聚合级）中含量不低于0.5 mg/kg的二甲基甲酰胺或不低于1.0 mg/kg的乙腈。 　 SH/T 1786-2015 工业用异戊烯纯度和烃类杂质含量的测定 气相色谱法 本标准规定了用气相色谱法测定工业用异戊烯试样纯度和烃类杂质含量。 本标准适用于异戊烯试样中的烃类组分含量的测定，其最低检测浓度为0.005%（质量分数）。 　SH/T 1787-2015 工业用异戊烯中含氧化合物的测定 气相色谱法 本标准规定了用气相色谱法测定工业用异戊烯中含氧化合物的含量。 本标准适用于甲醇、二甲醚、甲基叔戊基醚、叔戊醇等含氧化合物杂质浓度不低于0.001%（质量分数）的异戊烯样品的测定。 　 SH/T 1790-2015 工业用裂解碳五中烃类组分的测定 气相色谱法 本标准规定了用气相色谱法测定工业用裂解碳五中各烃类组分的含量。 本标准适用于裂解碳五组分含量的测定，其最小检测浓度为 0.01 %（质量分数）。 　 SH/T 1793-2015 工业用裂解碳九组成的测定 气相色谱法 本标准规定了气相色谱法测定工业用裂解碳九中碳八芳烃、苯乙烯、甲基苯乙烯、双环戊二烯、茚、萘等组分含量。 本标准适用于工业用裂解碳九中含量不低于 0.01 %（质量分数）组分的测定。 　 SH/T 1796-2015 工业用三乙二醇纯度及杂质的测定 气相色谱法 本标准规定了用气相色谱法测定工业用三乙二醇的纯度和杂质含量。 本标准适用于三乙二醇含量不低于80.0%（质量分数），乙二醇、二乙二醇杂质含量不低于0.01%（质量分数）、四乙二醇杂质含量不低于0.02%（质量分数）样品的测定。 　 SH/T 1798-2015 工业用1-己烯纯度及烃类杂质的测定 气相色谱法 本标准规定了用气相色谱法测定工业用1-己烯纯度和烃类杂质的方法。 本标准适用于纯度不低于97.0%（质量分数）以及正己烷、3-己烯、2-己烯、2-甲基-1-戊烯等烃类杂质含量不低于0.005%（质量分数）的工业用1-己烯的测定。 　 冶金行业 YB/T 4493-2015 焦化油类产品馏程的测定 自动馏滴法 本标准规定了自动馏滴法测定焦化轻油类馏程的原理、试样的采取、仪器、试验步骤、结果计算、精密度、试验报告等。 本标准适用于焦化轻油类（焦化苯类、酚类、吡啶类、喹啉类等）、粘油类（焦化洗油、蒽油、木材防腐油、炭黑用焦化原料油等）产品馏程的测定。 　 YB/T 4495-2015 焦炉煤气 氰化氢含量的测定 硝酸银滴定法 本标准规定了测定焦炉煤气中氰化氢含量的试剂、仪器设备、取样、分析步骤和结果计算。 本标准适用于高温炼焦所得的焦炉煤气中氰化氢含量的测定，测定范围：0.1 g/m3～2.0 g/m3。 　 YB/T 4496-2015 焦炉煤气 硫化氢含量的测定 气相色谱法 本标准规定了焦炉煤气中硫化氢含量的气相色谱测定的原理、仪器和材料、采样、分析步骤、结果计算、精密度和安全注意事项。 本标准适用于焦炉煤气中硫化氢含量的测定。 　 YB/T 4503-2015 钢筋机械连接件 残余变形量试验方法 本标准规定了钢筋机械连接件残余变形量试验的术语及定义、符号及说明、试验原理、试件、试验设备、试验程序及试验报告。 本标准适用于室温下钢筋机械连接件承受规定静载荷后残余变形量的测量。 　 YB/T 5325-2015 黄血盐钠含量的测定方法 本标准规定了黄血盐钠含量的测定方法的原理、试剂、仪器、试样的采取和制备、试验步骤、结果计算和精密度。 本标准适用于从炼焦煤气回收中所制得的黄血盐钠含量的测定。 YB/T 5325-2006 建材行业 JC/T 2336-2015 碳纤维中硅、钾、钠、钙、镁和铁含量的测定 本标准规定了碳纤维中硅、钾、钠、钙、镁和铁含量测定方法。硅的测定用氟硅酸钾容量法和硅钼蓝分光光度法。钾、钠、钙、镁和铁的测定用原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体发射光谱法。 　 JC/T 2342-2015 氮化硅材料相含量分析方法 本标准规定了X射线多晶衍射法测定氮化硅材料相含量的术语和定义、仪器、测试步骤及定量分析方法 本标准适用于氮化硅中&alpha 相和&beta 相的定量分析。 　 纺织行业 FZ/T 50032-2015 聚丙烯腈基碳纤维原丝残留溶剂试验方法 本标准规定了聚丙烯腈基碳纤维原丝残留溶剂测试方法-气相色谱法（方法A）、比色法（方法B）和汞盐滴定法（方法C）。 方法A和方法B适用于以二甲基亚砜（DMSO）、二甲基乙酰胺（DMAC）为溶剂的聚丙烯腈基碳纤维原丝残留溶剂的测定，仲裁时使用方法A。 方法C适用于以硫氰酸钠（NaSCN）为溶剂的聚丙烯腈基碳纤维原丝残留溶剂的测定。 　　附件：246项行业标准名称及主要内容

硅基氮化镓横向功率器件因其低比导通电阻、高电流密度、高击穿电压和高开关速度等特性，已成为下一代高密度电力系统的主流器件之一，而且在电子消费产品中得到大规模应用。由于硅基氮化镓横向功率器件电气可靠性十分有限，主要表现在硬开关工作环境中的动态电阻退化效应，这给其在寿命要求较长的领域（如数据中心、基站等电源系统）应用带来了挑战，阻碍了其在ICT电源等大功率领域中的大规模应用。提升硅基氮化镓横向功率器件可靠性的难点在于如何准确测试出器件在长期高压大电流应力工作下的安全工作区，如何保证器件在固定失效率下的寿命。硅基氮化镓横向功率器件在高压大电流场景下的“可恢复退化”与“不可恢复退化”一直以来很难区分，这给器件安全工作区的识别和寿命评估带来了极大挑战。针对上述问题，中国科学院微电子研究所研究员刘新宇团队基于自主搭建的硅基氮化镓横向功率器件动态可靠性测试系统，从物理角度提出了硅基氮化镓横向功率器件开关安全工作区的新定义及表征方法。该技术能够表征硅基氮化镓横向功率器件开发中动态电阻增大的问题及其开发的硅基氮化镓横向功率器件对应的材料缺陷问题。相关研究成果以Characterization of Electrical Switching Safe Operation Area On Schottky-Type p-GaN Gate HEMTs为题发表在《IEEE电力电子学汇刊》（IEEE Transactions on Power Electronics）上 。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究项目以及北京市科学技术委员会项目等的支持。图 (a) 团队自主搭建的自动化硅基氮化镓横向功率器件动态可靠性研究平台；(b) 基于器件是否生成新陷阱的角度区分硅基氮化镓横向功率器件的“可恢复退化”与“不可恢复退化；。(c) 提出一种检测器件发生不可恢复退化的边界的测试方法，以此测试序列表征器件开关安全工作区；(d) 所测试的硅基氮化镓横向功率器件的开关安全工作区。

有市场消息传出，台积电正扩大采购买氮化镓相关半导体设备，6英寸厂内相关产能将翻倍。自去年开始就陆续有消息传出，台积电看好化合物半导体领域，将与国外大厂合作进军此领域，尤其是氮化镓晶圆。魏哲家当初表示，氮化镓拥有高效能、高电压等特性，适合用在高频半导体，而台积电在氮化镓制程技术上已有所进展，符合客户要求，看好未来氮化镓应用前景。如今，小批量生产正在扩大。台积电目前是提供6英寸硅基氮化镓晶圆代工服务，且在结盟意法半导体后，又与纳微半导体进行合作，先进功率氮化镓解决方案正陆续开发，预期能抢攻目前最热门的电动车市场商机。作为一种宽禁带半导体材料，氮化镓运作将比硅元件快上20倍，应用在充电器上，将可使速度快3倍，但却能大幅缩小体积与重量。虽然氮化镓还不能用在制作如CPU等逻辑IC，主要是光电、通讯射频及电源功率元件，但仍然相当重要，且造价并不便宜。此类化合物半导体已被认为是第三代半导体，各国正积极投入生产及研究，还有如碳化硅等，具有耐高温、耐高压的特点，在电力电子系统上能有相当广泛的应用，当然也包括电动车，所以除了手机快充外，目前投入化合物半导体的业者基本上都相当积极的想要打入电动车供应链。如台湾地区的茂矽、汉磊科等也早已布局相关应用，抢先跨过技术门槛来争抢市占，自去年Q4以来，车用电子急遽升温，客户订单开始激增，目前产能都已满载，价格当然也攀高，市场相当看好，甚至预期下半年客户不会修正库存，动能将持续，并一举反亏为盈。虽然这只是期望，但无论如何，化合物半导体市场正在扩大，将会是趋势。据台湾工研院报告，2025年就将成长到1780亿美元，而相对来讲投入的厂商仍少，但有的厂商已取得不错的成果。

第三代半导体材料又被称之为宽禁带半导体材料。主要包括碳化硅（SiC）、氮化嫁（GaN）、金刚石等。目前其主要在半导体照明、激光器和探测器、电力电子器件等领域应用。相比于第一、二代半导体材料，第三代半导体材料的物理特性方面优势十分明显，比如禁带宽度大、较高的热导率、较高的击穿电场以及更高的抗辐射能力等等，正是因为上述这些优势，第三代半导体材料是制作高频、高温、抗辐射及大功率器件的优异材料。而碳化硅作为第三代半导体家族的重要一员，其具有高热导率、高击穿场、高饱和电子迁移率、抗辐射和化学性质稳定等突出优点。而碳化硅器件具有开关频率高、功率密度高、损耗低、尺寸小等优点，可以在高功率、高频以及极端特殊环境下应用，例如在清洁能源汽车、车载充电器、城市轨道交通、城市输电等领域己经得到应用，并显示出优异的性能。同时碳化硅与氮化镓具有相近的晶格常数与热膨胀系数，是GaN薄膜异质外延生长的理想衬底材料，可以在半绝缘的SiC衬底上外延GaN薄膜制备一系列的微波射频器件，其研发生产将会推动5G技术的快速发展与应用。由于碳化硅广阔的市场前景，各国自上世纪八十年代以来便制订了一系列相关的科研计划并不断加大相关领域的研发投入。我国虽然碳化硅领域的相关研究起步较晚，但经过我国科研工作者二十多年的研究，相关工作也己取得突破性的进展。一系列重大项目的快速推进，如科技部863计划2002年启动的“碳化硅单晶衬底制备”项目、2006年启动的“2英寸以上半绝缘碳化硅材料与功率电子器件”项目、2011年启动的“高压大容量碳化硅功率器件的研发”项目等，使得国内碳化硅行业快速发展，在我国军事、航天、通讯等各领域得到应用。针对于此，仪器信息网分析和统计了2018-2020年，三年来的碳化硅相关的学位论文，共计232篇。碳化硅不仅可用于第三代半导体领域，盘点论文已剔除非半导体领域的研究，论文的研究方向覆盖了碳化硅材料制备、工艺开发、器件研究、应用分析等方面。学位论文数量排行图中给出的是学位论文三年间发表数量前九名，可以看出，电子科技大学在碳化硅领域多有建树。具体论文内容来看，电子科技大学的研究主要集中于MOSFET驱动电路、器件设计等方面。哈尔滨工业大学的研究方向主要是碳化硅的具体应用和抛光工艺。从近三年可以看出，2020年明显论文数量下降，而2019年还有所上升。这一结果并不能表明碳化硅半导体材料的研究热度变化，这可能是由于2020年发表的部分论文签署了论文保密协议，存在论文披露的滞后性。进一步，我们统计盘点了各高校的论文指导教师名单，需要注意的是，部分论文存在校外指导。（以下排名不分先后）学校论文指导教师安徽工业大学周郁明北方工业大学曹淑琴、韩军北京交通大学郑琼林、杨中平、林飞、李艳、郭希铮大连理工大学夏晓川、梁红伟、张建伟、杜国同、王德君、唐大伟、电子科技大学赵建明、何金泽、荣丽梅、张小川、周泽坤、邓小川、张有润、张金平、罗小蓉、杜江锋、徐红兵、钟其水、王雷、毕闯、李辉、东南大学孙立涛、徐涛、顾伟、孙伟锋、陆生礼、陈健、王继刚、广东工业大学阎秋生广西大学万玲玉贵州大学高廷红桂林电子科技大学李琦哈尔滨工程大学王颖哈尔滨工业大学周密愉、董尚利、杨剑群、翟文杰、杨明、郭亮、贲洪奇、高强、王晨曦、徐永向、张东来、李春、张国强、王高林杭州电子科技大学王颖、刘广海、合肥工业大学徐卫兵河北工业大学张保国、李尔平、湖北工业大学潘健湖南大学王俊、熊劼、陈鼎、高凤梅、姜燕、雷雄、沈征、帅智康华北电力大学崔翔、赵志斌、温家良、赵志斌、魏晓光、韩民晓、蒋栋、欧阳晓平华南理工大学姚小虎、Timothy C. Germann、耿魁伟、陈义强、华侨大学于怡青、胡中伟、段念、黄辉、郭新华、陈一逢、华中科技大学傅华华、梁琳、林磊、康勇、彭力、淮北师范大学刘忠良吉林大学吴文征、邢飞、赵宏伟、陈巍、呼咏、吉野辰萌、张文璋、赵继、李志来江南大学倪自丰江苏大学乔冠军昆明理工大学彭劲松、陈贵升、兰州大学张利民兰州交通大学汪再兴、杜丽霞、白云兰州理工大学卢学峰南方科技大学邓辉南京大学陆海、吴兴龙南京航空航天大学魏佳丹、秦海鸿、邢岩南京理工大学董健年青岛科技大学于飞三峡大学孙宜华、姜礼华、厦门大学孙道恒、王凌云山东大学马瑾、葛培琪、徐现刚、彭燕、李康、高峰、陈延湖、白云、王军上海电机学院赵朝会、杨馄、上海师范大学陈之战深圳大学彭建春沈阳工业大学何艳、关艳霞、苏州大学陶雪慧、太原理工大学杨毅彪天津大学徐宗伟、李连钢、天津工业大学宁平凡、孙连根、于莉媛、高志刚、张牧、高圣伟、黄刚、牛萍娟天津理工大学王桂莲武汉工程大学满卫东武汉科技大学柯昌明武汉理工大学涂溶、章嵩西安电子科技大学贾仁需、乐立鹏、王悦湖、汤晓燕、张玉明、戴显英、倪炜江、张艺蒙、宗艳民、张金平、郭辉、黄维、段宝兴、西安工程大学朱长军、李连碧、杨楞、张红卫、西安理工大学蒲红斌西华大学阳小明、吴小涛西南交通大学张湘湘潭大学李建成冶金自动化研究设计院王东文、陈雪松、云南大学陈秀华长安大学张林长春理工大学魏志鹏长沙理工大学谢海情、吴丽娟浙江大学祝长生、盛况、吴新科、郭清、邱建琪、何湘宁、吴建德、赵荣祥、李武华、徐德鸿郑州大学张锐郑州航空工业管理学院张锐、刘永奇中北大学梁庭中国科学技术大学刘长松、李辉、张军、李震宇、李传锋、许金时中国科学院大学陈小龙、施尔畏、黄维、夏晓彬、高大庆中国空间技术研究院于庆奎中国矿业大学伍小杰、戴鹏中国运载火箭技术研究院朱大宾重庆大学胡盛东、周林、周建林

成立于2022年的华鑫微纳集成电路有限公司在安徽蚌埠正如火如荼的建设着8寸MEMS晶圆生产线，项目总投资高达50.6亿元，用于生产厂房、动力厂房、仓库等的建设，MEMS生产制造设备、公用设备等的采购，项目实施后将达到月产3万片晶圆的规模，在行业内颇具竞争力。就在近日，中国仪器进出口集团有限公司就华鑫微纳仪器采购发布相关招标信息。截至目前不完全统计，此次采购仪器设备数量达88台/套，种类达49种，涉及多个工艺段的建设，有显影机、金属刻蚀机等工艺设备，也有如套壳检测仪、膜厚检测仪等检测仪器，具体详情如下：序号采购项目数量招标状态截止时间项目详情0709-244035614017蒸发台3套招标中2024/5/30 9:30详情0664-2440SUMECF28/07匀喷一体机1台招标中2024/6/3 10:00详情0664-2440SUMECF18/01匀胶机2台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF28/06原位掺杂多晶硅生长炉1台招标中2024/6/3 10:00详情0664-2440SUMECF20/02有机去胶湿台1台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF20/02氧化清洗湿台1台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF20/03压膜机1台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF20/05线宽测试仪(非金属）3台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF20/06线宽测试仪1台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF18/01显影机2台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF20/04外延层厚度检测仪1台招标中2024/5/27 9:00详情07009-244035614005贴膜机2台招标中2024/5/31 9:30详情0664-2440SUMECF18/04套刻检测仪2台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF28/04探针台5台招标中2024/6/3 10:00详情0709-244035614024台阶仪2套招标中2024/5/31 9:30详情0664-2440SUMECF20/01四探针测试仪3台招标中2024/5/27 9:00详情4197-2440HXWN0001/01刷片机3台 招标中2024/5/30 9:00详情0664-2440SUMECF18/03扫描电镜1台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF18/05缺陷检测仪1台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF28/07喷胶机1台招标中2024/6/3 10:00详情0664-2440SUMECF28/03膜厚检测仪2台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF20/02硫酸去胶湿台1台招标中2024/5/27 9:00详情0709-244035614023离子束刻蚀机1套招标中2024/5/31 9:30详情0664-2440SUMECF28/02快速退火炉1台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF18/06颗粒度检测仪5台招标中2024/6/7 10:00详情0709-244035614019金属溅射机3套招标中2024/5/30 9:30详情07009-244035614006揭膜机2台招标中2024/5/31 9:30详情0709-244035614016键合对准机1套招标中2024/5/31 9:30详情0709-244035614020减薄机2套招标中2024/5/29 9:30详情07009-244035614004化学机械抛光系统1台招标中2024/5/31 9:30详情0709-244035614025多靶溅射机1套招标中2024/5/31 9:30详情0664-2440SUMECF28/06低应力氮化硅生长炉1台招标中2024/6/3 10:00详情07009-244035614003大束流离子注入机1台招标中2024/5/31 9:30详情0664-2440SUMECF28/01剥离机1台招标中2024/6/3 10:00详情0664-2440SUMECF20/02标准清洗湿台2台招标中2024/5/27 9:00详情0709-244035614009UV固胶机1套招标中2024/5/30 9:30详情0664-2440SUMECF28/05PECVD2台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF20/02BOE湿台1台招标中2024/5/27 9:00详情0664-2440SUMECF18/02AOI设备4台招标中2024/5/27 9:00详情07009-244035614007氧化硅、氮化硅刻蚀机3套中标/详情07009-244035614015外延生长系统2套中标/详情07009-244035614022立式氧化炉2套中标/详情07009-244035614022立式退火炉2套中标/详情07009-244035614022立式合金炉1套中标/详情07009-244035614008金属刻蚀机1套中标/详情07009-244035614012多晶硅、硅刻蚀机1套中标/详情0709-244035614001电镀系统设备1套中标/详情07009-244035614011等离子去胶机5台中标/详情

近日，有报道称，为了发展新一代功率半导体，韩国30家本土半导体企业以及大学和研究所组建碳化硅产业联盟，以应对急速增长的碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化镓（Ga2O3）等宽禁带半导体所引领的新型功率半导体市场，从而形成韩国本土碳化硅生态圈。据悉，联盟内的30家韩国功率半导体企业将共同参与材料、零部件、设备的开发，培育与碳化硅半导体相关的材料、零部件和设备企业的发展。其中，LX Semicon将负责研发碳化硅半导体，SK siltron则负责碳化硅衬底，Hana Materials和STI将研发碳化硅半导体零件和设备技术。嘉泉大学、光云大学和国民大学将支持碳化硅半导体研发基础设施，国立纳米材料研究所和韩国陶瓷工程技术研究所将提供技术支持。宽禁带半导体就是第三代半导体，主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV)，亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看，较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓，而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)，被行业称为第三代半导体材料的双雄。基于第三代半导体的优良特性，其在通信、汽车、高铁、卫星通信、航空航天等应用场景中颇具优势。其中，碳化硅、氮化镓的研究和发展较为成熟。以SiC为核心的功率半导体，是新能源汽车充电桩、轨道交通系统等公共交通领域的基础性控件；射频半导体以GaN为原材料，是支撑5G基站建设的核心；第三代半导体在消费电子、工业新能源以及人工智能为代表的未来新领域，发挥着重要的基础作用。近年来，随着新能源汽车的兴起，碳化硅IGBT器件逐渐被应用于超级快充，展现出了强大的市场潜力，第三代半导体发展进入快车道。第三代半导体器件的生产离不开检测，以碳化硅功率器件的生产为例，只有通过对各个生产环节的检测才能不断提高良率和工艺水平。碳化硅的检测主要包括衬底检测、外延片检测、器件工艺、点穴参数、可靠性分析和失效分析。除了以上这些检测项目对应的仪器外，第三代半导体制造也离不开半导体设备，碳化硅产业链更是如此，其涉及的设备种类繁多。碳化硅的很多工艺段设备可以与硅基半导体工艺兼容，但由于宽禁带半导体材料熔点较高、硬度较大、热导率较高、键能较强的特殊性质，使得部分工艺段需要使用专用设备、部分需要在硅设备基础上加以改进。相关工艺及半导体制造设备如下，

随着多款搭载800V平台的车型发布，以及头部材料厂商扩产计划超预期，碳化硅产业链迎来频繁催化。中金公司认为，需求端新能源车+光伏上量与供给端良率突破或于2024年迎来共振，碳化硅有望迎接大规模放量；国内厂商产能规划亦积极，提升了设备国产化需求。近几日，国内外多家SiC设备企业宣布斩获订单，获首季开门红。48所40台SiC外延设备成功Move in 1月9日，中国电科48所宣布，随着某客户现场搬运通道的封闭，48所自主研发的40台SiC外延炉成功Move in。据了解，去年6月29日，中国电科48所宣布，他们自主研制的8吋SiC外延设备首次亮相，并且已经完成首轮工艺验证。48所研发团队在6吋SiC外延设备基础上，进一步优化水平进气装置设计、热壁式反应室构型等设计，克服了大尺寸外延生长反应源沿程损耗突出、温流场分布不均等问题，满足了大尺寸、高质量外延生长需求，实现了外延装备从6吋到8吋的技术迭代。 而“第三代半导体核心装备国产化关键技术攻关”项目由中国电子科技集团公司第四十八研究所(以下简称中国电科48所)承担，项目突破了6英寸SiC外延生长、高温高能离子注入机工艺性能、产能、稳定性、可靠性提升等关键技术，实现了6英寸SiC外延生长设备、SiC高温高能离子注入机国产化与工程化，满足规模化量产工艺要求，并具备产业化应用能力，目前已在国内多家第三代半导体芯片制造企业上线应用。项目实施期内申请发明专利15项，发布规范标准等4项。安森美韩国SiC工厂采用爱思强设备据外媒报道，安森美位于韩国富川的SiC工厂采用了由爱思强提供的G10-SiC化学气相沉积（CVD）设备，爱思强将支持该工厂年产超100万片8英寸SiC晶圆的产能，爱思强还获得了安森美颁发的供应商奖。在新工厂，安森美运营着多套新的G10-SiC系统，两家公司密切合作，不仅安装了新工具，还实现了现场生产力的重大提高。这些团队共同改进了设备操作，优化了维护程序，所有这些都大大增加了正常运行时间和晶圆产量。安森美的一位代表在一份新闻稿中表示，由于与爱思强的密切合作，该公司能够提高安装基地已经非常高的生产力水平。据介绍，安森美在新工厂运营着多个新的G10-SiC系统，并且实现了重大的生产力提高。微芸半导体获得碳化硅刻蚀设备重复订单，设备性能满足客户量产要求1月7日，据“诺延资本”消息，微芸科技于近日成功获得国内某碳化硅代工厂批量订单，标志着微芸科技研发生产的碳化硅刻蚀设备在均匀性和一致性方面已经基本满足客户量产的需求。据介绍，微芸科技于2021年成立，是一家专注于第三代化合物半导体的半导体设备制造商。据悉，微芸科技仅用两年时间就完成了ICP和CCP刻蚀设备的研发，并且获得了重复订单。目前公司在硅、碳化硅、二氧化硅、氮化硅、砷化镓、磷化铟等多种材料的刻蚀上都有比较成熟的整套工艺和设备方案。预计将在2024年第一季度完成针对氮化镓材料的原子层刻蚀设备研发。清软微视国产 SiC 检测设备签约高校研究院近日，清软微视（杭州）科技有限公司（以下简称”清软微视“）自主研发的 SiC 衬底和外延缺陷检测设备 Omega 9880 成功中标国内某知名 SiC 研究院相关设备招标项目，并已成功签订采购合同。该研究院主要聚焦 SiC 功率半导体材料缺陷表征、器件设计、器件制造工艺、封装工艺开发等主要方向，重点突破 SiC 材料与器件关键共性技术及先进制造工艺。清软微视作为清华大学知识产权转化的高新技术企业，布局了 SiC 从衬底、外延、芯片到器件模组的全产业链检测装备，打通了 SiC 全制程段缺陷数据，为 SiC 缺陷的转化、关联和器件的失效分析奠定了数据基础。结合清软微视与该研究院各自的科研优势，双方将在SiC外延和芯片的缺陷表征和分析方面展开深度合作。