1704758737
经典浙大 [:1704757984]
1704758738
经典浙大 材料物理与化学学科 在半导体材料上刻下“中国创造”
1704758739
1704758740
【重点学科名片】
1704758741
1704758742
浙江大学材料物理与化学学科原属半导体材料学科，在上世纪八九十年代曾经是国内半导体材料学科中唯一的国家重点学科。学科以半导体材料为特色，建有硅材料国家重点实验室，是半导体材料学科的第一批硕士点和第一个博士点，是博士后流动站和教育部“长江学者奖励计划”特聘教授设岗学科，也是浙江大学“211工程”一期、二期的重点学科建设项目“半导体材料及功能材料学科群”以及“硅及复合半导体材料”的主体，是浙江大学“985”一期、二期的重点建设学科。同时，学科拥有的生产基地——宁波立立电子有限公司，是国内研究和开发半导体材料、培养相关高级专门人才的重要基地。
1704758743
1704758744
近年来，学科以半导体材料为重点和特色，着重建设硅晶体材料科学与技术、半导体薄膜新型光电材料、半导体复合光电材料、复合光功能材料、纳米功能材料等主要研究方向。拥有中国科学院院士1人、国务院学位委员会学科评议组成员1人、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授1人、国家杰出青年基金获得者3人、教育部“（跨）新世纪优秀人才计划”获得者4人、国家人事部百千万人才1人、国家有突出贡献的中青年专家2人、中国青年科技奖获得者1人以及全国百篇优秀博士论文奖和提名奖获得者各1人，浙江大学求是特聘教授1人。总计教授14人，副教授16人，具有博士学位28人。
1704758745
1704758746
硅材料研究方向，在分子筛吸附提纯硅烷法制备高纯多晶硅、探测器级高阻单晶硅、少数载流子的寿命测试分析、减压充氮直拉硅单晶生长技术以及微量掺氮直拉硅单晶缺陷等研究方面取得了多项重大突破性进展，获得国家自然科学二等奖1项，国家发明二等奖1项，三等奖2项，省部级奖20多项，拥有国家发明专利50多项，在科技成果转化为生产力方面做出突出贡献。其中，“掺氮直拉硅单晶氮及相关缺陷的研究”获2005年国家自然科学二等奖，“减压充氮直拉硅单晶技术”获1989年国家发明二等奖，“全分子筛吸附法提纯硅烷”获1980年国家发明三等奖，“高频109μm红外光电导衰减硅单晶少子寿命测试仪”获1988年国家发明三等奖。
1704758747
1704758748
半导体薄膜与器件方向，于1992年自行创建了国内第一台超高真空CVD外延设备，率先开辟了一个利用超高真空CVD新技术低温生长优质半导体薄膜材料的研究领域。在利用超高真空CVD低温外延技术生长优质薄硅外延片和新颖锗硅合金材料方面取得很大进展，2005年获浙江省科技（发明）二等奖。近年来，在国家“973”和国家自然科学基金重点项目等10多项基金支持下，研究室在宽禁带GaN、ZnO晶体薄膜异质结构生长、ZnO的p型掺杂关键技术解决、ZnO-LED研制及Si基LiNbO3生长等方面已取得了突破性进展，在国际期刊上发表SCI收录论文160多篇，其中国际公认权威杂志《美国应用物理通信》（APL）22篇，论文被SCI引用500多次；申请了国家发明专利50多个，已授权22个。“ZnO基材料生长、p型掺杂与LED基础性研究”获2006年浙江省科技（自然科学）一等奖，“硅基光电集成材料与器件基础研究”获2006年国家教育部高校自然科学二等奖。
1704758749
1704758750
复合半导体方向，先后承担国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重大／重点／重大国际合作等国家和省部级项目20多项，主要研究高性能复合光电材料的分子设计和材料设计、合成与制备、结构与性能，利用纳米化、有序化以及外场调控等手段实现其微结构的调控与组装，研究复合体系中的不同组成、表面和界面态的电子结构及其载流子输运特性，揭示其功能互补、协同增强的物理机制，并探索在光电池、光电探测、生物传感器等领域上的应用。在高性能有机电荷传输材料、有机／无机复合纳米材料的制备技术等方面取得重大进展，在本领域国内外著名学术刊物发表SCI收录论文100多篇，获国家授权发明专利7项，获国家教委科技进步三等奖1项。
1704758751
1704758752
复合光功能方向、纳米功能材料方向，在近年来的研究中，获得浙江省科学技术一等奖3项，省部科技二等奖4项。
1704758753
1704758754
首创硅烷法研制硅单晶
1704758755
1704758756
浙江大学材料物理与化学学科原属半导体材料学科。再往前追溯，源自半导体材料与器件专业。1957年，“发展半导体事业”被列入新中国第一个十二年科学发展规划，全国不少高校开始创办半导体材料方面的专业。浙江大学是我国最早开办工科半导体材料与器件专业的五所学校之一。阙端麟作为骨干教师，参与了浙江大学半导体材料与器件专业的创办，也是该专业的学术带头人。
1704758757
1704758758
阙端麟是厦门大学电机系的毕业生。留校任教两年后的1953年，他被调到浙江大学工作。次年，他开始研究半导体温差电材料。首次跨入半导体材料这一新兴学科，阙端麟便小有收获，试制成功我国第一台温差发动机。与此同时，国际上正热中于探索重要的半导体材料——锗和硅。经过深思熟虑后，他转而选择认为有前途的硅材料作为研究方向。1959年，他开始研究提纯硅烷及制备高纯硅技术。
1704758759
1704758760
“制取高纯硅在国际国内有多种方法，其中，硅烷法对实验设施的要求最低。但由于硅烷容易发生爆炸，这种方法很少有人去研究和试验。”阙端麟回忆说：“但当时我们国家、学校都很困难，财力、物力和知识基础都很缺乏。以当时浙江大学的条件，我认为用硅烷法制取最有可能成功。虽然危险，我也不顾了。年轻么，怕什么！”
1704758761
1704758762
首先要解决实验设备。阙端麟根据实验室的现有条件设计了一套化学反应系统，用有限的经费购置了少量的烧杯，其他的仪器就靠自己动手制作了。“我在本科的时候学得比较广，动手能力也不错，在做研究的时候就派用场了。像过滤器这些零件，都是我自己吹制的。”阙端麟说，其实实验中最大的问题是防止爆炸伤人。“我们想了一个办法，自己动手编制了一个铁丝网，把实验设备‘保护’起来。”
1704758763
1704758764
1964年，经过五年的反复试验、研究，阙端麟终于在实验室取得高纯硅单晶。这是我国在硅烷法制取高纯硅上的一个突破！
1704758765
1704758766
随后到来的“文革”，并没有阻止阙端麟研究的脚步，倒是一些不愿参加派系斗争的教师被实验的成功所吸引，学校因此把这些教师组织起来，组成了扩大的研究组，对硅烷制备、硅烷中微量杂质及杂质吸附、吸收技术等整套的工艺进行研究。在扩大研究组的共同努力下，1970年，具有浙江大学特色的高纯硅烷及多晶硅生产的成套工艺技术研究成功。
1704758767
1704758768
“全分子筛吸附法提纯硅烷”是采用氯化铵与硅化镁在液氨中生成硅烷并与分子筛吸附相结合的提纯硅工艺流程，是一种工艺简单、流程短、投资省、易于保证高纯度的技术。这项成果于1980年获国家发明三等奖。由于高纯硅烷在电子工业上的用途不断发展，成为重要高纯电子特种气体，至今国内仍在采用该法生产高纯硅烷气体。
1704758769
1704758770
1704758771
1704758772
1704758773
1964年，浙江大学首创硅烷法研制硅单晶（图为阙端麟正在进行科学研究）
1704758774
1704758775
从1980开始的“六五”阶段是我国真正的“硅起步”阶段。这一阶段，国家科委组织了“大规模集成电路用硅材料的攻关”，提出了“全部国产化”的要求，启动了“一条龙攻关计划”：组织相关单位，携手合作进行硅材料的国产化研究。阙端麟带领课题组积极参与到“六五”及“七五”国家重点科技攻关中。期间，他领导了探测器级特高阻硅单晶的研究，成功地研制出p型电阻率高达100kΩ·cm的硅单晶。他还采用新的方法，发展了单色红外光电导衰减技术和理论，先后研制成功GGS—1、GGS—2型硅单晶寿命仪。仪器的技术指标大大超过当时同类进口仪器的水平，使硅单晶工业产品寿命测试仪全部国产化，并广泛在国内推广使用。成果于1988年获国家发明三等奖。
1704758776
1704758777
不断研究的成功，使实验室在特高阻探测器级硅单晶和高纯技术方面形成特色。1985年，国家计委批准在浙江大学建设高纯硅国家重点实验室，1987年建成并对外开放。实验室具备了较好的从事半导体材料教学、研究的条件，已成为培养高质量人才、出高水平成果的基地。
1704758778
1704758779
创建与学科发展同步的生产基地
1704758780
1704758781
“科学研究一定要与生产相结合。我们学科的发展就得益于产学研的紧密结合。”阙端麟介绍说，他和课题组的多项成果一经鉴定就直接转入生产，为学科和实验室的建设提供资金支持。
1704758782
1704758783
1970年，阙端麟和课题组成员李立本把实验研究取得的“全分子筛吸附法提纯硅烷”技术成果投入应用，并把实验室制取的高纯硅立即投放市场，赚取了第一桶金。在此基础上，他们在没有学校资本投入的情况下，靠自力更生，创办了浙江大学半导体厂。
1704758784
1704758785
40余年来，李立本一直致力于硅单晶的研究与产业化。他回忆说：“当时国内的需求量还不大，我们也只是小规模生产，但是效益很好。”
1704758786