近日，復(fù)旦大學(xué)光電研究院褚君浩院士、雷雨聲團(tuán)隊(duì)聯(lián)合東嵐領(lǐng)先（能源）集團(tuán)在香港設(shè)立單晶鈣鈦礦半導(dǎo)體全球戰(zhàn)略總部，重點(diǎn)布局國(guó)際專利申請(qǐng)與海外市場(chǎng)拓展，并在康橋落地中試生產(chǎn)線。該項(xiàng)目依托浦東康橋院士之家進(jìn)行孵化，計(jì)劃今年9月在康橋東路1號(hào)正式投產(chǎn)，致力于構(gòu)建新一代光電半導(dǎo)體生態(tài)聯(lián)盟。 據(jù)悉，鈣鈦礦設(shè)備可降低輻射劑量并提高清晰度，該技術(shù)未來可推動(dòng)高端CT設(shè)備價(jià)格下降60%，助力癌癥早期篩查普惠化。 鈣鈦礦單晶晶圓（8寸） 攻克醫(yī)療成像等技術(shù)難關(guān) 據(jù)悉，這是繼 2020年實(shí)現(xiàn)單晶鈣鈦礦晶體理論突破、2022 年實(shí)現(xiàn)單晶鈣鈦礦半導(dǎo)體穩(wěn)定性突破后，該團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)單晶鈣鈦礦半導(dǎo)體集成光電器件的全鏈條突破，攻克了該材料晶圓產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與集成技術(shù)的一系列難關(guān)，為高端醫(yī)療成像、下一代顯示技術(shù)以及光伏發(fā)電提供了新的解決方案。相關(guān)成果已獲得麻省理工科技評(píng)論“35項(xiàng)科技進(jìn)展”、福布斯 30 項(xiàng)科技進(jìn)展等國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)，并相繼完成多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證。 該團(tuán)隊(duì)成員介紹，現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)建立在晶圓基礎(chǔ)上，鈣鈦礦作為新一代光電半導(dǎo)體材料，因其優(yōu)異的光電性能和低廉的制造成本備受科研界關(guān)注。然而，現(xiàn)有工藝下的鈣鈦礦以多晶薄膜的形式存在，其晶界缺陷多且無法集成，長(zhǎng)期受限于壽命短、應(yīng)用場(chǎng)景單一的瓶頸。單晶鈣鈦礦雖能從材料本質(zhì)上解決上述問題，但缺乏可控的晶體生長(zhǎng)理論和工藝，最大僅停留在厘米級(jí)的實(shí)驗(yàn)室樣品，尚未發(fā)展出晶圓技術(shù)，阻斷了其集成光電器件的實(shí)現(xiàn)，在國(guó)際科研界長(zhǎng)期停留于基礎(chǔ)研究階段。 褚君浩、雷雨聲團(tuán)隊(duì)經(jīng)過10年的積累，提出堆疊異質(zhì)結(jié)晶體外延理論，研發(fā)成果3次發(fā)表在了國(guó)際學(xué)刊《自然》（Nature）上，并逐漸開展了理論和工藝的系統(tǒng)化完善和落地。近年來，在復(fù)旦大學(xué)“新工科”建設(shè)的政策支持下，團(tuán)隊(duì)自主組建了多項(xiàng)原創(chuàng)性設(shè)備，并于2025年4月完成了產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了8英寸單晶鈣鈦礦晶圓的快速制備（10分鐘完成），并貫通了其化學(xué)機(jī)械拋光、微納加工、封裝集成的半導(dǎo)體全工藝，實(shí)現(xiàn)了該新型半導(dǎo)體的全鏈條突破。 ? 全彩Micro -LED（分辨率10微米 帶動(dòng)千億級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展 該技術(shù)應(yīng)用廣泛，在光伏領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)基于單晶鈣鈦礦晶圓研制的太陽能電池組件，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)34.85%，遠(yuǎn)超硅基材料29.4%的理論極限，且穩(wěn)定性提升至“以年為單位”，實(shí)現(xiàn)大幅降低光伏發(fā)電成本，為“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)提供關(guān)鍵支撐。在醫(yī)療成像領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)開發(fā)的直接型X射線光子計(jì)數(shù)探測(cè)器，輻射劑量較傳統(tǒng)設(shè)備下降99%，成像分辨率提升百倍，材料成本降低80%，該技術(shù)未來可推動(dòng)高端CT設(shè)備價(jià)格下降60%，助力癌癥早期篩查普惠化。在顯示領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)利用單晶鈣鈦礦的片上集成特性，繞過Micro-LED“巨量轉(zhuǎn)移”技術(shù)瓶頸，直接生長(zhǎng)全彩顯示單元，良率接近100%，成本僅為現(xiàn)有工藝的1/10，該技術(shù)可應(yīng)用于柔性屏幕、智能穿戴設(shè)備及影院級(jí)大屏，為顯示行業(yè)帶來革命性突破。 單晶鈣鈦礦技術(shù)的突破，不僅打破了國(guó)外對(duì)高端晶圓技術(shù)的壟斷，更將帶動(dòng)千億級(jí)新材料和高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。鈣鈦礦單晶技術(shù)的成功產(chǎn)業(yè)化，將重塑光伏、醫(yī)療影像和顯示行業(yè)格局，為康橋鎮(zhèn)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。 下一步，康橋鎮(zhèn)將繼續(xù)發(fā)揮浦東康橋院士之家的創(chuàng)新孵化平臺(tái)效應(yīng)，依托院士團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目資源加強(qiáng)供需對(duì)接和科技轉(zhuǎn)化，努力引進(jìn)和孵化更多未來產(chǎn)業(yè)，落地前沿項(xiàng)目，為浦東引領(lǐng)區(qū)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

審核編輯 黃宇