近日，復(fù)旦大學(xué)光電研究院褚君浩院士、雷雨聲團隊聯(lián)合東嵐領(lǐng)先（能源）集團在香港設(shè)立單晶鈣鈦礦半導(dǎo)體全球戰(zhàn)略總部，重點布局國際專利申請與海外市場拓展，并在康橋落地中試生產(chǎn)線。該項目依托浦東康橋院士之家進行孵化，計劃今年9月在康橋東路1號正式投產(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)未來可推動高端CT設(shè)備價格下降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年實現(xiàn)單晶鈣鈦礦晶體理論突破、2022 年實現(xiàn)單晶鈣鈦礦半導(dǎo)體穩(wěn)定性突破后，該團隊首次實現(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論“35項科技進展”、福布斯 30 項科技進展等國際獎項，并相繼完成多項產(chǎn)業(yè)化驗證。 該團隊成員介紹，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，長期受限于壽命短、應(yīng)用場景單一的瓶頸。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理論和工藝，最大僅停留在厘米級的實驗室樣品，尚未發(fā)展出晶圓技術(shù)，阻斷了其集成光電器件的實現(xiàn)，在國際科研界長期停留于基礎(chǔ)研究階段。 褚君浩、雷雨聲團隊經(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，團隊自主組建了多項原創(chuàng)性設(shè)備，并于2025年4月完成了產(chǎn)業(yè)化驗證，實現(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)機械拋光、微納加工、封裝集成的半導(dǎo)體全工藝，實現(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 帶動千億級產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展 該技術(shù)應(yīng)用廣泛，在光伏領(lǐng)域，團隊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，團隊開發(fā)的直接型X射線光子計數(shù)探測器，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)未來可推動高端CT設(shè)備價格下降60%，助力癌癥早期篩查普惠化。在顯示領(lǐng)域，團隊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，不僅打破了國外對高端晶圓技術(shù)的壟斷，更將帶動千億級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)新孵化平臺效應(yīng)，依托院士團隊和項目資源加強供需對接和科技轉(zhuǎn)化，努力引進和孵化更多未來產(chǎn)業(yè)，落地前沿項目，為浦東引領(lǐng)區(qū)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

審核編輯 黃宇