创新与耐心苏州工业园区十年培育纳米“慢”产业

2019-11-13 10:43 来源:科技日报

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纳米真空互联实验站

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纳米真空互联实验站科研人员调试设备

近日,第五届2D材料国际会议在苏州召开。会议期间,位于苏州工业园区的纳米X正式向国内外用户开放,引起科学界的关注。

苏州工业园区已经发展纳米技术和工业13年了,从被外界质疑到被公众关注。如今,园区已成为全球八大纳米产业集群之一,中国科学院苏州纳米技术与仿生学研究所也成为园区纳米产业创新的源泉。纳米真空互联实验站是一个科学仪器,建成后将成为顶尖纳米科技人才的国际聚集高地,对当地经济和科技有很强的带动和辐射作用。

纳米产业未来有巨大的应用空间,但其成就将会放缓。苏州工业园区十年来培育了一个“慢”产业。凭借“十年磨一剑”的远见卓识和耐心,实现了纳米产业的集聚和发展。

未来纳米研究平台

2014年,全球纳米领域的科学仪器——纳米真空互联实验站在园区启动。

这是世界上第一台集材料生长、器件加工、测试和分析于一体的纳米科学仪器。有了它,科学家将能够在未来生产出更高计算速度的更小计算机和更智能的机器人。

”未来,电子元件将发展到纳米级,器件尺寸越来越小,集成度越来越高。然而,对于如此小的器件,仍然有许多用当前技术无法解决的影响,并且新器件的制造无法完成。因此,未来生产纳米甚至更低级别的器件需要一条新的技术路线。”中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生学研究所纳米真空互联实验站副主任丁顺安表示。

这个实验装置是一个在类似太空的全真空环境中纳米器件的研发平台,探索未来纳米器件制造的新技术。

本装置的特点是所有功能设备通过超高真空管相连,解决了传统超洁净室模式难以解决的灰尘、表面氧化、吸附等污染问题。

目前,除了法德等与实验站建立了合作关系的国家外,还有薛启坤院士团队、鲍新河院士团队、杜江峰院士团队、清华大学、北京大学、Xi交通大学进行了深入合作,国内半导体相关企业也前来合作。

丁顺安告诉记者,该实验站正试图通过超高真空下的互联集成和几个重大项目的验证,突破现有仪器设备的功能限制,实现材料制备、测试分析和微纳加工技术的协同效应,为战略性新兴产业的科学研究和发展提供一个先进的开放平台。

在试运行阶段,根据建设和运行的原则,试验站目前已开展了86项国内外合作。设备运行平稳,用户使用机器达22000小时。南开大学

实验站东红研究小组在过渡时期使用了一个小型互连器件来测试多层结构的异质结能带级。相应的实验结果已经发表。

研究小组通过前期合作项目开展,发表论文100多篇,发表子论文《自然》多篇,申请专利42项,授权10项。

形成公园的纳米生态闭环效应

直径2英寸(约5厘米),白色、半透明、塑料纹理的晶片在国际市场上售价高达5000美元,很难找到一种被称为第三代半导体材料的——氮化镓晶片。

纳维科技(Navi Technology)位于苏州工业园区,可以利用纳米技术大规模生产2英寸氮化镓晶圆,并已完成小规模生产

纳米技术真空互联综合实验装置的重要意义在于它直接连接基础研究和应用技术发展,缩短和简化了从材料研究到器件开发和产业化的过程,探索了纳米材料和新器件大规模制造的技术路线。

丁肃南表示,纳米真空互联实验站不仅可以开发硬件,还可以开发新技术。超导器件、半导体器件和其他表面敏感材料和器件可以在这里制造,这可以实现量子材料的设计和制备,从而可以用于制造功能强大的量子计算机。有了这套设备,可以生产出更智能、更可靠和更小的设备,可以应用于通信、信息、人工智能等领域。通过科学仪器,我们不仅培养了一批国际顶尖纳米技术人才,而且大大提高了我国主要仪器设备的自主开发水平苏州工业园区科技信息局局长许文清表示,实验设施向世界开放,必将吸引国内外各学科的高端科研技术人才,从而推动区域产业的创新发展。

新产业布局十年看趋势

苏州工业园区是中国第一个将纳米技术应用产业视为区域性战略性新兴产业的地区。发展纳米工业的决定已经有十多年了。

2006年,苏州工业园区、中国科学院、江苏省和苏州市共同出资成立中国科学院苏州纳米技术与仿生学研究所。公众中发生了骚动,但也出现了不同的声音。

”当时,苏州决定率先将纳米技术应用产业作为该地区战略性新兴产业。有些人不太明白。”苏州市科技局局长张东驰表示:“然而,在选择一个地区的产业布局时,应该考虑到5-10年的产业发展趋势。”

在苏州那威科技有限公司的实验室里,在显微镜下,一系列球状颗粒遇水后立即分散,并独立分布在玻璃片上。这些粒子是纳米球。

公司开发的单分散硅胶色谱填料是生物药物“除杂”的产品,占药物研发总成本的50%-80%。然而,到目前为止,这项技术一直被外国企业垄断,国内企业必须以高价购买。他们的产品一上市,就迫使一家日本公司将几十万元/公斤的价格降低到原价的十分之一。

纳米技术就像一根金线,连接了许多行业,为园区带来了丰富的上游和下游形式。园区逐步发展了微纳制造、纳米新材料、微机电系统和氮化镓等优势产业集群。

“与其他行业不同,纳米行业的基础更广,产生的结果也更慢。耐心是更进一步的必要条件。”张东驰说道。

目前,苏州工业园区已成为中国纳米技术产业资源最集中的地区之一,纳米技术产业的技术水平也在迅速提高。汉天夏、纳维科技、詹静半导体、星硕纳米等众多企业克服了技术壁垒,填补了许多国内外技术空白。迄今为止,已有600多家纳米技术应用企业被引进。今年1-9月,苏州工业园区纳米技术应用产业产值达到564亿元。

(本文图片由中国科学院苏州纳米科学研究所和苏州工业园区科技信息局提供)