电子材料

德国开发出多材料陶瓷增材制造技术

由德国企业和研究机构共同开发了1种多材料陶瓷组件的增材制造（AM）工艺，其可用于通过红外加热对塑料部件进行非接触焊接，通过这种方式，提供了更大的几何自由度和制造靈活性，导电和电绝缘陶瓷材料的组合被用来制造复杂的加热器结构。

德国PolyMerge GmbH是1家塑料焊接机械制造商，其发展目标是开发复杂的发射器，用于塑料部件的非接触加热和短周期连接。来自弗劳恩霍夫陶瓷技术和系统研究所（Fraunhofer IKTS）的1个团队利用其工艺和材料技术以及TIWARI Scientific Instruments GmbH的3D打印专业知识为开发提供支持。TIWARI是1家由欧空局支持的德国初创企业，该公司使用1台带有改进打印头的商用3D打印机来额外制造零件，灯丝的精密挤压和与印刷床的良好附着力使零件的生产具有高细节和无变形。

在该项目中，陶瓷熔丝制造（CerAM FFF）用于生产定制发射器。各种结构的3D打印在160℃的中等温度、25mm/s的速度和150μm的层高下进行。用于导电陶瓷AM生产加热元件的基材是氮化硅（Si3N4），它与导电二硅化钼（MoSi2）混合。这种导电陶瓷复合材料具有优异的高温强度，即使在加热过程中也能承受较高的结构负荷。第2种成分类似，但MoSi2含量较低的材料用于提供电绝缘或加固导电部件的细丝结构。通过多材料制造将导电材料和电绝缘材料组合成双组分部件。该技术难点在于，挑战是确保在高达1800℃的强制热处理（脱脂和烧结）期间，使2种材料的热膨胀和收缩大致相等。

这种多材料陶瓷组件的绝缘部分可以用于保护导电部件免受腐蚀，防止氧化并提高循环稳定性。除了无接触焊接相关应用外，该技术和工艺还可以用于制造航空航天中的轻型自动点火喷射器和推进系统中的其他类似应用。（中国电子元件行业协会）

研究人员创造1种让复杂半导体材料自行组装的方法

美国斯坦福大学教授Hemamala Karunadasa领导的团队在《科学》杂志中发表文章，介绍了一种更简单快捷的复杂材料自动组装方法。他们用钙钛矿培育了二维层，并在大晶体中与其他薄层材料交叉和自组装。

自组装过程在反应瓶中进行，各薄层的化学成分在水中翻滚，杠铃状的分子引导着动向。杠铃分子的每一端都连接有1种可成长为薄层的模板。当薄层结晶时，杠铃分子会自动将它们按适当的顺序连接在一起。

研究人员表示，卤化物钙钛矿具有与天然钙钛矿相似的八面体结构，其组装过程通常是在水中进行的。这类材料在太阳能电池领域有很大的应用潜力，然而，它们的稳定性比较差。让钙钛矿和其他材料组合成层状材料，不仅有望结合两者的优点，还可能获得意想不到的界面特性——比如科学家们曾证实，将2种不同类型的绝缘薄膜堆叠可以制成导体。（科技部）

科研人员运用3D打印技术研制超微型发电装置

韩国蔚山科学原子能工学系、新材料工学系以及韩国材料研究所联合研究小组利用3D打印技术，开发体积仅有百微米的超微型热电发电模块。

3D打印热电材料墨水是关键技术。研究小组通过纳米技术调节墨水电子材料分子表面电荷，并加入活性剂后保持高粘度，可打印出所需的精细立体结构。此外3D墨水也是热电发电的主要材料。通过特制喷管装置喷墨，打印出微米级的灯丝形状的热电模块。

此项研究开发的微热电模块发电机的电力密度达到每平方厘米479μW，温差最多可以维持82.9℃。是目前研究成果中微热电模块实现最大温差的技术，比现有微电子控制技术（MEMS）的薄片形态发电效果更好，并大幅节约生产成本。（科技部）

日本欲联手美国开发新一代半导体技术

为强化在经济安全保障上重要性日益增加的半导体产业，日本经济产业省近日召开专家会议，公布了振兴日本半导体产业的“半导体产业紧急强化方案”。

日本期望通过资金援助吸引厂商赴日兴建先进半导体工厂、且将对日本现有老旧厂房的设备更新提供援助，并将携手美国研发次世代半导体，借此提振日本日益下滑的半导体市占率，目标在2030年将日本企业的半导体营收提高至13兆日圆、将达现行（2020年）的约3倍水平。

在1988年时日本于全球半导体市场的市占率高达50%、不过2019年时已下滑至约10%水平。日本经产省公布的“半导体产业紧急强化方案”将编列于日本政府预计11月19日敲定的经济对策内，该方案主要将日本半导体振兴对策分3个阶段（短、中、长期）来推动。

其中作为政策核心的第一阶段（首轮援助对策）就是为了确保日本国内先进半导体产能、将以补助金等方式分数年持续提供援助，来吸引海外厂商赴日设厂，补助对象将包含台积电计划在熊本县兴建的先进半导体工厂，且也将对日本现有的老旧半导体工厂的设备更新提供资金援助、藉此提升现有厂房的竞争力。

就中长期（第2、3阶段）来看，将携手美国着手进行次世代半导体技术的研发，且将建构可和全球企业等进行产学合作的国际性合作体制。（中国半导体行业协会）

科学家开发下一代复合玻璃技术，可用于照明LED等

昆士兰大学的侯京伟博士、王连洲教授和陈薇琪教授领导的全球研究团队，已经开发了生产下一代复合玻璃的技术，用于照明LED和智能手机、电视和电脑屏幕。这一发现将使制造的玻璃屏幕不仅牢不可破，而且还能提供水晶般清晰的图像质量。

侯京伟博士介绍：“发光材料由纳米晶体制成，称为铅卤化物钙钛矿，它们可以收集阳光并将其转化为可再生的电力——在低成本、高效率的新一代太阳能电池和许多有前途的应用（如照明）中发挥着重要作用。我们的化学工程师和材料科学家团队已经开发出一种工艺，将纳米晶体包裹或结合在多孔玻璃中。这个过程是稳定材料、提高其效率和抑制有毒的铅离子从材料中浸出的关键”。

目前QLED或量子点发光二极管屏幕被认为是图像显示和性能的顶级表现者，这项研究将能通过提供令人惊叹的画面质量和强度来改进这种纳米晶体技术。

研究团队不仅可以使这些纳米晶体更加坚固，而且可以调整它们的光电子特性，这一发現为能源转换和催化开辟了新一代的纳米晶体—玻璃复合材料。（中国半导体行业协会）

传苹果正积极投入Micro LED面板开发

此前，有报道称苹果正与三星、LG商讨为iPadPro、Macbook换装OLED显示屏的计划，尽管三星做出了原型产品，但似乎没有达到苹果预期或者苹果认为时机不佳，打算延期到2023或者2024年发布。近日，有爆料称，苹果欲采用双层OLED，较现行智能机普遍的单层OLED，亮度增加2倍、寿命增加4倍。苹果正积极投入MicroLED面板的开发，并已经通过收购希望掌握关键技术。

MicroLED常被和MiniLED混淆，严格来说，前者可以算得上面板，而后者只是1种背光技术，且其依赖LED发光芯片存在物理尺寸上的天壤之别。MicroLED几乎保留了OLED面板的全部优点，同时更重要的地方在于没有烧屏的缺点。

目前，三星已经推出了MicroLED电视产品，但价格非常高昂，这证明，MicroLED当前比较大的问题是成本高，尤其是向小型化方向走的话，成本问题更加凸显。（中国半导体行业协会）

上海微系统所等在新型碳基二维半导体材料基本物性研究中获进展

相比于目前研究已经比较成熟的石墨烯，对由碳和氮原子构成的类石墨烯蜂窝状无孔有序结构半导体（C3N）的研究起步较晚，该材料的基本物性研究仍有大量空白有待填补。

中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员等于2016年初步实现AA及AB堆垛双层C3N的制备。在此基础上，他们与华东师范大学研究员袁清红团队通过近5年努力，借助实验技术与理论研究，在双层C3N的带隙性质、输运性质等研究领域取得突破，进一步证明双层C3N在纳米电子学等领域的重要应用潜力。

该工作证明了通过控制堆垛方式实现双层C3N从半导体到金属性转变的可行性。与本征带隙为1.23eV的单层C3N相比，双层C3N的带隙大致可以分为3种：接近金属性的AA和AA堆垛、带隙比单层减少将近30%的AB和AB堆垛、与单层带隙相近的双层摩尔堆垛。上述带隙变化可归因于顶层与底层C3N间pz轨道耦合下费米能级附近能带的劈裂。在双层之间相互作用势接近的前提下，价带顶和导带底波函数重叠的数目决定了能带劈裂程度，进而影响带隙。其中AA、AA、AB、AB等双层C3N中，2层波函数重叠的数目存在2倍关系，带隙劈裂值为近似两倍关系。而对于双层摩尔旋转条纹结构，上下层原子基本错开，pz轨道的重叠有限，因此其带隙与单层C3N接近。

更重要的是，研究还发现通过施加外部电场可实现AB堆垛双层C3N带隙的调制。实验结果表明，在1.4V/nm的外加电场下，AB堆垛的双层C3N的带隙下降约0.6eV，可实现从半导体到金属性的转变。（中国科学院）

同济大学在二阶非线性光学氧化物晶态材料研究中再获重要进展

同济大学化学科学与工程学院院长、欧洲科学院院士张弛研究团队基于金属钒酸盐的溶液化学方法，提出了一种准刚性层结构调制晶态材料光学性能的策略，设计构建了一例中红外钒酸盐二阶非线性光学晶体Cs4V8O22，探讨并阐明了该晶态材料红外吸收截止边红移与倍频性能同步增益的新机制。

在这一研究中，张弛研究团队首次提出准刚性层结构调制晶态材料光学性能的设计思路，采用2种d0过渡金属中心阳离子基多面体[VOn]（n=4，5）构建准刚性层状结构，探讨其对晶态材料二次谐波响应和红外透光范围的重要影响，当2种畸变的非线性光学活性基元[VOn]多面体在层状结构中对齐排列时，其微观极化方向基本一致，有利于获得最优化的宏观极性和二次谐波响应；相比于传统的非金属氧阴离子，由2种钒氧多面体[VOn]构建的层状结构可以提供低能的光学声子吸收，而层与层之间的特殊连接方式（如弱的层间相互作用、层间悬挂的氧原子等）可进一步降低晶态材料的最高声子频率，赋予材料宽的红外吸收截止边。

研究团队还通过第一性原理计算，揭示了Cs4V8O22强的二次谐波响应源自于准层状结构中的钒氧多面体。在此基础上，进一步通过声子态密度的计算阐明了准刚性的层状结构阻碍了V—O基团的振动，削弱了高频声子与外界光子的相互作用，最终导致了材料红外吸收截止边的红移。实验研究显示，该钒酸盐晶体Cs4V8O22是一致熔融化合物，表现出高的激光损伤阈值（24×AgGaS2），其光学透过范围覆盖重要的大气窗口（3～5μm）Cs4V8O22同时具有强的倍频效应（12.0×KDP@1064nm，2.2×AGS@2100nm），是一例性能优异的中红外二阶非线性光学晶体材料。（中国电子元件行业协会）

东阳光拟不超过20亿元投资建设铝电解电容器、超级电容器生产基地

日前，广东东阳光科技控股股份有限公司（以下简称“东阳光”）发布公告，拟与浙江省东阳经济开发区管理委员会就东阳光在东阳经济开发区投资建设铝电解电容器、超级电容器生产基地签署《铝电解电容器项目合作协议》，投资金额不超过20亿元。同时，将在东阳市注册成立全资子公司作为项目公司。

据披露，合作项目东阳光铝电解电容器项目分2期建设，其中第1期投资10亿元，建设期2年，第2期投资将根据后续情况另行约定。建设内容拟定为焊针式大铝电解电容器生产线、引线式大铝电解电容器生产线、螺栓式大铝电解电容器生产线、小引线铝电解电容器生产线、固态引线铝电解电容器生产线、超级电容器生产线等。（中国电子元件行业协会）

天通股份拟建400kg级蓝宝石晶体及其加工制造项目

日前，天通控股股份有限公司（以下简称“天通股份”）发布公告，为进一步抢占蓝宝石衬底和大尺寸窗口材料市场，扩大蓝宝石晶体的生产规模，提升C向400kg级蓝宝石晶体的产能，天通股份控股子公司天通银厦新材料有限公司（“天通银厦”）拟实施建设400kg级蓝宝石晶体及其加工制造项目，该项目总投资6.71亿元。

据披露，该项目将分为3个子项目分别实施，即：投资2.07亿元建设“大尺寸蓝宝石晶体节能技术改造项目”、投资2.28亿元建设“高端显示材料用蓝宝石晶体产业化项目”、投资2.36亿元建设“大尺寸蓝宝石晶体制造及超精密加工项目”。（中国电子元件行业协会）