中新網(wǎng)北京1月29日電 (記者 孫自法)中國(guó)科學(xué)院2025年度杰出科技成就獎(jiǎng)1月28日在北京揭曉并頒獎(jiǎng)，其中，“塑性無(wú)機(jī)半導(dǎo)體”項(xiàng)目獲基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)，“二甲醚經(jīng)乙酸甲酯制乙醇技術(shù)”項(xiàng)目獲技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)，“5G/6G移動(dòng)通信用射頻聲波濾波器關(guān)鍵襯底技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目科技攻關(guān)獎(jiǎng)。
這三個(gè)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)代表近日接受媒體采訪，對(duì)項(xiàng)目成果研發(fā)及應(yīng)用等進(jìn)行科普解讀。
實(shí)現(xiàn)“從0到1再到10”的突破
中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所副所長(zhǎng)史迅研究員介紹說(shuō)，針對(duì)無(wú)機(jī)半導(dǎo)體本征脆性導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)宏觀室溫塑性的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，“塑性無(wú)機(jī)半導(dǎo)體”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先發(fā)現(xiàn)硫化銀、硒化銦單晶在室溫具有類似金屬的力學(xué)性能，壓縮、彎曲、拉伸等應(yīng)變均遠(yuǎn)大于常規(guī)半導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)“從0到1”的突破。隨后研究揭示“多中心、彌散”化學(xué)鍵主導(dǎo)的塑性微觀機(jī)制，提出塑性因子和變溫塑性模型，通過(guò)高通量計(jì)算篩選出二硫化鉬等20余種室溫塑性無(wú)機(jī)半導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)“從1到10”的突破。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目研發(fā)的塑性無(wú)機(jī)半導(dǎo)體硫化銀、硒化銦單晶。中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 供圖研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步引領(lǐng)開(kāi)展塑性與熱電、鐵磁、傳感等功能協(xié)同調(diào)控研究，創(chuàng)制出系列性能優(yōu)異的顛覆性塑性無(wú)機(jī)功能材料，研制出超薄柔性熱電器件和柔性溫度傳感陣列等多種變革性器件，部分成果已實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。相關(guān)研究打破了金屬與無(wú)機(jī)非金屬材料的傳統(tǒng)邊界，開(kāi)辟并引領(lǐng)了塑性無(wú)機(jī)半導(dǎo)體研究新方向。
開(kāi)辟煤炭清潔高效利用新路線
乙醇兼有大宗化學(xué)品和能源產(chǎn)品的雙重屬性，長(zhǎng)期依賴于糧食作物生產(chǎn)。發(fā)展非糧乙醇技術(shù)對(duì)保障中國(guó)能源安全、糧食安全和化工產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定具有重要的戰(zhàn)略意義。朱文良研究員代表團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō)，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所面向國(guó)家重大需求，根據(jù)中國(guó)的能源資源稟賦，開(kāi)發(fā)了“二甲醚經(jīng)乙酸甲酯制乙醇技術(shù)”，并聯(lián)合企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)推廣應(yīng)用。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目成果應(yīng)用示范：安徽淮北礦業(yè)集團(tuán)碳鑫科技60萬(wàn)噸/年乙醇生產(chǎn)裝置。中國(guó)科學(xué)院大連化物所 供圖目前，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二甲醚經(jīng)乙酸甲酯制乙醇(DMTE)成套工業(yè)化技術(shù)，完成世界首次工業(yè)示范，并在全球率先實(shí)現(xiàn)50萬(wàn)噸/年煤基乙醇和60萬(wàn)噸/年鋼廠煤氣制乙醇多個(gè)工業(yè)化項(xiàng)目?，F(xiàn)已簽訂15項(xiàng)技術(shù)實(shí)施許可合同，產(chǎn)能達(dá)515萬(wàn)噸/年；已投產(chǎn)7項(xiàng)，產(chǎn)能達(dá)265萬(wàn)噸/年。
該項(xiàng)技術(shù)開(kāi)辟了煤炭清潔高效利用新路線，推動(dòng)乙醇新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的快速形成，為煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展提供了一條全新的技術(shù)路線。
從核心技術(shù)創(chuàng)新到關(guān)鍵產(chǎn)品應(yīng)用
中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員、硅基材料與集成器件實(shí)驗(yàn)室主任歐欣代表項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)介紹稱，他們面向5G/6G移動(dòng)通信對(duì)高性能射頻聲波濾波器的重大戰(zhàn)略需求開(kāi)展系統(tǒng)攻關(guān)，在核心材料與器件領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破：解決了硅基壓電異質(zhì)集成晶圓制備中的多種物理失配問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出工程化制備技術(shù)，率先實(shí)現(xiàn)大尺寸壓電異質(zhì)晶圓的規(guī)?；慨a(chǎn)，打破該領(lǐng)域長(zhǎng)期依賴國(guó)外進(jìn)口的局面。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目研發(fā)的相關(guān)器件。中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所 供圖同時(shí)，創(chuàng)新提出基于高聲速碳化硅壓電異質(zhì)襯底的超級(jí)聲表面波濾波器技術(shù)，將器件工作頻率從傳統(tǒng)2GHz以下顯著提升至6GHz以上，突破聲表面波器件高頻化瓶頸。
中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所作為“鏈主”，聯(lián)合國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)打造出從壓電異質(zhì)晶圓、器件設(shè)計(jì)到射頻模組集成的完整技術(shù)鏈和產(chǎn)品鏈，并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。該成果為中國(guó)5G/6G移動(dòng)終端射頻前端核心材料自主化與產(chǎn)業(yè)鏈安全提供了堅(jiān)實(shí)支撐。(完)