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电子科学与技术学科主要研究方向


 

研究方向一:低功耗高速电子器件及电磁兼容技术
 
本方向针对当今电子器件与集成电路技术中的低功耗高速电子器件及电磁兼容技术开展研究,内容包括低功耗高密度微纳电子集成技术研究,纳米射频电子、绿色电子技术,电磁兼容等。在高速低功耗三维纳米集成电路及其系统集成封装技术、高速器件电磁兼容分析方面形成了鲜明特色。比如首次提出了自上而下混合等效数值场与路的技术,解决了复杂多层电路系统电磁抗干扰仿真的问题;提出采用电子调模式混合式混响室电磁兼容抗干扰测试新技术,并获得美国发明专利;提出了模拟超大规模集成电路和电子系统封装电磁特性及信号完整性的分域网列方法等,研究成果应用于工业并取得显著的成果。全球集成电路行业产业均处于高速发展阶段,行业的繁荣促进了技术的极大进步。电子器件与系统正向着快速、低功耗方向不断演进,相关的材料科学、设计方法、制造工艺、系统建模、缺陷检测等各方面均面临着新的挑战,存在不少行业产业共性的问题亟待解决。本方向针对高速电路电磁问题、电磁兼容、三维封装的电磁及热特性研究,用以表征材料、工艺与器件特性间的关系,创新三维电路设计方法,为工艺节点的进步提供了理论与技术保障。本方向瞄准学科前沿,紧密围绕国家和环渤海区域经济、科技和社会发展的需要,针对高频电子器件、材料与系统集成行业需求开展科技创新,解决行业产业技术难题,获取关键技术和自主知识产权并实现产业化。将明显增强学科服务社会的能力,促进技术转移,产生更大的经济与社会效益。
 
 
研究方向二:新型电子材料与器件
本方向主要进行新型电子材料和器件的设计、制备技术及特性,包括化合物半导体的体材料、薄膜、微纳结构和相关电子及光电子器件的构想与制备,相关特性和物理机制的研究。在半导体纳米材料合成及性能研究、液封直拉InPGaAs晶体拉制及杂质缺陷的控制、InPGaAsHEMTMESFT制备、GaNHEMTGaN厚膜制备等方面开展了大量研究工作,近几年在非掺杂直拉InP晶体中主要缺陷结构及其形成机制研究、半导体纳米材料合成制备及机理方面的研究分别获得河北省自然科学二等奖,在半导体压力传感器理论与技术方面的研究获得河北省自然科学三等奖,年均发表论文30多篇。已获发明专利20多项,有的已转让相关企业,在引导行业技术创新、推动产学研相结合方面发挥了应有作用。
 
 
研究方向三:半导体光电子器件
主要研究新型白光LED器件、新型光伏器件和液晶显示器件及液晶显示动力学响应机制。在新型白光LED器件研究方面,用新型荧光材料和量子点荧光材料并通过新型LED器件封装设计在理论模拟的指导下有效解决LED发光效率和显色指数两者不可兼得的矛盾,在保证LED发光效率的同时提升LED的显色指数,从而实现高光效、高光质量/高显指、低色温的LED照明产品。与此同时,开发下一代晶圆级LED集成封装技术,简化LED照明产业链,降低成本,推动半导体照明的快速普及。在液晶静态理论、动力学理论和基于矩阵光学的液晶显示器显示特性优化理论方面,取得了一批高水平成果,提出多种具有高透过率、快速响应的液晶显示模式和视角可控的液晶显示器,形成了一批具有知识产权的关键技术并实现成果转化。在国际著名刊物发表一批高水平论文,2010年获河北省自然科学三等奖。在新型光伏器件方面,研制了多款染料敏化太阳能电池和多结化合物半导体太阳能电池。
 
研究方向四:微电子技术与材料
主要研究微电子抛光、清洗材料与工艺技术,在集成电路抛光工艺和抛光材料方面的研究处于国内领先地位。在集成电路衬底无磨料、均腐蚀抛光液与抛光技术,专用多功能清洗剂和新型高效螯和剂、液晶显示器清洗技术、超大规模集成电路Cu多层布线全局平面化技术的纳米抛光材料和多层铜布线化学机械全局平面化抛光液等方面取得一系列重大创新性成果,获国家技术发明奖5项,省部级科技奖励10余项。2009年承担国家科技中长期发展规划02重大专项中的“极大规模集成电路平坦化工艺及材料”前瞻性应用示范项目。该项目在理论、技术路线、材料、方法取得突破与创新,已获得国家发明专利授权40多项、美国发明专利授权3项,项目以优秀成绩通过验收。该方向一系列重大成果,产生了重大经济和社会效益,为推动我国微电系技术进步做出了重要的贡献。
 
 
研究方向五:电子系统
本研究方向主要研究传感器系统设计与信息获取、数据通信及信息安全机制、智能信息处理、服务器网络及其融合。本方向取得了一批有重要影响的成果。在智能交通方面,与美国佐治亚州交通部和联邦高速公路管理局合作开发了多传感器综合道路数据采集车系统以及智能化道路资产建档系统,用于新一代智能化道路勘测。在视觉监控方面,对多主动摄像机监控系统的实时标定问题以及多摄像机交互与协作机制进行了深入研究。在工业控制方面,研制了多项基于嵌入式的自动监测和控制系统,如生产线上汽车零部件自动检测和产品铭牌字符自动识别、电缆偏心检测与控制、城市智能照明控制系统、智能公共交通等
 


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