领域-充分发挥我所在电子科学与技术、信息与通信工程两.docx

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1、针对中科院八大重大创新领域中的“信息”和“基础前沿交叉”领域，充分发挥我所在电子科学与 技术、信息与通信工程两高校科优势，解决智能感知微系统、超导量子器件与电路、高端硅基材料 等方向的重大关键科学和技术难题，实现创新跨越并推广应用，成为信息网络/通信（ICT）领域不 行替代、“四个一流”的国立探讨机构。重大突破方向一：智能感知微系统针对网络化微型传感器阵列、多源传感信息融合与大数据分析的基础科学问题开展系统探讨， 突破如下关键技术：1、阵列化复合传感器技术：研制微型化复合型阵列传感器，将物理类传感器如振动、声响、图 像、红外等传感器与生化类、环境类等传感器相结合，实现多种信息的收集与识别，发挥

2、阵列传感 器在信号处理方面的优势，综合采纳MEMS微系统集成技术的特点，围绕微型化、低功耗和低成本 需求，突破传统器件、系统分层设计理念，将传感探测、信息处理和信息传输作为一个整体考虑， 进行一体化优化设计，逐步将微执行器如电磁干扰器、微动部件等集成为可探测、执行的微纳系统。2、通信技术：探讨适合于传感网的地表宽带通信技术、光互联技术、软件无线电技术，在此基 础上发展频谱感知技术并最终实现自适应的通信、电磁目标感知技术；探讨5G移动通信技术与物 联网传输的统一协议标准设计，实现5G通信与物联网的深度融合。3、一体化技术：开展一体化封装技术探讨和专用基带、射频芯片、协议芯片及信号处理芯片的 研制

3、，实现软硬件一体化集成和传感装备核心芯片的国产化。4、多源信息融合技术：从目标识别和定位动身，根据节点级、网络级、多源信息来源开展多目 标智能化探测、识别分类及多级融合技术，分布式目标定位、跟踪与航迹融合技术，探讨在不同环 境条件下的智能口标探测与识别算法，最终实现混合口标的航迹融合功能，实现人员、车辆等多种 混合目标的精细化识别、精确定位、分类和自动融合处理。5、网络技术：以自组网技术为基础，探讨异构自组织网络，实现多体制下的大规模敏捷组网方 式，最终构建可重构、高抗毁、大数据、大容量的网络规模，提升系统的情报融合、态势评估及实 时预警实力。重大突破方向二：超导量子器件与电路重点开展量子新材

4、料与物理、超导电子器件与电路和超导电子学前沿应用探究三个方面探讨。核心科学问题：超导库珀电子对的配对机理以及空间、位相和激发限制；超导器件噪声机理。关键技术：包括高质量薄膜制备和表面/界面限制、高精度多域原位材料表征、单元工艺和大规 模集成工艺、超导电路设计与仿真以及系统集成、测量表征和牢靠性等内容。成果形式：包括高水平探讨论文、高性能超导薄膜、器件、电路、模块、系统以及相关的核心 专利和专有技术等。成果在国内处于领先地位，并有望产生重要国际影响。重大突破方向三：高端硅基材料及应用1、先进硅基衬底材料：开发下一代智能剥离技术，制备8寸RFSOI片，在新傲实现产业化， 协作我国FDSOI发展战略

5、，开发12寸FDSOI片；引进、消化、汲取、再创新12寸大碎片量产核 心技术，在新昇实现产业化；开发离子注入剥离/层转移和异质外延硅基宽禁带半导体衬底制备技术, 并研制硅基宽禁带半导体器件。2、高牢靠SOI集成电路：开发高牢靠加固8英寸SOI衬底工程化技术；开发高牢靠加固8英 寸130nmsOI模型、PDK、单元库及IP等关键技术；设计高牢靠SOI集成电路。3、集成硅基光电子技术：开发异质集成技术，研发混合集成片上光源，开发全光集成芯片；开 发部分集成的功能集成光收发芯片，满意数据中心和超级计算机市场所需；探究片上光子超控与量 子通讯机理，为硅光子将来应用储备技术。重点培育方向一：特种宽带无线

6、通信技术与装备I、轨道角动量无线通信关键技术探讨：涡旋电磁波的产生与接收、轨道角动量（0AM）复用 对通信容量的影响、0AM模式的复用和解复用、大气的非匀称性和电离层对涡旋电磁波的影响、涡 旋电磁波抗干扰实力等。2、信能共输无线通信关键技术探讨：基于信息和能量同时传输的无线携能通信系统体系架构、 新型信息调制、能量中继、小功率高效整流天线等关键技术。3、高铁专用宽带无线通信技术探讨：针对高铁车地宽带无线通信需求，进一步优化抗多普勒技术、专用切换技术等关键技术，完成新一代车地无线通信系统。4、智能电网专用宽带无线通信技术探讨：针对配电、用电、输电无线通信需求，进一步研发频 谱自适应技术、密集终端

7、接入、大规模自组织等关键技术，完成电力专用无线通信系统研制。5、特种宽带无线通信技术探讨：针对各类特种应用模式与详细需求开展技术攻关，重点突破高 速广域覆盖、热点海量连接、低时延高牢靠、全频谱一体化等难点，实现宽带无线技术体制从“通装” 向“专装，的进一步深化发展。重点培育方向二：微纳传感技术与器件探讨的主要科学问题包括：1、面对新一代Combo复合集成传感器，建立能量耗散最小化的模型，实现高精度、高集成度 和技术的国际竞争力；2、面对多种不同生化检测原理，建立体现内在关联性的联合检测方法和模型，实现先进的微系 统集成方法；3、探究诞生化分子敏感表象背后的物理化学参数表征与优化方法，建立新的敏

8、感效应设计模型， 彻底变更目前基于“试错法的生化敏感材料与敏感效应落后探讨方法，将生化传感器的好用化水平 提升到接近物理传感器的水平；4、探究出与生命体和细胞真正兼容的新敏感方法和敏感效应，探究出新一代体内植入和可控降 解的医疗传感新材料、新工艺和新的敏感效应器件。突破的关键技术包括：1、开创出具有中国标签的、具有完整学问产权的标准Comb。传感器芯片先进集成制造工艺：2、将高真空封装融入到芯片内部的结构制造中去；3、采纳微纳米技术兼容集成的方法，将检测仪器微系统化形成类似现场传感器的产品化技术， 在提高检测速度的同时，尽量不降低检测性能。重点培肓方向三：相变存储器与应用科学问题：低功耗、高速

9、、稳定的相变存储单元电学、热学、结晶学机理关键技术:1、热稳定好的相变存储材料与小尺寸制备方法：详细有抑制相变材料氧化与扩散的介质材料； 稳定、高热阻、高电导的电极材料，防氧化纳米结构制备。2、高驱动、低漏导、一样性好的开关二极管：其与CMOS兼容的小尺寸与高密度，保持一样 性，高电导的字线，减小漏导与串扰的器件结构与整列结构，以及3D器件结构的设计与实现。3、低功耗、存储性能稳定的设计方法：详细包括，低功耗的全电路设计参数，抑制阻值分散读、 写、擦操作方式，提高寿命磨损算法、提高速度的数据缓存算法，提高成晶率的冗余算法。重点培育方向四：太赫兹固态技术科学问题：1、THz量子级联激光器(QCL

10、)主动锁模和相位锁定与THz QCL的频率和幅度调制行为；THz 辐射源和探测机理，THz波与物质相互作用；2、以平面肖特基(SBD)器件为核心的THz单片电路，THz室温固态集成频率源倍频方法， 二极管多管级联电流安排机理与电流饱和效应，二极管功率负载效应。关键技术：1、THz固态器件。新型THz固态器件设计：大功率、小型化、高光束质量THz QCL研制；高 灵敏THz量子阱探测器(QWP)及其上转换成像芯片研制；THz通信用单行载流子光电二极管 (UTC-PD)等器件研制。2、THz应用模块和系统。好用化THz辐射源和探测模块制备；高速THz通信技术探讨；多频 段、多体制小型化YX探测器相

11、关器件工程化与弹载应用验证；E/Ka/60GHz-Band无线接入和基站 回传通信；THz远距离大视场动态成像。重点培育方向五：类脑芯片与仿生视觉以仿生视觉传感器作为突破口，从生物学和理工学两个方面、研发类似于人类五官的传感器和 相当于手脚的执行器的仿生视觉系统。1、神经芯片：基于微系统所的核心技术“可实现随意线性传递函数的神经细胞等价电路和数学 模型”设计神经网络，进行可实现运动限制功能的仿生小脑、以及可实现反射限制的仿生中脑的研发, 实现国际最先进的通用型机器人学习限制系统。2、仿生眼：以微系统所现有核心技术“双眼视觉限制系统”为基础，进行泛用型仿生眼的研制， 实现在定位、检测、查寻、识别等整体性能上达到世界最高水准的立体视觉传感器。3、通用机器人模块：基于以上两方面的探讨成果和微系统所的核心技术“机器人软件操作系统 Spark-OS,智能马达限制器”，融合现有人工智能以及机器人领域的原理与技术，完成仿生大脑模块、 仿生中脑模块、仿生小脑模块、仿生脑干模块、仿生眼模块、仿生耳模块、仿生皮肤模块、通用关 节模块的开发，实现智能系统通用的传感器、执行器、处理器的模块化系列产品，促进我国机器人 脑智研发成果的标准化与模块化的更快发展。