中国科学院半导体研究所（Institute of Semiconductors Chinese Academy of Sciences, ISCAS）通过成果转化、引入投资、建立高技术合资企业等方式，形成了与高技术产业结合的链路。创建12个高技术合资公司，总注册资本9.49亿元，其中研究所获得了近1.2亿元的股权。参股公司有苏州中科半导体集成技术研发中心有限公司，扬州中科半导体照明有限公司，江苏中科四象激光科技有限公司，江苏中科大港激光科技有限公司、河南仕佳光子科技有限公司，中科宏微半导体设备有限公司等。
研究所高度重视成果转移转化工作，与北京、天津、江苏、广东、河南、河北等地方政府和企业共建了二十多个联合研发平台，积极为企业和区域经济社会发展服务。近五年以技术入股、专利许可、技术授权等方式转让专利和专有技术32项，技术开发合同152项，技术合同及转让收入3.9亿元。
本汇编收集了半导体所应用类研究成果，这些成果有的已进入产业化实施阶段，有的处于中试或实验室阶段，对于不同阶段的成果，可以采用不同的合作方式。
科研成果转移转化项目列表
一、 光电子器件及技术
1. GaN基高压LED................... 1
2. 垂直结构GaN基LED........... 3
3. 紫外LED............................... 4
4. 高功率太赫兹半导体激光器......................................................... 5
5. InP基2微米波段半导体激光器.................................................... 6
6. 全固态纳秒级紫外激光器... 7
7. 单芯片高光束质量光子晶体激光器.............................................. 8
8. 130W皮秒光纤放大器........ 10
9. 工业级高功率传能光缆......11
10. 高速光收发器件与模块..... 12
11. 片上、片间光互联技术..... 13
12. 高功率LED技术................. 14
13. 超小点距LED显示技术...... 15
14. LED无基板封装技术.......... 16
二、 物联网及生物技术
15. MEMS压力传感器............. 17
16. 高速CMOS图像传感器...... 18
17. 高性能数模混合、射频微电子SOC集成电路设计.................... 19
18. 光纤传感器........................ 21
19. 仿生人脸识别技术............ 22
20. 具有温度传感功能的无源超高频电子标签................................ 23
21. 电生理信号传感器芯片及专用集成电路.................................... 24
22. DNA定量检测设备（数字PCR设备） ....................................... 25
23. 癌症早期诊断/心肌梗死病前检测用生化检测仪....................... 27
三、 半导体系统
24. 高峰值功率激光清洗设备. 28
25. 激光三维夜视成像系统..... 29
26. 高清激光数字夜视系统..... 30
27. 热成像-主动距离选通激光成像系统.......................................... 31
28. 水下三维激光成像系统..... 32
29. 基于TDLAS技术的气体检测系统............................................... 33
30. 量子级联激光器支撑的环境污染监测分析系统........................ 34
31. 油气勘探用光纤检波器系统....................................................... 35
32. 光纤温度压力监测系统..... 36
33. 近红外光谱定性分析系统. 37
34. 电力设备绝缘在线监测系统....................................................... 38
35. 光电子器件与集成仿真系统....................................................... 39
36. 可见光通信技术................ 40
37. 远程监测控制系统............ 41
四、 半导体材料
38. 高性能氮化镓基电子材料. 42
39. 碳化硅材料外延关键技术研究................................................... 44
40. 宽禁带半导体ZnO和AlN单晶生长技术..................................... 45
41. 批量生产的InP、GaSb、InAs开盒即用单晶片......................... 46
附件1：集成技术中心对外加工项目表................................... 47
附件2：照明检测中心检测项目（已获CNAS认证）....... 51
附件3：半导体所有效专利 54
1. GaN基高压LED
项目名称：GaN基高压LED
项目成熟阶段：□孵化期 □生长期√成熟期
概况：
大功率LED的设计目前主要有两种途径：单颗大尺寸高电流低压LED（大电流功率芯片）和多个小功率LED在封装基板上串并联（小功率芯片集成）。前者存在电流扩展不均匀，大电流下Droop现象严重等问题，大电流功率芯片在用于市电照明时电压转换幅度大而导致能耗大，变压驱动器的寿命也成为整个灯具寿命的短板。小功率芯片集成需要几十甚至上百个小功率芯片在基板上打线互连，互连可靠性低，光源面积大不利于光学设计，且小功率芯片的逐个安装排布导致封装成本高居不下。
高压LED采用多个LED单元的芯片级互连，光源集中，互连可靠，封装成本低；无需大幅度的电压转换，驱动设计简单，小电流工作散热问题容易解决。因此，大范围采用高压LED是LED芯片发展和应用的未来趋势。
技术特点：
1、发光效率：136.9lm/W @20mA；
2、随意切割：一种版图可以提供多种电压规格的芯片，便于应用端灵活设计驱动电路和光通量，同时降低芯片制造成本；
3、与传统的多芯片COB集成组件相比成本降低10-15%；
4、多芯片串联，反向漏电小，反向击穿电压高；
5、与传统1W@350mA大功率芯片相比，光输出提高约11%，电流扩展更均匀；
6、电流小，散热要求低，可靠性高，1000小时光衰小于2%；
7、电压高，几个高压LED串联后可直接达到市电电压水平，变压损耗小，驱动设计简单。
专利情况：已申请专利国内发明专利20项，授权2项。
市场分析：高压LED是多个LED单元的芯片级串联，互连比多个小功率管芯打线互连更为可靠；且LED单元之间间距很小，光线集中，便于光学设计，可用于高光密度照明，如路灯、广场照明和舞台聚光照明等。几个高压LED串联后可直接达到市电电压水平，变压能耗小，驱动设计简单，可用于各种市电照明场合，例如室内照明、园区和工作场所照明等；高压LED能减小驱动电路、光学设计和散热部分的体积，因此可采用多种灯具形式和适用多种安装场合，可以设计成筒灯、射灯、球泡灯，也可以采用悬挂、镶嵌等多种安装方式。
合作方式：知识产权许可；技术转让、技术服务；
产业化所需条件：
对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房，购置半导体工艺设备，预计5000万元的产业化经费。
2. 垂直结构GaN基LED
项目名称：垂直结构GaN基LED项目
成熟阶段：□孵化期 □生长期√成熟期
概况：
垂直结构GaN基LED是目前半导体照明芯片的研究热点和未来可能应用于通用照明的主流芯片结构。与传统正装、倒装结构比较，垂直结构通过热压键合、激光剥离（LLO）等工艺，将GaN外延结构从蓝宝石转移到Cu、Si等具有良好电、热传导特性的衬底材料上，器件电极上下垂直分布，从而彻底解决了正装、倒装结构GaN基LED器件中因为电极平面分布、电流侧向注入导致的诸如散热，电流分布不均匀、可靠性等一系列问题。因此，垂直结构也被称为是继正装、倒装之后的第三代GaN基LED器件结构，很有可能取代现有的器件结构而成为GaN基LED技术主流。
技术特点：
与正装LED相比，垂直结构LED技术有两方面优势：一方面其等尺寸的单颗芯片工作电流密度可以高出至少一倍，相当于一颗垂直结构LED芯片可以抵两颗正装LED芯片；另一方面，在垂直结构LED芯片的工艺流程中，其剥离下来的蓝宝石衬底可以回收后重复利用多次，蓝宝石衬底单芯片和2英寸整片剥离成品率大于95%。目前，垂直结构LED发光效率可以达到121.57m/W @350mA。
专利情况：已申请国内发明专利21项，授权7项。
市场分析：
随着技术的不段进步，近几年最受人们关注的是固态通用照明领域的高亮度大功率LED应用，然而这种应用却受到蓝宝石异质衬底所带来的一系列技术问题的限制。除去了蓝宝石衬底的垂直结构LED芯片具有优良的光电热方面的性能，能满足固态通用照明对其性能的要求，采用垂直结构LED方案是固态通用照明技术发展的必然趋势。
合作方式：知识产权许可；技术转让、技术服务；
产业化所需条件：对于芯片制造企业来说需要新建半导体工艺厂房，购置半导体工艺设备，预计5000万元的产业化经费。
3. 紫外LED
项目名称：紫外LED
项目成熟阶段：□孵化期 √生长期□成熟期
概况：
与GaN基蓝光LED相比，紫外LED尤其是波长短于300nm 的深紫外LED 的研发更加困难。紫外LED在生化探测、杀菌消毒、无线通讯等领域都有重大应用价值，因此，尽管紫外LED的研究充满挑战性，但是它依然吸引了美、日等国家和地区的众多研究机构。
技术特点：
中国科学院半导体研究所突破了紫外LED的专用衬底、外延材料、芯片器件及专用设备的全套核心制备技术，掌握了250-400nm波段的紫外LED制备技术，尤其在波长300nm以下的深紫外LED方面掌握独特的国际先进技术，率先研制出国内首支毫瓦级深紫外LED器件，目前深紫外LED单管芯输出功率可达到超过4 mW，达到了可实用化水平。相关核心技术在照明中心的产业化设备平台上进行了充分验证，具备了产业化转移的能力和条件。
专利情况：
目前国际上在深紫外领域的专利布局还并未充分展开，主要是氮化镓蓝光LED的专利技术延伸，现有紫外技术专利以美国、日本居多，中国科学院半导体照明研发中心在紫外LED的材料和器件方面已申请了12项关键专利，预计近一两年内将会进一步申请10多项核心专利，掌握专利布局主动权。
市场分析：
深紫外LED在杀菌消毒、医疗卫生、生物探测、安全通讯、白光照明等诸多领域有着广阔的市场前景，潜在市场规模可达数十亿美元。相比于目前传统紫外光源汞灯而言，不存在汞污染的环境问题，更加符合当今绿色环保的产业发展趋势，而且具备小巧轻便、低压低耗、易于调谐等优点。目前在杀菌消毒方面已有相关产品和市场应用，在医疗、生物、环境等领域的应用目前正在拓展中。
合作方式：知识产权许可；技术转让；技术开发
产业化所需条件：需要新建半导体外延和芯片工艺厂房，预计5000万元的产业化经费。五年专利许可费用2000万元。技术转移周期6个月。
4. 高功率太赫兹半导体激光器
项目名称：高功率太赫兹半导体激光器
项目成熟阶段：□孵化期 √生长期□成熟期
概况：
太赫兹（THz）波介于中红外和微波之间，是一种安全的具有非离化特征的电磁波。它能够穿透大多数非导电材料同时又是许多分子光学吸收的特征指纹光谱范围。它的光子能量低（1 THz对应的能量大约4 meV），穿透生物组织时不会产生有害的光电离和破坏，在应用到对生物组织的活体检验时，比X光更具优势。它的波长比微波短，能够被用于更高分辨率成像。THz激光光源在分子指纹探测、诊断成像、安全反恐、宽带通讯、天文研究等方面具有重大的科学价值和广阔的应用前景。中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室经过多年的基础研究和技术开发，目前形成系列太赫兹量子级联激光器产品。
技术特点：
具有结构紧凑、功率高、易调谐等特点。
频率覆盖2.9~3.3 THz，工作温度10~110 K，功率5~500mW。
专利情况：
中科院半导体所在THz量子级联激光器的应有基础研究方面拥有7项授权专利，从材料设计、材料生长、器件研制等各个环节，拥有完备的技术链。
市场分析及应用情况：
目前国际上已开始研发基于THz量子级联激光器的无线通讯、太赫兹成像、太赫兹雷达等技术，广泛应用于军事和民事目的，如：自由空间通信、安全检查、药品监测、邮件包裹中的爆炸物远程化学指纹传感、人体非破坏性癌症检查等。我国在THz光源方面已取得突破，基于THz量子级联激光器的应用产品开发市场前景广阔。
合作方式：可采用技术开发、技术转让、技术服务方式。
产业化所需条件：企业提供500平米的超净工艺线厂房、300-500平米的技术开发厂房、材料生长设备、工艺设备。
5. InP基2微米波段半导体激光器
项目名称：InP基2微米波段半导体激光器
项目成熟阶段： □孵化期 √生长期□成熟期
概况：
由于覆盖水、二氧化碳、氮氧化合物、一氧化碳等多种物质的吸收窗口，工作于2微米波段的半导体激光器成为可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS：Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)技术的核心部件而在痕量水探测、温室气体及工业尾气排放监控等领域具有重要应用价值。同时，2微米波段激光能被生物组织液强烈的吸收，其在机体组织中的传播厚度低至100微米量级，非常适合于无创伤医学手术的应用。半导体激光器由于其具有波长选择自由度高、调谐范围大、单色性好、能脉冲工作等众多优势而作为2微米波段大功率固体激光器的核心种子源使用。此外，2微米激光在塑料焊接，打标、高精度风速计制造、中红外固体激光器泵浦、自由空间通信等领域同样具有巨大的应用价值。
技术特点：
目前，2微米波段激光器有源区材料主要采用GaSb基量子阱和InP基量子阱结构。GaSb基量子阱材料因其生长结构复杂，含Sb的四元甚至五元系化合物生长及界面难以控制，特别是采用适合大规模生产应用的金属有机化学气相沉积法（MOCVD）更难实现高质量多元锑化物的生长。相比较，InP基In(Ga)As量子阱在材料制备及器件工艺制作方面具有诸多优势。除了具有高质量，低成本的衬底材料，InP基激光器因其兼容传统通讯用激光器的成熟工艺，且易与其它器件实现集成等优势而具有更好的工业应用前景。我们拥有采用MOCVD制备大晶格失配In(Ga)As/InP量子阱外延芯片、半导体激光器工艺制作以及器件测试封装的全套技术。我们制备的激光器外延芯片波长可精确调控，其面内波长不均匀性低至±3nm，相应的激光器件性能指达到国际先进水平。
专利情况：申请4项专利授权1项
市场需求及应用情况：
目前市场对2微米激光器的应用需求主要集中在以下几个方面：1、CO2、CO、H2O及N2O等痕量气体探测；2、2微米波段大功率固体激光器种子源；3、2.1微米掺钬光纤激光器泵浦源。
目前由于该波段半导体激光器主要由少数几家国外公司垄断，激光器单价较高，平均介于RMB2-3万元/只。经前期多方走访调研，目前用于气体探测的2微米半导体激光器年需求接近3000只，并成快速上涨的态势。特别是，近年来随着光纤激光器技术的不断成熟，2微米波段的大功率光纤激光器将迎来较大的增长，这将极大的带动半导体激光器的需求上涨。
合作方式：技术开发、技术转让、技术服务。
产业化所需条件：产业化需要芯片外延MOCVD及测试设备、半导体激光器制备工艺线及激光器封装线。
6. 全固态纳秒级紫外激光器
项目名称：全固态纳秒级紫外激光器
项目成熟阶段： □孵化期 □生长期√成熟期
概况：
紫外激光器在激光加工方面体现其独特的优势：紫外激光器的波长短，聚焦小，能实现精细加工；紫外激光器进行激光加工时直接破坏材料的化学键，是“ 冷”处理过程，热影响区小：大多数材料能有效地吸收紫外光，可加工许多红外和可见光激光器加工不了的材料。全固态紫外激光器具有体积小、效率高、重复频率高，无需更换气体、无需掩模、易维护等优点。因此它在生物工程、材料制备、全光光学器件制作，特别是集成电路板及半导体工业等激光加工领域获得了广泛的应用。
目前紫外激光器的发展非常迅速，瓦级功率以上高重频全固态激光器不断应用于加工，国内外研究机构和公司不断向更高功率（数十瓦级）、更高重频（几十甚至几百kHz）方向发展。目前我们已经研制成功了5W 、50kHz的紫外355nm激光器，脉宽25ns。已经做成样机，性能稳定，用于LED蓝宝石晶圆裂片划线，划线深度达到200μm，线宽小于10μm，划痕光滑均匀，几乎无热影响区。
技术特点：
通过高效率端面泵浦结构方式得到基模红外1064nm激光，再经过多级放大结构，得到高功率的红外高光束质量基频光，再通过高效率变频技术，最后得到5W、50kHz、25ns脉冲紫外355nm激光。光束质量因子M2<1.3，功率长期稳定性<±2%。内部光学结构采用紫外胶光固化粘接，结构小巧牢靠，对环境适应程度高。通过紫外显微物镜的聚焦，聚焦光斑直径在μm级别，加工尺寸小于10μm。通过紫外激光器的开发，相应的也取得了更高功率的红外和绿光高光束质量激光技术。
专利情况：目前我们已申请专利8项。
市场分析：
紫外355nm激光器目前国际市场价格约为2万美元/W，中大功率全固态紫外激光器市场均被国外厂商占据。据行业协会统计， 2010年我国全固态紫外激光器市场销售额达到5亿元人民币，比2009年增长了25%。主要应用于打孔、切割、划线和打标。以激光划片机为例，按目前市场需求量估算，一般传统激光划片机销量为100台/年，其中60%将被紫外全固态激光器所替代；激光打标机国内年需求量约4000台，其中全固态紫外激光器将取代30%的市场份额。随着紫外技术的进步以及成本的降低，越来越多的行业开始使用紫外激光器，比如半导体照明、太阳能电池及集成电路行业，全固态紫外激光器正处于替代其它加工方式的重要发展阶段，市场增长迅速。
合作方式：技术转让
产业化所需条件：需要建造千级超净间约100平米，设备调试厂房约500平米；投入资金约500万元。
7. 单芯片高光束质量光子晶体激光器
项目名称：单芯片高光束质量光子晶体激光器
项目成熟阶段：□孵化期 √生长期□成熟期
概况：
高功率、高光束质量、高效率是未来半导体激光器发展方向。半导体所是长期从事光子晶体激光器研究，目前在传统半导体激光器中引入光子晶体结构，利用光子晶体调控机制，将单芯片激光输出的垂直和水平发散角从40度×10度降到6.5度×7.1度以下，从芯片层次改善光束质量，简化整形，且与批量生产技术兼容。该技术可广泛用激光引信、激光测距、激光制导、光纤激光器和固态激光器的泵浦光源，可推动半导体激光器在诸多领域的直接应用，具有重大应用前景和市场潜力。
技术特点：
我们研制的激光器主要特点如下：波长范围905-1064nm、水平、垂直发散角<10度；直流输出功率>5W;窄脉冲输出功率>20W;光子晶体激光器模块窄脉冲输出功率>130W；并与传统半导体激光器工艺相兼容。此外还开展了808nm、980nm和1064nm等波段光子晶体激光器研究。“先进半导体光子晶体激光器技术研究”获得2013年度北京市科学技术奖二等奖，光子晶体高功率高亮度激光器被评为“2014中国光学重要成果”。
专利情况：申请发明专利21项,其中授权专利9项，预计一两年内还会申请10多项核心专利。
市场需求及应用情况：半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域，已成为当今光电子科学的核心技术。半导体国防领域、自动控制、检测仪器等方面获得了广泛的应用，形成了广阔的市场。美国市场研究公司Strategies Unlimited发布其年度市场研究报告，预计全球激光器市场的年度总收入，到2017年将有望超过110亿美元。半导体激光器稳占全球激光器市场一半，将超过50亿美元市场。
目前国际上直接工业用大功率半导体激光器在输出功率5000W级别已超过灯抽运固体激光器的光束质量，在1000W级别已超过全固态激光器的光束质量。随着化合物半导体技术的进步，工业用大功率半导体激光器的输出功率和光束质量将进一步提高，将进一步扩展其工业应用范围。
中科院半导体所在高光束质量光子晶体激光器领域有十余年的科研积累，该高光束质量光子晶体激光器水平在国内处全面领先，并掌握从结构设计、材料生长、工艺制备、封装测试等方面全部自主知识产权，特别是从芯片层次改善半导体激光器光束质量，明显技术优势，推动半导体激光器芯片产业化，填补国内关键产业空白，打破半导体激光芯片长期垄断地位。
合作方式：技术转让、技术服务。
产业化所需条件：
为建成月产50万瓦的高光束质量光子晶体半导体激光器的生产能力，企业需要设备投资6500万元，每年的运转费为2000万元。
金属有机物化学气相淀积系统（MOCVD）：设备价格约1000万元/台，每台需要60m2超净室，另需配套液氮气房。
完整的工艺加工生产线：激光器材料测试分析、清洗，光刻、刻蚀、溅射、蒸发、减薄、镀膜、合金、解理等工艺过程需要一条完整工艺线，设备总价值越5000万元，需要千级至万级超净工艺间约1000 m2。
器件封装和测试系统：激光器管芯封装、测试。及老化系统，共需要500万元，厂房面积1200m2。
8. 130W皮秒光纤放大器
项目名称：130W皮秒光纤放大器
项目成熟阶段： □孵化期 □生长期√成熟期
概况：
以低功率固体被动锁模激光器作为种子源，经过主振荡功率放大的皮秒高功率光纤放大器，具备线宽窄、峰值功率高、散热性好、光光转换效率高、光束质量好、体积小、易于集成等优点，因此在激光精细加工、超快光学、非线性光频率转换、军事和国防安全等领域都有广泛的应用。然而在高功率脉冲激光输出时，光纤放大器受限于光纤纤芯内部的非线性效应，如受激拉曼散射、自相位调制、放大自发辐射以及掺杂纤芯自身的损伤阈值低等，基于双包层光纤的单级光纤放大器很难实现百瓦级以上皮秒输出。
技术特点：
用固体皮秒激光器作为种子源经过单级光纤放大器，实现了130W的皮秒脉冲激光输出。种子源是一个可饱和吸收体被动锁模固体激光器，其输出平均功率为2W，波长为1064nm, 线宽为0.1nm, 重复频率为74MHz, 脉宽为30ps. 该固体皮秒激光器由于线宽窄、输出平均功率高、光束质量好,是单级高功率光纤放大器的理想种子源。种子光经过隔离器后，准直聚焦耦合入4m的30/250μm双包层光纤中。当耦合入内包层抽运功率为176W 时,获得130W 的皮秒脉冲激光输出，光光转换效率为76％. 光谱宽度为0.4nm， 峰值功率为45.8KW。
专利情况：已申请国内发明专利10项，授权5项。
市场分析：
随着技术的不段进步，近几年最受人们关注的是高功率的皮秒脉冲激光器。超过百瓦的皮秒光纤激光器在工业加工等领域应用很广，但是全光纤的皮秒激光器因为结构复杂、线宽较宽、非线性效应严重等因素而受到限制。采用固体激光器与单级光纤放大的结构成功解决上述问题。高功率下，运行及其稳定，成为高功率皮秒光纤放大器的发展趋势。
合作方式：知识产权许可；技术转让、技术服务；
产业化所需条件：需要新建光纤激光器工艺厂房，购置工艺设备，预计1000万元的产业化经费。
9. 工业级高功率传能光缆
项目名称：工业级高功率传能光缆
项目成熟阶段： □孵化期 □生长期√成熟期
概况：
我国高功率激光器及其工业装备已经进入产业化的高速发展期，并带动了国内高技术加工的迅速发展。高功率激光器配备高功率传能光纤组件，通过光纤组件进行传输，可以使高功率激光变得更加灵活、可控，实现柔性化三维加工，最大化高功率激光在工业生产中的作用及应用范围，推动了我国高精尖装备制造业的迅猛发展。高功率传能光纤组件作为其中核心器件之一，凭借其重要的战略价值和巨大的潜在市场，一直是国内外激光器及相关器件生产厂商关注焦点之一。
技术特点：
高功率传能光缆主体结构为传输光用的光纤。普通裸光纤直接封装成光纤组件很难用于高功率激光传输（500W以上），更不能在工业环境长时间稳定工作。我单位采用自主搭建的光纤大直径端帽熔接设备，自主研究熔接工艺，解决高功率传能光纤组件制作的核心技术问题—光纤大直径端帽熔接，最终研制成国产工业级高功率传能光纤组件。通过1kW连续激光功率的传输测试，耦合效率大于95%。
专利情况：已申请国内发明专利3项。
市场需求及应用情况：该技术主要应用于高功率激光器、激光焊接装备、激光加工装备。项目产业化后，预计产值在3000万元左右。
合作方式：技术开发、技术转让、技术服务均可。
产业化所需条件：该技术已成熟，需投资进行规模化量产及市场推广，投资规模预计500万。
10. 高速光收发器件与模块
项目名称： 高速光收发器件与模块
项目成熟阶段：□孵化期 □生长期√成熟期
概况：
中科院半导体研究所历经十五年对高速激光器及模块进行了深入的研究，突破了高速激光器制备、封装、测试等关键技术，打破了国外垄断。相关收发模块产品是雷达组网传输，特殊环境下信号传输与监测、移动互联网基站间互连，数据中心间互连的关键技术。该发明技术获得了2013年国家技术发明二等奖。
技术特点：
带宽宽，可以覆盖Ku以下所有频段，并向Ka频段发展；线性度高，模拟通信不失真；动态范围大，激光输出功率高，相对强度噪声低。可靠性高，全金属化耦合焊接，提高了可靠性和寿命。
专利情况：
目前已经获得相关国家发明专利40余项，涉及产品的模块化封装、制备、测试和系统应用。
市场分析及应用情况：
随着大数据时代的到来，信息容量以每10年增加100倍的速率增长。无论是通信还是传感，都需要高速的信息获取、传输与处理，而支撑该类系统的核心技术掌握在外国人手中。我国完全依赖进口，2012年，我国进口的核心高端芯片为1920亿美元，比进口的石油还多（1200亿美元）。因此，研发、生产高端信息类芯片、器件、模块与系统是打破国外垄断，提升我国在信息领域核心竞争力的关键，是国家的战略需求。
本项目产品主要应用领域是通信，目前国内市场需求大于300亿人民币。随着国家宽带战略的实施和物联网的发展，未来5-10年将以大于30%/年的速度递增。到2020年将大于1000亿元人民币。目前国内最大的光电子器件、模块厂商是“武汉光迅科技股份有限公司”，2013年的市场销售额达到近30亿元人民币，此外还有海信（22亿），华美（8亿），华工正源（8亿）等。由于未掌握核心关键技术，这些公司所推出的产品主要是量大面广的低端低利润产品。本项目将依赖中科院多年来的技术积累，以高端高利润产品为突破口，不断推动需求发展，对国内企业发展起到科技引领和补充作用。打破国内高端光电子产品一直被国外企业所垄断的局面。此外，本项目发展的高端光电子器件还可广泛可应用于雷达、电子战等国防领域，对于提升我国国家安全具有重要意义。
合作方式：技术转让。
11. 片上、片间光互联技术
项目名称：片上、片间光互联技术
项目成熟阶段： √孵化期 □生长期□成熟期
概况：
经过半个世纪的发展，硅材料的优异特性已在微电子领域中发挥得淋漓尽致，创造了以IT为代表的新经济产业持续高速发展的奇迹。但是，随着COMS工艺特征尺寸的不断缩小，传统的电互联面临着量子限制和高能耗等问题，片上光互联技术是延伸摩尔定律的一个重要途径。另外，作为高性能计算机的心脏－中央处理器（CPU）的运算速度越来越快，而系统内高速率的数据通信已成为限制其性能发挥的主要瓶颈。利用光子作为片上，片间单元的传输载体，相比与电互联具有更高的传输速度，并且可以有效降低信息的传输能耗，具有重要的研究意义和经济价值。光调制器、激光器、探测器、波导以及波分复用解复用器件是光互联技术中的重要单元器件，针对这些器件和光互联技术要求的微钠光电子器件及其集成技术半导体所都有很好的工作积累。
技术特点：
基于硅基材料的光互联技术具体有高速高密度、受电磁干扰小、低功耗，兼容于CMOS工艺等特点。
1、在激光器研制方面，拥有基于InP基的微钠尺度微腔激光器和光子晶体激光器以及基于硅基的光发射器件；
2、在光调制器研制方面拥有基于硅基的光调制器；
3、在探测器方面，拥有通过键合方式集成在Si上的InP基探测器和直接在硅上外延锗或GeSn的探测器等；
4、拥有基于硅基的光波导器件、硅基波分复用解复用器件以及可见光衰减器。
专利情况：在光互联技术方面半导体所有30余项专利，涵盖了从激光器、光调制器、波导、探测器、波分复用解复用等方面，拥有较完备的技术链。
市场应用：片上、片间光互联技术主要应用于高性能电子芯片、超级计算机以及大型的数据中心等。
12. 高功率LED技术
项目名称：高功率LED技术
项目成熟阶段：□孵化期 √生长期□成熟期
概况：
300W以上的高功率光源是城市照明的重要组成部分，广泛应用于立交桥路灯、体育场馆照明、工矿场地照明等场合，传统的高功率光源常采用高压钠灯，高压钠灯整体上光效低的缺点造成了能源的巨大浪费，高功率LED光源以其高效、节能、寿命长、显色指数高、环保、体积小等优势将成为城市照明高功率光源领域的后起之秀，对城市照明节能减排具有十分重要的意义。LED路灯正逐步取代传统高压钠灯，成为城市道路照明的新宠。
但是目前的照明应用一般在100W左右，替代1000-2000W钠灯的特殊照明领域，受LED光源封装、散热、寿命等技术门槛所限，高功率LED光源还没有有效的进入该领域，因此本项目技术的开发及产业化，将促进高功率LED光源在特殊照明领域的应用，推动我国照明市场节能减排事业的发展。目前市场上还没有可靠的300W以上的LED光源模块，只能使用多个低功率的光源模块拼接在一起，这就造成了光源有效出光面积大，不利于二次配光的设计，给实际应用带来困难。因此，研究一款散热好寿命长、有效出光面积小，光功率密度高，二次光学设计合理、出光效率高、重量轻、低成本的模块化封装高功率密度LED光源具有实际意义。
技术特点：
本项目针对300W以上高功率LED光源模组进行封装和散热一体化设计和开发，采用大功率倒装LED芯片，通过独特的共晶焊工艺以及COB封装工艺开发出高功率LED发光阵列。开发出LED发光阵列与散热器之间的低热阻一体化封装工艺。最终实现高功率LED光源功率密度>0.2 W/mm2、光源光效达到100lm/W，光通量最大输出30000lm、寿命超过3万小时。
本项目包括高功率LED阵列固晶技术的开发、高功率LED阵列封装工艺开发以及高功率LED光源封装和散热一体化技术的开发及产业化。
专利情况：已申请6项专利
市场分析：
在道路照明领域，用于立交桥、宽体道路的高功率路灯和高杆灯等都需要高功率的LED光源才能进行替代。以高杆灯为例，目前国内的潜在市场估计约有90亿元规模，年度更新规模在产业发展初期将达到15亿元以上，同时随着我国城镇化建设的进行，农村道路的改造和升级、新建广场照明设施的更新换代，潜在市场容量将至少与目前的规模相当。可见仅就道路照明用高杆灯的需求就是非常旺盛。在工矿场站领域，高功率LED光源模组也有很大的市场潜力。目前正在使用的钠灯、金卤灯等灯具都有一定的比例要进行替换。根据我们从几家室外灯具厂家了解的情况看，目前市场直接提出需求的迫切需要的高功率LED光源进行替代的功率灯具就在1万台左右，对光源模组的市场容量即达到5000万元。在体育场馆领域，根据我们的调研结果，目前除了传统的大容量体育场馆外，我国中小学室外操场正在进行大规模的更新改造，迫切的需求新型光源替代传统的色度不足、可靠性差的灯具。这也将是项目产品的一个很大的应用市场。
合作方式：知识产权许可；技术服务；对于致力于封装结构改善的LED封装企业可以考虑技术入股。
产业化所需条件：对于灯具和封装企业来说无需新建半导体工艺厂房，预计300万元的产业化经费，3~5名企业研发人员的培训。五年专利许可费用50万元。技术转移周期6个月。
13. 超小点距LED显示技术
项目名称：超小点距LED显示技术
项目成熟阶段：□孵化期 √生长期□成熟期
概况：
随着世界步入4K平板显示时代，对于LCD和OLED所不能探及的70寸以上大尺寸高清显示屏领域，超小点距（小于1mm）高清高分辨率LED全彩显示屏将成为未来这个领域的主角，因此开发相关的关键技术迫在眉睫。目前台系厂商占有领先优势，但点距仍没有做到1mm以下。日亚、科锐两家显示屏行业的高端品牌暂时处于落后位置，国产封装厂家虽然反应速度较快，但目前在小间距市场无成功案例。
技术特点：
为降低LED全彩显示屏点距，本成果采用RGB全彩显示单元阵列（n×n）作为高清LED显示屏的最小封装体，突破了超小点距（P0.7mm）RGB全彩显示单元阵列制备工艺中的关键技术，包括：超小尺寸（8mil以下）红绿蓝倒装芯片制备技术、倒装芯片共晶焊工艺技术、PCB导电通孔基板的盲孔工艺技术、全彩显示阵列底板的金属互连工艺技术、全彩显示阵列底板行列布线的电绝缘工艺以及芯片间的光隔离技术。解决了大尺寸平板显示屏发光像素的小型化难题，开发出了P0.7mm点距低成本高可靠性高清高分辨率全彩LED显示屏样品，形成多项自主知识产权。
专利情况：已申请11项专利。
市场分析：
随着LED技术的进步，LED显示技术已经成为室外显示的主导技术，随之超小点距LED技术的研发有可能成为重要的是室内显示技术，近年来中国LED全彩显示屏市场年复合增长率30%以上，至2015年市场规模将达到288.2亿元。外延与芯片、封装工艺在LED显示中的成本随着像素间距的减小成本仍然很高，必须通过整体的技术进步提高成品率并降低成本。
合作方式：知识产权许可；技术服务；对于致力于超小点距LED显示技术的LED封装企业可以考虑技术转让及入股。
产业化所需条件：对于封装企业来说无需新建半导体工艺厂房，预计1000万元的产业化经费，3~5名企业研发人员的培训。五年专利许可费用200万元。技术转移周期6个月。
14. LED无基板封装技术
项目名称：LED无基板封装技术
项目成熟阶段：□孵化期 √生长期□成熟期
概况：
LED封装工艺一般都要使用某种基板、管壳或者支架，将发光二极管芯片通过某种方式粘结在该基板、管壳或者支架上，然后通过金丝球焊工艺将芯片上部的电极连接到基板、管壳或者支架上的相应电极上以实现电连接，最后通过某种方式在该基板、管壳或者支架上使用透明封装材料加以密封或者覆盖，有时也将该透明材料形成某种宏观形状以提高光提取效率，也有使用相应的具有荧光功能的材料进行密封或者覆盖达其专门用途。本项目即研发了一种制备无基板封装的方法。
技术特点：
这项封装技术是利用芯片本身的衬底和封装材料作为封装基板，简化发光二极管的工艺路径，降低全工艺成本，提供最小的发光二极管封装体积，全角度发光特性，降低器件封装热阻，实现对发光二极管电学和光学性能更好的控制，并具有简单、成本低等优点。与传统工艺封装相比成本降低30%左右，发光效率与传统封装相当。
专利情况：已申请专利有6项，授权2项。
市场分析：
随着LED技术的进步，外延与芯片工艺在发光二极管成本中所占的比例相对降低，而封装步骤由于耗费材料和工艺步骤较多且技术含量较低，其成本难以降低。作为现有封装结构与晶圆级封装结构的中间阶段，发光二极管的无基板封装是重要的发展趋势之一。预计全国的LED封装产能5%转化为无基板封装将带来10亿人民币以上的产值和材料、能源等成本节约。
合作方式：知识产权许可；技术服务；对于致力于封装结构改善的LED封装企业可以考虑技术入股。
产业化所需条件：
对于封装企业来说无需新建半导体工艺厂房，预计3000万元的产业化经费，3~5名企业研发人员的培训。五年专利许可费用1000万元。技术转移周期6个月。
15. MEMS压力传感器
项目名称：MEMS压力传感器
项目成熟阶段：□孵化期 √生长期□成熟期
概况：
本项目采用MEMS技术进行MEMS压力传感器核心芯片的技术开发。针对不同细分市场对MEMS压力传感器芯片的应用需求，进行低压、中压、高压芯片的核心技术和小批量量产化技术开发。重点解决有关各量程规格芯片的灵敏度、非线性和温漂系数关键指标的高效设计，建立MEMS压力传感器芯片的工程化工艺技术规范，建成中试生产线，完成特定规格MEMS压力传感器芯片的批量供应。
技术特点：
已完成针对低、中、高压（10kPa-40MPa）MEMS压力芯片的原型器件开发；能够针对不同应用领域的MEMS压力芯片进行优化设计，解决提高灵敏度和降低非线性、芯片长期工作稳定性的关键技术难题；原型芯片的研发技术符合工程量产化技术要求，易于快速转化和量产；与国外知名公司产品相比，技术指标相当，部分指标如灵敏度温漂系数相比优异。
市场需求及应用情况：
MEMS压力传感器可应用于工业类仪器仪表、油井勘探、工业自动化控制中压力监测、可穿戴、智慧医疗领域压力测量、汽车电子等领域。年需求量可达数千万只。
合作方式：项目进行中将会以技术开发为主，择机与相关企业以技术转让或技术入股的方式进行合作。
产业化所需条件：需要净化环境和相关半导体工艺加工设备，关键设备包括清洗、光刻系统、离子注入、热氧化、LPCVD系统、ICP刻蚀、电子束蒸发、晶圆级键合、磨抛设备、划片机等。
16. 高速CMOS图像传感器
项目名称：高速CMOS图像传感器
项目成熟阶段：√孵化期 □生长期□成熟期
概况：
高速摄像系统用于记录高速运动物体的运动细节以及瞬态发生的物理现象，广泛应用于航天、军事、工业、交通、体育等领域，可解决科学研究和日常生产生活中的很多重大难题。高速CMOS图像传感器是实现低功耗、低成本、体积小高速摄像系统的关键技术，其性能决定了高速摄像系统的成像速度和成像质量。半导体所与芯片制造厂深度合作，定制开发了高速图像传感器芯片的专用工艺流程，掌握了速度超过1000帧/秒的高速CMOS图像传感器的设计方法并开发出原型芯片。目前芯片性能已通过中国电子标准化技术研究院的检测认定，中国科学院长春光机所已使用该芯片开发出了高速相机。这是国内首款具有完全自主知识产权、全国产超高速图像传感芯片。
技术特点：
主要技术指标：图像分辨率800×600；量化位宽12bit；图像帧率1000fps；动态范围70dB；工作温度范围在-25℃至85℃；芯片功耗0.67W；同时定制的图像传感器工艺和设计流程，具有更佳的高速图像获取能力。
目前由美国Cypress公司研制的LUPA-1300是当前主流高速图像传感器芯片。该芯片的分辨率为1280×1024，但量子效率仅为40%@600nm，动态范围为57.8dB，图像帧率仅为500帧。相比于该芯片，虽然我们的图像传感器分辨率稍小，但图像传感器的分辨率可以根据用户的需要进行定制设计，且我们的图像传感器在量子效率，动态范围和图像帧率方面具有明显优势。
专利情况：已申请17项发明专利，授权6项。
市场分析：
高速图像传感器可应用于工业生产、农业生产、智能交通、虚拟现实、科学研究、国防军事及其他民用领域。具体来说，高速图像传感器可应用于汽车碰撞试验、火箭发射、弹道测试、体育赛事、目标追踪、微表情研究和高速车牌识别等领域。
目前，进口的高速图像传感器芯片价格极其昂贵，高端芯片受军事禁运限制，无法获得，面临“一芯难求”的局面。半导体所成功研发的高速图像传感器是国内首款具有完全自主知识产权、全国产超高速图像传感芯片。据统计，2014年度市场规模可达2亿美元，且每年以6%速度增长。其应用范围包括了机器视觉、交通监控、科学试验、运动捕获以及撞击测试等领域。仅机器视觉领域，据调查，2015年全球机器视觉系统及部件市场预计将超过153亿美元，复合年均增长率将达到11%。
合作方式：该项目尚处于孵化期，因此希望有意向合作的企业提供较为典型的产品应用环境进行产品开发。
产业化所需条件：预计产业化需持续时间2-3年，总计需1500平米的研发环境，用于建设实验室和办公场所，此外还需购买一系列用于高速图像传感器测试的专用设备，以及需要购买芯片开发所需的EDA软件，支出芯片流片费和人员劳务费以及实验室运行费。
17. 高性能数模混合、射频微电子SOC集成电路设计
概况：
半导体所高速电路研究组现有员工15人，主要从事高性能数模混合SOC系统集成电路及高性能射频微电子SOC集成电路的设计和开发。
目前已开发出：直接数字频率合成器（DDFS）、数模转换器（DAC）、模数转换器（ADC）、北斗+GPS多模导航型射频芯片、CPT原子钟微波电路等。
产品1：直接数字频率合成器（DDFS）
直接数字频率合成器芯片具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。芯片还具有调幅、调频和调相等调制功能及片内D/A变换器。
技术特点：
产品型号CAS9858，主要功能与性能指标为：
内含10位DAC、32位可编程频率寄存器；
I/O接口：串/并行;
源电压3.3V;
内部时钟频率1000MHz;
无寄生动态范围（SFDR）：50dBc;
合成频率范围1Hz-500MHz;
封装形式/外形尺寸：CQFP/EP100;
国外对应产品：美国ADI公司的AD9858。
产品2：数模转换器（DAC）
数模转换器(DAC)是非常通用的器件,主要应用于通信、视频、音频、信号处理、信号合成等方面。
技术特点：
产品型号CAS9731，主要功能和性能指标：
输出信号10位精度;
电源电压3.3V;
内部时钟频率300MHz;
无寄生动态范围60dBc;
封装形式DIP24;
国外对应产品：美国ADI公司AD9731。
产品3：模数转换器（ADC）
广泛应用于WIFI基带，模拟信号转换等场合。
技术特点：
产品型号SCIADC060，该产品已量产，主要功能和性能指标：
数字输出10位精度;
电源电压3.3V/1.2V;
内部时钟频率100MHz;
IQ双通道;
国外对应产品：美国ADI公司AD9204。
产品4：北斗+GPS多模导航型射频芯片
我国建立自主卫星定位系统，是国家的整体战略规划。关系到国家安全和国家经济的发展。实验室研发成功了与我国自主卫星定位系统相适应的，并且能与GPS卫星定位系统同时工作的核心芯片，对建立和发展我国卫星定位导航产业的基础，具有重大的战略和现实意义。
（1）主要应用领域：
个人行车定位与导航终端、行车记录仪、电子狗；
智能手机、平板电脑等移动信息终端；
交通运输车辆管理与跟踪系统；
航海、船舶作业导航与定位设备；
测绘、水利、森林防火、减灾救灾和公共安全等。
（2）技术特点：
接收信号类型：并行接收BD2 B1和GPS L1频点导航信号转换为数字中频信号输出。
芯片集成度：要求射频芯片具有高度的集成度，集成包括低噪放、混频器、中频滤波器、自动增益控制电路、模数转换电路、振荡器、频率合成器、SPI接口和低压差线性电源等功能模块。
等效噪声系数：≤3dB；
A/D采样宽度：2-4位；
中频频点：4.092MHz；
峰值功耗小于60mW。
工作温度：－40℃～＋85℃；
产品5：CPT原子钟微波电路的ASIC集成
微型CPT原子钟由芯片物理系统和芯片原子钟电路构成。武汉物数所与上海微系统所在“十五”中科院方向项目的支持下已经于2009年开始开展微型CPT原子钟物理系统的MEMS制造研究，取得了重要研究进展。我实验室旨在配合芯片物理系统研制，通过半导体所与武汉物数所联合开展CPT原子钟微波电路ASIC工艺集成方案研究，争取同步研制出芯片原子钟电路，以实现微型CPT原子钟整机。通过院内研究所合作，研制出国产微型CPT原子钟，发挥出中科院科研攻关的国家队作用。
微型CPT原子钟的应用前景非常广阔。随着电子设备移动性和数据处理速度的方面的需求，稳定性好、体积小、能耗低的频率标准的需求越来越强烈，CPT原子钟的体积小、能耗低特点使得它作为微型原子钟具有明显的优势。微型CPT原子钟特别适合规模化生产，可以降低原子钟的生产成本。
技术特点：
总电流小于2mA；
芯片可实现SPI接口配置，且PLL环路滤波器外置；
参考频率10MHz的条件下，输出信号中心频率3.417GHz，频率调整范围±10kHz；
相位噪声由于-60dBc/Hz@100Hz，-90dBc/Hz@10kHz；
输出功率大于-7dBm；
PLL锁定时间小于1.0ms；
面积（封装后）不大于6mm×6mm。
合作方式：技术开发、技术转让、技术服务。
18. 光纤传感器
项目名称：光纤传感器
项目成熟阶段： □孵化期 √生长期□成熟期
概况：
光纤传感器利用光纤进行传感和传输，本质无源、体积小、重量轻、无电磁干扰问题。一根光纤可串联多支传感器，配合高精度解调系统，可进行数百只传感器的大规模组网应用。目前光纤传感器在国内的市场已经达到几千万元的年产值，其增长速度远高于传感器产业的平均增速。光纤传感器目前已经广泛应用于石油石化、电力、消防、土木工程、水利工程、现代交通等领域。
已开发的产品：
技术特点：
1、全光纤传感、传输；2、本质无源；3、可用于高温高压恶劣环境；4、使用寿命长（>20 年）；5、灵敏度高；6、信号可长距离传输。
专利情况：
中国科学院半导体研究所在光纤传感器领域累计已经申请专利71项、获得授权发明专利25项、实用新型专利3项。
市场分析及应用情况：
国内目前从事光纤传感器研发和生产的企业在不足30家，总年产值在千万量级。而光纤传感器全世界的年产值在几亿美元。光纤传感器的市场份额在不断增加，其增长速度远高于传感器行业的平均增速。目前在国内的主要应用领域包括石化管道的监测、土木工程监测、以及军用传感器。
合作方式：技术开发、技术转让。
产业化所需条件：
企业提供厂房、基础建设（2000 m2生产车间，500 m2办公用地）、600万启动资金和设备资金，5人左右的技术团队和10人左右的生产团队。
19. 仿生人脸识别技术
项目名称：仿生人脸识别技术
项目成熟阶段（选择）： □孵化期 □生长期 √成熟期
概况：
基于人类视觉感知特性与认知机理，研究了仿生人脸识别相关的仿生人脸图像处理、仿生人脸检测与定位、仿生人脸特征分析、仿生人脸模式学习与辨识新理论、新方法，该技术能够大幅度提高人脸识别系统针对表情、光照、面部活动、年龄等变化的鲁棒性，有效地提高了人脸识别的准确率。该技术可以应用于ATM安全取款机、人脸识别手机、人脸识别考勤系统、网络培训监控、动态特征点定位、人脸面部遮挡检测等方面。
技术特点：
该技术可以实现精准的人脸检测与定位算法，具有较高的人脸定位率；在人脸检测、特征提取、人脸识别过程耗时少；在丰富表情、复杂光照、复杂背景等条件下依然能够保证人脸识别的准确率；脸特征数据量小，使其能够应用于网络传输，实现云考勤等应用；姿态适应范围：深度旋转±15°，俯仰±15°。
专利情况：申请专利4项，授权2项。
市场分析及应用情况：
该技术目前可以应用于门禁系统、考勤系统、机场安检、口岸检查、智能监控、嫌犯排查等领域。
合作方式：技术开发、技术服务。
产业化所需条件：
场地：约500平米；资金投入：约2000万元人民币；技术开发人员：约10～15人。
人脸识别手机样机
多人脸识别系统
人脸识别考勤机样机
应用于ATM安全取款机
应用于网络培训监控
动态特征点定位
......
查询进一步信息，请访问官方网站http://www.semi.cas.cn/cgzl/201403/P020150416307521238099.pdf。
