【会员风采】会员单位——天津理工大学功能晶体研究院

单位介绍

      天津理工大学功能晶体研究院是为了响应国家创新驱动发展战略，落实“双一流”建设等重大战略决策，瞄准科技前沿和国家重大战略需求于2017年建立的。功能晶体研究院依托“天津市光电显示材料与器件重点实验室”研究平台，投资2亿元建立了一整套与晶体领域相关的研究设备，拥有新晶体材料探索平台、大尺寸晶体生长平台、晶体加工镀膜与器件研发平台、激光技术及激光整机研发平台、基于新型激光的生物医学检测设备研发平台、晶体与激光应用产业化研发平台等6个研发平台。

      天津理工大学功能晶体研究院以吴以成院士为学术带头人，以天津市功能晶体材料重点实验室为依托，凝聚中国科学院“百人计划”胡章贵教授，“国家杰青”叶宁教授，天津市“131”创新型人才第一层次人选徐永宽教授等国内外知名教授组成的优秀人才队伍。面向科技发展前沿、面向国家重大需求、面向天津区域经济发展的需求，以创新和保障国家重大需求为导向、促进产业发展为中心，针对晶体产业关键共性技术问题，发展光电功能晶体材料与器件应用相关研发，突破和掌握“卡脖子”关键技术，服务国家，为晶体相关高新企业及企业群的形成和发展提供不竭的源头和动力。

      功能晶体研究院已形成了一条从先进功能晶体材料研究、全固态激光光源研制到应用的完整的研发创新链，正在努力建成世界知名、中国一流的晶体材料与器件研究基地，支撑基础研究、满足国家重大需求，推动晶体相关高新技术产业快速发展。

成果展示

（1）大尺寸氧化镓生长设备

      氧化镓具有碳化硅、氮化镓更宽的禁带和更低的制造成本，在更高功率应用方面具有独特优势。面向氧化镓基SBD、MOSFET等功率器件对于大尺寸高质量β-Ga₂O₃单晶材料的需求，研究院搭建了导模法、激光浮区法、冷坩埚法氧化镓晶体生长设备，并配备先进的晶体加工和检测设备，正在设计购置热场和坩埚，以期尽快开展氧化镓晶体生长研究。

导模法氧化镓晶体生长炉

激光浮区法晶体生长炉

（2）氧化物晶体生长

      团队成员具有多年的氧化物晶体提拉法、导模法及冷坩埚法生长及相关工作经历，同时在单晶生长设备设计制造、热场仿真及工艺控制方面有丰富经验，在激光、非线性、电光、压电、光折变等功能晶体生长方面取得了系列突出成果。

YAG晶体

YVO₄晶体

LBO晶体

（3）其他宽禁带半导体单晶材料新技术、新设备开发

      研究院在宽禁带半导体单晶材料如碳化硅、氮化镓、氮化铝和氮化硼单晶材料研制方面聚焦新技术和新设备的研发，借鉴一二代半导体单晶材料的成熟生长技术，开发出了液相法碳化硅和氮化铝单晶生长设备，并获得液相法高质量半导体单晶生长工艺；另在碳化硅物理气相传输生长方法基础之上，开发了持续气源供给的改进PVT法，保证了生长过程中的气体比例平衡，并进一步设计了HTCVD碳化硅单晶生长设备，并开发相应的4-6英寸单晶生长工艺。