中國科學院上海微系統與信息技術研究所

中國科學院上海微系統與信息技術研究所

中國科學院上海微系統與信息技術研究所原名中國科學院上海冶金研究所,是中國著名的技術學科綜合性研究所之一。其前身是成立於1928年的國立中央研究院工程研究所,新中國成立後隸屬於中國科學院,曾命名為中國科學院工學實驗館、中國科學院冶金陶瓷研究所。1958年、1959年本所先後分出組建了長沙礦冶研究院、昆明貴金屬所、中國科學院上海矽酸鹽研究所,又先後更名為中國科學院冶金研究所、中國科學院上海冶金研究所。2001年8月,根據研究所近年來科研領域的變遷和科技發展戰略目標的調整,經中國科學院和國家有關部門批准將所名更改為中國科學院上海微系統與信息技術研究所。

基本信息

取得成績

中國科學院上海微系統與信息技術研究所上海微系統與信息技術研究所
上海微系統所自新中國成立以來已獲得國家級獎勵50餘項、部委省市級獎勵330餘項。本所於50年代在國內率先研製成功球墨鑄鐵,並成功解決了包頭高含氟鐵礦的冶煉和稀土元素回收問題;60年代初研製成功用於濃縮鈾235的關鍵部件“甲種分離膜”,該項目負責人吳自良院士作為“兩彈一星”功臣之一於1995年受到黨中央、國務院和中央軍委的表彰;60年代以後,本所又在國內率先建立了超純金屬和III-V族化合物半導體材料研究基地和發展了微電子和積體電路製造技術,與工業部門合作研製出國內第一塊工業實用PN結隔離積體電路、ECL高速電路、國內第一塊8位、16位微處理器等微電子器件,80年代中期利用微電子技術基礎開展了微電子機械系統(MEMS)和SOI材料的研究,90年代末和20世紀初開展了低軌衛星通信技術、無線感測器網路和新一代移動通信技術的研究,為國民經濟發展、國家安全和社會進步作出了重大貢獻。
1998年5月,上海微系統所首批進入中國科學院知識創新工程試點序列,經對科技活動目標進一步凝鍊,確定將本所建成一個以集成微系統為核心科技活動方向的、基礎技術力量雄厚的、富有持續創新活力的、開放的、國內一流和國際知名的研究所。本所以國家需求為導向,圍繞“電子科學與技術”、“信息與通信工程”兩大學科方向,利用本所在功能材料與器件研究方面的積累和微電子工藝技術平台為支持,以“無線感測微系統網、微系統技術平台、新一代移動通信技術”幾個重大項目為依託,以系統帶器件、器件帶材料,加強原始創新,加強關鍵技術創新與集成研究,開展低軌通信小衛星及星座系統、集成微光機電系統、無線信息微系統、半導體微結構材料與器件、太赫茲物理與器件、納電子材料與器件、SOI材料與器件、新型、高效微能源系統等研究活動。目前全所共有5個研究室:感測技術聯合國家重點實驗室/微系統技術國家級重點實驗室、信息功能材料國家重點實驗室、半導體功能薄膜工程研發中心/納米技術實驗室、微系統信息網研發中心、能源科學與技術研究室;3個與地方共建的中心:中國科學院上海小衛星工程部、上海無線通信研究中心、中科院嘉興中心微系統所分中心。上海微系統所擁有矽MEMS加工和封裝,化合物半導體材料MBE生長和半導體器件研製,微系統網路設計、測試等技術平台,以及微系統微結構器件,半導體微結構材料的研究設備和研究能力。

技術力量

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全所現共有職工451名,其中科研和技術人員281名,3名中國科學院和中國工程院院士,正副研究員99名。此外,全所共有318名在讀研究生,47名博士後及客座研究人員。全所職工正為把我所辦成國際知名、國內一流的科研院所而不懈努力。

上海微系統所與國內外學術界有著廣泛的聯繫。1978年以來,已有二十多個國家的科學家來我所訪問,同時,本所許多科研人員出國考察、參加學術會議、進行合作研究,並與國外多個大學、研究機構、企業建立了合作關係。

歷任所長

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現任領導

封松林同志

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封松林同志生於1964年4月,湖南省邵東人,1983年1月加入中國共產黨,1983年7月參加工作,法國巴黎第七大學材料科學專業研究生畢業、博士、研究員。

1992年-2000年12月為中國科學院北京半導體所副研究員、研究員(1995.10起)、所長助理、副所長(97.10月起)、博導、兼任所半導體超晶格國家重點實驗室副主任、主任。2001年1月起任中科院上海微系統與信息技術研究所副所長、研究員、博導。2002年5月起任所長。兼任中科院微系統研發中心主任,國家863專家,973項目專家組成員等。

王曦同志

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王曦同志生於1966年8月,上海人,1993年7月參加工作,中科院上海微系統與信息技術研究所材料物理研究生畢業、博士、研究員。

1993年-1994年為中科院上海微系統所助理研究員。(其中:1993年7月-1994年5月赴澳大利亞訪問學者)。1994年-2002年曆任中科院上海微系統所副研究員、室副主任、研究員、室主任。(其中:1996年5月-1998年6月赴德國訪問學者)。2002年起任中科院上海微系統所所長助理兼室主任,兼上海新傲公司經理,研究員。2003年起任上海微系統所所長助理兼新傲公司經理,研究員。2004年4月起任上海微系統所黨委副書記兼副所長,兼上海新傲公司經理,研究員。2007年1月起任上海微系統所黨委書記兼副所長,兼上海新傲公司經理,研究員。

齊鳴同志

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齊鳴同志生於1957年11月,遼寧錦州人,1984年11月加入中國共產黨,1975年10月參加工作,西安交通大學電子工程系半導體器件與微電子學專業研究生畢業,博士,研究員。

1993年—1995年為中科院上海微系統所博士後、副研究員、室黨支部書記、室副主任。1995年12月—1997年8月任所長助理兼中外合資上海愛立信—新泰電子有限公司副總經理、研究員。1997年8月—1999年3月任中科院上海微系統所所長助理兼信息功能材料國家重點實驗室主任、黨支部書記、所黨委委員(98.1起)、博士生導師(98.1起)。1999年3月起任所長助理兼業務處處長(至2000.5)、信息功能材料國家重點實驗室主任(至2004.10)、所黨委委員、研究員、博士生導師。1999年12月起任副所長,2004年4月起兼任紀委書記。

楊根慶同志

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楊根慶同志生於1952年2月,浙江省寧波人,中科院上海微系統與信息技術研究所半導體物理與半導體器件物理研究生畢業,研究員。

1984年-1989年為中科院上海微系統所助理研究員。(其中:1985年-1986年義大利國立核物理研究所訪問學者,1988年-1989年匈牙利中央物理研究院訪問學者)。1989年—1995年任中科院上海微系統所副研究員、室副主任、研究員、博導。1995年12月起任中科院上海微系統所所長助理兼感測技術聯合國家重點實驗室主任、所黨委委員(98年1月起)。1999年起兼任中科院“創新一號”存貯轉發小衛星項目副經理兼總設計師。2002年5月起任副所長。

劉海濤同志

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劉海濤同志生於1968年3月,新疆吉昌人,1994年6月加入中國共產黨,1994年6月參加工作,1998年中科大研究生畢業,博士、研究員。

1998.7—2002.10任所“創新一號”通信小衛星項目分系統主任設計師,副研究員、研究員;2002.10--2003.5任所科研開發處處長;2003.5--2004.5任所科研開發處處長兼四室主任2004.5--2007.6任所所長助理。2007.6--至今任副所長。

趙建龍同志

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趙建龍,男,漢族,江蘇張家港市人,1969年3月出生,1997年7月參加工作,1998年3月加入中國共產黨,博士研究生畢業。1987.7—1992.7清華大學電子工程系本科生。1992.7—1997.7上海微系統所碩博連讀。1997.7—至今任中科院上海微系統與信息技術研究所(原上海冶金所,以下簡稱“上海微系統所”)二期創新項目“DNA生物晶片”課題組長、研究員,2004年7月擔任科技質量處處長。2007年9月起任所長助理。2008年7月起任副所長。

王躍林同志

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王躍林,男,漢族,江西南昌市人,1959年出生,1978年3月參加工作,博士研究生畢業。1978.3-1978.10南昌市新建縣松湖公社港北大隊知青;1978.10-1982.7浙江大學無線電系半導體專業讀本科;1982.9-1985.7哈工大控制系半導體專業碩士研究生;1985.8-1998.1浙江大學信電系講師、副教授、教授、博導(其中:1986.3-1989.10在清華大學微電子所讀博士學位、1995.3-1995.12在香港科大訪問研究、1996.1-1996.12在日本東北大學訪問研究);1998.1-至今上海微系統所研究員、博士生導師、室副主任、主任,所“微光機電系統”項目經理、國家“973”計畫《集成微光機電系統研究》項目的首席科學家,99年10月起任所長助理,2003年6月兼任所學術委員會主任,2003年3月分別任上海市政協委員、長寧區政協副主席。

實驗室

感測技術聯合國家重點實驗室與微系統技術國家級重點實驗室

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感測技術國家重點實驗室經國家計委批准於1987年成立,1989年由計委組織專家驗收。1993年和1997年由國家自然科學基金會組織專家進行過二次評估。實驗室主任中科院上海冶金所研究員楊根慶,學術委員會主任中科院電子學所所長、研究員朱敏慧。實驗室學術委員會由中國感測技術領域中知名專家學者18人組成。

實驗室由南北兩個基地及四個專業點組成。南方基地依託單位為中科院上海冶金研究所,北方基地依託單位為中科院電子學研究所,四個專業點分別是光感測器專業點(設在中科院上海技術物理研究所)、厚膜感測器專業點(設在中科院合肥智慧型機械研究所)、氣敏感測器專業點(設在中科院半導體研究所)、生物感測器專業點(設在中科院微生物研究所)。實驗室固定人員38名,其中高級研究人員24人,中級研究人員7人,技術人員5人,管理人員(兼職)2人。

信息功能材料國家重點實驗室

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信息功能材料國家重點實驗室依託於中國科學院上海微系統與信息技術研究所,是經國家計委批准於1991年利用世界銀行貸款建立的,1995年6月通過國家驗收,1998年在國家計委委託中科院進行的評估中被評為優秀實驗室,2003年被評為良好實驗室。

信息功能材料國家重點實驗室主要圍繞信息的獲取、轉換、處理和存儲等國際科技前沿並結合國家戰略需求,研究和發展新型結構信息功能薄膜材料及其製備新技術和新方法,開展信息功能薄膜材料的電學、光學、磁學和結構特性等基本問題及其器件套用的研究。現任實驗室主任為曹俊誠研究員,學術委員會主任為王占國院士。

實驗室現有固定人員42名,其中院士1名,研究員17名,副研究員15名;有國家傑出青年基金獲得者3名,中科院百人計畫入選者6名;另有在讀博士生和碩士生約64名。

目前實驗室主要研究方向:

(1)化合物半導體微結構材料、器件及套用。主要研究分子束外延(MBE)量子阱和量子級聯雷射器材料與器件、光電探測器材料與器件、微波毫米波器件與電路用異質結構材料、寬禁帶半導體材料與器件等。

(2)絕緣層上矽(SOI)材料與套用。主要研究SOI材料的製備和表征技術,基於SOI技術的器件和電路設計,SOI技術在低壓低功耗、MEMS、高溫、高壓以及抗輻射領域的套用等。

(3)太赫茲物理與器件。主要研究太赫茲(遠紅外)半導體雷射器、探測器物理、器件及其在通信與成像等領域的套用;低維半導體輸運;半導體器件模擬及軟體設計等。

(4)相變存儲器(PC-RAM)材料與器件。主要研究相變材料、相變機理、高速CMOS襯底材料、納米加工工藝集成、PC-RAM晶片設計與製作技術等。

(5)光子晶體物理與器件。主要研究非線性光子晶體和超快器件、光子晶體和無序體系中的雷射現象、特異介質中的相干性研究、光和波色愛因斯坦凝聚體的孤子物理等。

(6)超導套用。主要研究基於超導量子干涉器件的微弱磁場探測技術與套用,包括生物磁信號、低場核磁共振等。

實驗室擁有分子束外延、超高真空電子束鍍膜、準分子雷射沉積、氫化物氣相外延等大型薄膜材料製備系統,SOI材料製備與測試系統,THz器件測試系統,PC-RAM材料製備與測試系統,超導測試系統,有X射線衍射、傅立葉變換光譜、霍爾測試、電化學C-V、原子力顯微鏡、半導體參數測試儀等分析表征設備和器件製作工藝線。

實驗室已在半導體輸運理論、化合物半導體微結構材料與器件、絕緣層上矽(SOI)材料與技術、太赫茲物理與器件和PC-RAM材料製備等方面取得了多項創新性研究成果,先後獲得國家級和省部級自然科學獎和科技進步獎20多項,其中“高端矽基SOI材料研究和產業化”獲得2006年國家科技進步一等獎,“半導體輸運的平衡方程理論”獲得1995年國家自然科學獎二等獎。

科研成果

存儲轉發通信小衛星系統

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1.簡要背景

低軌道通信小衛星是二十世紀九十年代世界衛星技術發展的熱點之一。“創新一號存儲轉發通信小衛星系統”是中科院根據國家未來星地通信技術發展需求而確立的重大科研項目,其目標是自主研製中國首顆重量在100公斤以下的低軌道數據通信小衛星及其通信系統,主要研製任務由研究所和上海技術物理所等單位承擔。項目從1999年3月正式開展研製,2003年10月成功發射入軌並正常運行至今。這是中國研製成功的第一顆具有自主智慧財產權的存儲轉發通信小衛星,為中國發展微小衛星事業提供了寶貴經驗。該項目2004年12月榮獲上海市科技進步一等獎。

2.取得的進展和突破

“創新一號”衛星採用主動磁控加重力梯度桿的三軸穩定姿態控制方式,具有高的功能密度比,採用測控信道與通信業務信道共用衛星全自主運行模式設計,解決了多項關鍵技術,如低軌道擴頻通信技術、以主動磁控為主的三軸穩定姿態控制技術,星上定軌、軌道預報和衛星自主運行管理,部分硬體功能的軟體化實現等,並在微小型化衛星通信終端技術等方面有新的突破和發展。微小型化衛星通信終端的研製是衛星實現移動通信的關鍵技術之一,“創新一號”衛星的地面通信終端重量僅為200多克,採用軟體無線電技術,抗干擾性強,具有星曆預報、定時收發等功能。

3.成果套用

衛星發射入軌後的運行期間,進行了大量的套用試驗,試驗結果表明,衛星通信系統具有非常好的通信能力。“創新一號”衛星成果通過專家鑑定,認為其技術已達到同類衛星的國際先進水平。

無線感測網

1.簡要背景

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無線感測網是集分散式信息採集、信息傳輸和信息處理技術於一體的網路信息系統,以其低成本、微型化、低功耗和靈活的組網方式、鋪設方式以及適合移動目標等特點受到廣泛重視,是關係國民經濟發展和國家安全的重要技術,被公認為將是未來改變人們生活的十大技術之首。

無線感測網被中科院列為重點發展方向之一,院微系統中心依託我所於2001年根據YH要求,聯合YH共同完成微型化感測網總體方案設計,並作為中科院二期知識創新工程項目,開展MEMS感測器、無線感測網路、系統仿真、系統集成和技術演示等研究。

2.取得的進展和突破

採用微小型化、系統一體化設計理念,將先進電路設計手段、微系統技術、微感測技術、擴頻寬頻通信技術、多感測信息融合技術相互結合,進行感測網系統研究,取得了如下突破和進展:

1)研製成功各種適合不同使用環境的無線監控網路:

窄帶無線感測網

●窄帶無線自適應選頻感測網

●GST高速無線擴頻感測網

●基於LINUX的GPRS無線感測接入網

實現了無線感測網與衛星網路如銥星、創新一號微小衛星互聯互通,還實現了與公共網路如網際網路、電信網、行動網路、無線區域網路等的無縫連線。在信息處理方面,形成了包括模式識別、信息融合、綜合處理、智慧型決策在內的完整的信息處理體系。

2)研製出系列單機(微型化端機)主要包括:

●窄帶無線感測微網端機

●窄帶自適應選頻無線感測微網端機

●CDMA擴頻無線感測網端機

3.成果套用情況

2004年9月,在北京舉行了無線感測網的演示試驗,中科院、科技部、信息產業部以及YH部門的領導現場觀看了演示,並對演示成果和研究所在該領域國內領先地位給予了充分的肯定。

承建了寧波北侖區的綜合感測網工程,其中市政監控感測網、環保感測網、水利感測網已建成並投入使用,全覆蓋感測網項目正在實施中;嘉興航運感測網系統示範工程已投入使用,整體項目在實施中。上海浦東機場二期建設電子圍界、上海智慧型交通數據採集示範網、上海市容環衛監控示範工程等感測網項目正在規劃和實施中。

無線感測網研製的階段性成果,不僅使中科院在這一領域處於國內領先的地位,而且對國家安全、反恐、社會生活、經濟發展等領域具有重要的戰略意義和現實意義。

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