先进原子级薄膜沉积装备国产化

2024/09/18
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项目计划总投入:500万元
奖励金额:面议
单位名称:清源创新实验室
所属领域:高端装备制造
技术需求类型:“卡脖子” 前沿技术
期望合作方式:技术转让、技术入股、联合开发、共建新的研发生产实体
联系人:张**
联系电话:15106021655

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成果介绍

先进原子层沉积(ALD)技术是一种高端薄膜沉积技术,可以在物体表面连续精准生长原子级的薄膜。由于独特的技术优势,ALD已被广泛地应用到半导体芯片、航空航天、新能源等领域。目前全球ALD装备的市场规模已达到78亿美元,且每年以17%的增长率高速增长。但由于缺少相关关键技术,目前ALD装备的量产技术都被国外的设备大厂如ASML、PICOSUN、BENEQ所垄断。ALD设备的国产化率还不足2%。特别是,针对微纳米粉末进行动态沉积的ALD商业级装备因其主要应用在国防军工领域(飞船热障涂层颗粒改性、卫星电池正负极材料包覆、尖端武器装备开发),所以是欧美明确针对中国限制出口的“卡脖子”关键技术和装备。此外,ALD装备附加值高,1台克级的小型进口粉末型ALD装备售价约为300万。因此,实现粉末ALD装备和相关技术的国产化具有重要的战略意义和商业价值。

转让人(福建省引才百人计划入选者)曾在欧洲顶尖ALD研究团队工作多年,掌握了基于流态化ALD的微纳米粉末表面薄膜沉积全流程工艺。近年来转让人及团队专注于先进原子级薄膜沉积(ALD)技术及装备设计研究,形成了涵盖了纳米、微米和毫米多个尺度的系列创新成果:

(1)针对传统ALD设备通常需要在真空状态下工作、工序和器件复杂、沉积速率低等工艺瓶颈,形成了在常压下便可实现高精度原子级薄膜可控生长的新工艺及装备;

(2)制约粉末ALD改性技术发展的核心瓶颈是实现对微纳米颗粒的高质量流化,转让人提出了多能量场空间叠加流态化强化的关键技术,确保微纳米粉末在ALD沉积过程中保持良好的分散并实现颗粒表面原子级薄膜的精准生长;

(3)在ALD的应用方面,针对全球高发的慢性肺阻和哮喘等呼吸系统疾病目前存在治疗药效不持久和药物递送效率低等问题,转让人提出了基于ALD包覆药物表面修饰改性的新技术实现了肺部吸入药物递送和缓释的双重优化控制,相关研究达到全球领先水平。相关创新性成果已发表在ACS:Nano、Chem. Eng. J.和Appl. Mater. Today等权威国际期刊上;

(4)针对目前ALD装备行业的两大痛点,并突破国外的限制封锁,目前转让人及团队已经实现多款粉末型的ALD装备全流程的自主设计开发。间歇型的“清原一号”,采取模块化设计、兼顾手动调试和自动运行模式,在非真空条件下可实现精准原子级薄膜沉积。根据处理量可分为多个产品系列,处理量从克级到公斤级,且主要技术指标达到全球主流水平。连续型的“进原一号”ALD装备采用空间旋进式设计,有望成为国内或全球首台能真正实现粉末的连续化ALD包覆的装备,从而大幅提升原子级薄膜沉积的工作效率。

(5)转让人及团队研制的ALD国产化装备具有很高的成本优势。相较于进口ALD装备动辄几百万的售价,基于上述关键技术研发设计的国产化ALD装备价格可以做到进口的1/3-1/2。

(6)基于上述相关项目成果,转让人及团队斩获第二届全国博士后创业创新大赛全国优胜奖。作为全省获奖5支队伍中唯一1支来自科研机构的队伍,受到福建省人社厅发文表扬和奖励。


揭榜条件

(1)揭榜单位须具有独立法人资格,具备省内承担该项目研制开发的条件和能力,依法依规开展生产经营;

(2)揭榜单位须注册成立三年以上,资产负债率不超过 60%;

(3)揭榜单位须具有成果转化的技术支撑队伍与相关经验,能协助技术转让方完成技术应用落地实施;

(4)揭榜单位须提供相应的成果转化场地和装备测试条件;

(5)成果转让方与揭榜单位须签订技术转让合同或技术许可合同,合同金额不低于500万元。


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