从七大新兴产业看化工发展新机会之二：信息产业携功能材料互动发展

　　信息功能材料是信息技术发展的先导。以新型平板显示、物联网、高性能集成电路为代表的新一代信息产业被列入战略性新兴产业，将与相关材料产业进入互为促进的快速发展期。

　　新型平板显示

　　发光材料托起“明日之星”

　　从液晶到等离子显示、再到科研界最热门的有机电激发光二极管(OLED)显示技术，平板显示技术正进入快速发展通道。作为平板显示器件，OLED因面板薄、响应快，尤其是可弯曲、折叠，甚至可以像一张纸一样挂在墙上、放在口袋里，而被誉为平板显示的“明日之星”。

　　发光材料是OLED显示器件的核心部分，直接决定着器件性能及用途，遗憾的是最尖端技术始终掌握在国外公司手中。

　　近期国外发光材料发展最新动向值得业内关注。譬如，将OLED设备约30%的光提取效率提升是业内公认的难题，而日本科学家已将光提取效率提升至56.9%。该设备发光层材料是一种被称为“CBP”的主体材料，并附加了铱化合物。杜邦公司的第三代OLED有机发光材料突出了长寿命的特点，一款绿色发光材料寿命超过100万小时，相当于持续发光100年;另外一款蓝色发光材料寿命为38000小时，是目前寿命最长的蓝色OLED材料。

　　目前，OLED技术已由早期的研发阶段过渡到产业化初期阶段，今后发展趋势是中大尺寸产业化。这要求对金属诱导结晶化技术、高性能的底部发光技术、高效真空蒸镀和印刷成膜技术以及薄膜封装技术的开发给予高度关注。

　　高性能集成电路

　　SOI材料有望驾驭主流

　　我国将于2020～2025年迈入集成电路产业强国。这对发展相对滞后的我国硅及其微电子配套材料行业是一个挑战。

　　出于对更快信息处理能力、更大容量信息存储的需要，集成电路发展迅速。集成电路主要以硅集成电路为主，随着硅集成电路向大尺寸、窄线宽方向发展，在集成电路尺寸进入100nm以下之后，体硅材料和工艺正接近它们的物理极限。SOI(绝缘体上硅)材料具有电路速度高、高密度、抗辐射、低功耗、耐高温等特点，同时具有简化工艺流程、提高集成密度、减小软误差等优势，将成为解决超大规模集成电路功耗问题的关键技术，有望在45nm以下技术中取代体硅技术而成为集成电路的主流技术。

　　发展前途被看好的SOI材料主要有注氧隔离的SIMOX材料、硅片键合和反面腐蚀的BESOI材料以及将键合与注入相结合的Smart Cut SOI材料。其中，SIMOX适合制作薄膜全耗尽超大规模集成电路，BESOI材料适合制作部分耗尽集成电路，而Smart Cut材料最具发展前景，有望成为今后SOI材料的主流。

　　集成电路线宽的降低，对硅材料杂质含量，封装技术以及电路制造中所需光刻胶、超净高纯试剂等也提出了更高要求。

　　通信及物联网

　　需信息材料全面跟进

　　物联网、三网融合等代表性技术的发展，势必会对信息的存储、传输等提出新要求。当前，光电信息网络和信息处理的瓶颈是光电信号间转换能力滞后和电子线路速度受限制，急需微电子光电子材料、光通信材料、信息存储材料以及显示材料等多种信息材料的支撑。

　　为顺应信息技术存储更多、速度更快、关联范围更广的发展趋势，半导体光电信息功能材料发展方向是由体材料发展到薄层、超薄层微结构材料，并正向集材料、器件、电路为一体的功能系统集成芯片材料、有机/无机复合、有机/无机与生命体复合和纳米结构材料方向发展;材料系统还会由均匀到非均匀、由线性到非线性和由平衡态到非平衡态发展;材料生长制备的控制精度也将向单原子、单分子尺度发展。

　　从材料体系上看，除硅和硅基材料作为当代微电子技术的基础在21世纪中叶不会改变之外，化合物半导体微结构材料以其优异的光电性质在高速、低功耗、低噪音器件和电路，特别是光电子器件、光电集成和光子集成等方面将发挥更重要的作用。