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我国纳米制造基础研究的发展情况

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:当前,我国纳米制造呈现如下发展态势。从图中可以看出自2010年本重大研究计划实施后,我国相关领域论文发表数量明显增加,整体数量略超过美国,特别是2017年在纳米制造国际学术期刊上发表论文达到9654篇,居世界第1位,前1%高引论文居世界第一。我国纳米制造基础研究在国际上的地位我国在纳米制造的基础研究、应用研究等方面都具备了较强的国际竞争力,截止到2016年年底,我国纳米制造基础研究的贡献居世界第2位,仅次于美国,如图2.2。

我国纳米制造基础研究的发展情况

我国在纳米制造领域已成为当今世界纳米科学与技术进步的重要贡献者,是世界纳米科技研发大国,部分基础研究已经跃居国际领先水平。当前,我国纳米制造呈现如下发展态势。

我国的制造水平已经从宏观制造(毫米/亚毫米制造精度)拓展到微纳制造(微米/亚微米制造精度,部分领域达到纳米精度),制造工具从传统刀具拓展到高能束、新型制造工艺,如激光加工、机械化学抛光、自组装等,取得重大进展。

中国制造开启了纳米精度时代。芯片、光刻物镜等纳米精度表面制造精度达到Ra 0.05 nm,达到世界领先水平;第三代纳米压印等原创制造方法正在开创工程应用。

我国纳米制造的基础研究,推动了相关领域的研究。有本重大研究计划资助的18项制造技术进入国家02专项、04专项、0902专项,以及仪器专项等国家重大研究计划,催生了系列科技部重点研发计划。

逐步具备了纳米制造装备的自主研发能力,在纳米制造标准制定方面开始出现中国声音。自主研发的晶圆抛光全制程装备已经进入国际主流IC制造生产线;自主研发的纳米压印系列装备已经应用于柔性电子等产品的批量化制造;自主研发的飞秒激光加工系列装备已经应用于我国点火工程等重点工程;形成了纳米制造/表征的标准5项,其中国际标准1项。

形成了学科交叉、纳米制造方向全覆盖、具有国际显著地位的纳米制造研究团队,培养了大批高层次纳米制造人才。

(1)学术研究发展态势

在多方面、多渠道的支持下,我国的纳米制造基础研究发展迅速,整体研究水平已进入世界先进行列,部分方向的研究成果居国际前沿。在基础研究方面,我国在纳米制造领域发表的SCI论文数量已进入世界前列,如图2.1所示。从图中可以看出自2010年本重大研究计划实施后,我国相关领域论文发表数量明显增加,整体数量略超过美国,特别是2017年在纳米制造国际学术期刊上发表论文达到9654篇,居世界第1位,前1%高引论文居世界第一。(www.xing528.com)

图2.1 本重大研究计划资助下我国纳米制造领域研究论文发表情况

研究成果主要发表在与纳米制造相关的物理、化学、材料、光学和制造等学科领域的期刊上,其中,材料化学类的 J Mater Chem,物理类的 Appl Phys Lett 和光学类的 Opt Lett 是发表论文最多的期刊。在高水平论文方面,研究性论文主要发表在Nat Mater, Nat Phys, J Am Chem Soc, Adv Mater, Nano Lett 和 Phys Rev Lett 等国际重要期刊上;特邀综述性论文发表的高水平期刊包括 Chem Soc Rev, Energy&Environ Sci, Nano Today 和 Mater Today等。

(2)我国纳米制造基础研究在国际上的地位

我国在纳米制造的基础研究、应用研究等方面都具备了较强的国际竞争力,截止到2016年年底,我国纳米制造基础研究的贡献居世界第2位,仅次于美国,如图2.2(来源:GAO Highlights of a Forum in Emergence and Implications of Nanomanufacturing,2016)。由于受到基础装备、工艺技术、科研经费、行业基础等多方面因素的影响,我国纳米技术的研究与世界顶级水平之间尚有差距,我国纳米制造加工成熟度不高,纳米制造在工业应用上有待提升。

图2.2 本重大研究计划资助下我国纳米制造领域基础研究对世界纳米制造领域基础研究的贡献

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