Conference Introduction

会议简介

经过14年的培育发展,中国国际纳米技术产业博览会已成为中国规模最大,影响力最广的纳米技术产业交流盛会,并得到了世界纳米强国的广泛认可和积极参与,主报告作为历届大会最重要的环节,吸引了来自世界各地顶级科学家和业界翘楚的加入。2024年第十四届纳博会邀请的四位重量级嘉宾是:中国科学院外籍院士&瑞典皇家科学院院士&瑞典皇家工程科学院院士Lars Ivar Samuelson(乐思·伊瓦·桑姆尔森)、美国国家工程院院士&“纳米印刷技术发明人”周郁、新加坡工程院院士&新加坡国家科学院院士陈晓东、中国科学院院士&发展中国家科学院院士刘忠范。2025年主报告将继续邀请材料、第三代半导体、微纳制造等领域的国际知名科学家、企业家介绍当代纳米技术引领的新型产业发展趋势与应用前景。

2024 Agenda Review

2024年议程回顾

时间:10月23日
地点:苏州国际博览中心A馆101-105会议室
主报告
演讲嘉宾
乐思·伊瓦·桑姆尔森
中国科学院外籍院士,瑞典皇家科学院、瑞典皇家工程科学院院士,南方科技大学讲席教授,纳米科学与应用研究院院长
纳米科学从基础材料物理学到现实世界的光电子应用


个人简介:
         Lars Samuelson 于 1977 年获得物理学博士学位,研究方向为半导体深能级电子声子耦合的实验和理论研究,随后在加州 IBM 圣何塞研究中心攻读博士后,活跃于显示领域 技术和能带结构计算。 1981 年,他成为隆德大学物理学副教授,并于 1986 年成为查尔姆斯/哥德堡大学半导体物理学教授。 1988 年,他重返隆德大学物理系半导体电子学教授职位,并发起了跨学科研究中心纳米结构联盟(后来称为 NanoLund),目前该中心拥有 400 多名研究人员。 自2021年起,他受聘为中国深圳南方科技大学(SUSTech)讲席教授,并担任纳米科学与应用研究院(INA)的负责人。
        2004 年,他成为英国物理研究所(FinstP)研究员,2009 年成为美国物理学会(APS材料物理学)研究员,2020 年成为日本应用物理学会(JSAP)国际研究员。他于 1998 年成为瑞典皇家科学院院士,2006 年成为瑞典皇家工程院(KVA)(物理类)院士,2007 年成为瑞典皇家工程科学院(IVA)院士。2008 年,他被中国科学院评选为“爱因斯坦教授”。2013年,他被国际真空科学、技术与应用联盟(IUVSTA)授予2010-2013 三年期科学奖;2014年被授予“Fred Kavli 纳米科学杰出讲师”称号。2018 年,凭借其在基础材料学方面的研究创造了商业价值而荣获威廉·韦斯特鲁普奖。2022 年,Lars Samuelson被瑞典皇家工程科学院授予工程科学最高奖——大金奖,“以表彰他作为纳米科学和纳米技术领域的先驱研究者和科研领导者,以及对科学成果的利用所做出的国际性杰出贡献,特别是在半导体技术领域”。2023 年,Lars Samuelson当选“中国科学院外籍院士”。
        Lars Samuelson 是QuNano AB、GLO AB、Sol Voltaics AB 和 Hexagem AB四家初创公司的创始人和首席科学家,这四家公司均致力于纳米线和纳米材料技术的商业化。Samuelson 是Web-of-Science 上700 多篇文章的作者,h指数为 91(根据谷歌学术搜索,h指数为108),并被列为 Web-of-Science 被引用次数最多的 1% 的研究人员之一。此外,他在国际会议上进行超300次的全体会议/特邀报告。

摘要:
         材料物理学及其相关应用结合纳米纳米科学方法的使用提供了一个新的工具箱,通过它可以设计和创建全新的低维异质结构材料和器件,通常将量子结构作为有源设计部件。
        纳米线是准一维半导体,可以通过自下而上的外延方法形成,提供理想的轴向和径向异质结构,从而为纳米电子学和纳米光子学应用提供独特的结构。
        为了实现用于高级增强现实 (AR) 显示器的微型发光二极管 (micro-LEDs),人们付出了巨大的努力,要求微型发光二极管的尺寸范围达到2微米以内。基于氮化铟镓 (InGaN) 活性层的III族氮化物LED对于蓝光和绿光发射LED来说尚可,但是,含至少 35% 铟 (In) 的红色发光活性层与氮化镓 (GaN) 衬底之间较大的晶格失配将效率限制在非常低的水平。对于低于50μm的LED,使用于砷化镓 (GaAs) 基 (砷化镓/磷化铝镓砷GaAs/AlInGaP) 器件对于红光无效,而且通常自上而下的处理工艺会破坏小型器件的效率。
        我们一直在开发一种不同的独特方法,用松弛且无位错的C轴取向InGaN (铟浓度约为20%) 衬底取代 GaN 衬底。通过这种方式,红光量子阱 (QW) 的晶格失配变得和GaN衬底上非常高效的蓝色量子阱非常类似。我将报告我们如何使用自下而上的晶体生长,通过继承自GaN纳米线种子层的方法,使得氮化铟镓外延片能够从氮化镓衬底和生长掩模中自由分离。在这些外延片的顶部,我们形成了完整的微米/纳米LED 结构,实现了约60%的内量子效率 (IQE),这是针对尺寸小于1 μm的横向器件而言的——基础材料物理学实现真实世界 AR 显示应用的一个例子。
主报告
演讲嘉宾
周郁
美国工程院院士、美国普林斯顿大学Joseph C. Elgin讲席教授
纳米压印30年:彻底改变研究、纳米制造和产业——21世纪的变革性技术


个人简介:
         周院士1986年在麻省理工学院(MIT)获博士学位,是普林斯顿大学的Joseph C. Elgin讲座教授。周院士是三家初创公司的创始人和创始董事会主席:Nanonex公司、NanoOpto公司和Essenlix公司,也是BioNano Genomics公司的联合创始人。周教授获得了众多奖项和荣誉,包括美国国家工程院院士(2007)、美国国家发明家学院院士(2013),并荣获IEEE Cledo Brunetti奖(2004)、IEEE纳米技术开拓者奖(2014)以及纳米压印开拓者奖(2015)。他也是Packard院士(1990)、IEEE院士(2000)、美国真空学会(AVS)院士(2010)、美国光学学会(OSA,现称Optica)院士(2011)、国际纳米制造学会(ISNM)院士(2010),并于2004年入选新泽西高科技名人堂。周院士的技术发明两次被《麻省理工科技评论》评为“将改变世界的十大新兴技术”:2003年(纳米压印)和2007年(用于DNA测序、图谱和操控的纳米通道)。
         周院士是公认的纳米压印之父,他于1995年发明了纳米压印技术,开创了纳米压印领域; 于1997年创立了首家纳米压印公司,开创了纳米压印产业。 在过去的三十年里,周院士一直是纳米压印技术及其在广泛领域应用发展的杰出领袖、发明家、开发者、和推动者, 对纳米压印领域(学术界和工业界)做出了革命性开创性和革命性的贡献。周院士也是纳米压印应用的奠基者,全球首创将纳米压印技术应用于电学、光学、磁学和生物纳米器件的制造。他于1995年创立了NanoOpto公司 – 世界第一家利用纳米压印技术生产亚波长光学元件(“超材料光学”)的公司。
         周院士撰写了 700 多篇被广泛引用的期刊和会议论文(H指数97,被引用次数达44,000次),并发表了 230 多场大会主报告和特邀报告。 他是 400 多项专利和申请的主要发明人和主要作者,其中一半以上已获得授权。根据 Google Patents,周院士的技术已被全球 60,000 多项已授权和正在申请中的专利引用。周院士曾担任会议主席、联合主席、项目主席、指导/顾问委员会成员和会议主席150 余次。

摘要:
          纳米结构为广泛的学科和行业提供了一条独特的发现、创新和突破之路。这些学科和行业包括光学和光子学(例如虚拟现实、亚波长光学元件、智能手机、显示器、LED、太阳能电池、光学传感器和通信)、生物技术(例如基因测序和其他生物传感)、半导体集成电路、电池、医药、医学、安全功能(例如钞票和身份识别)以及数据存储等。随着这些结构的尺寸缩小到基本长度尺度以下,传统理论可能不再适用,从而产生新的特性,使人们能够创造出曾经被认为无法实现的优质产品。
         然而,除非我们拥有能够以高通量、低成本且通常大面积生产纳米结构的纳米制造技术,否则纳米结构的前景就无法完全实现或商业化。在所有现有的纳米结构制造技术中,纳米压印显然是最有前景和最具影响力的技术之一。这是由于纳米压印将超高分辨率 (<0.5 nm)、零散射、3D 功能、大面积覆盖(例如壁纸大小)、多功能性、高通量和低成本等众多优点独特地结合在一起,这是其他方法无法比拟的。纳米压印已彻底改变了纳米制造和纳米器件研发,开辟出全新的研究领域和行业,发展成为跨多个学科的数百亿美元的领域,成为21世纪的变革性技术。
         纳米压印光刻(即纳米压印)领域始于1995年,当时作者发表了这个发明,并在薄层光刻胶[1,2]中展示了高通量的亚10纳米特征的纳米压印技术——这些特征不仅比已知的模塑微结构小将近 100 倍,更重要的是,比当时半导体 IC(集成电路)的光学光刻特征尺寸 (~350 纳米) 小几个数量级(>30 倍)。纳米压印代表了光刻技术的革命性的转换,从基于辐射的制造工艺转变为机械变形。在最初的几年里,纳米压印面临着重大的质疑,只有少数几个小组参与了这项研究。30 年前,通过机械成型进行纳米光刻的想法几乎是不可想象的。机械方法被普遍认为仅适用于大型结构,而不适用于纳米级制造。从这个全新的、几乎不可思议的概念产生到今天纳米压印在纳米光刻领域及广泛多领域应用的成功,在过去的30年里,许多发现和发明相继出现,将曾经被认为不可能的事情变为了现实。本文将重点介绍纳米压印的关键方面、现状、在各个领域的应用以及未来前景。
主报告
演讲嘉宾
陈晓东
新加坡工程院院士,新加坡国家科学院院士,新加坡南洋理工大学校长讲席教授
用于感知数字化的共形纳米-生物界面
个人简介:陈晓东是新加坡南洋理工大学(NTU)材料科学与工程校长讲席教授,同时兼任化学和医学教授。其研究兴趣涵盖力材料科学与工程、柔性电子技术、感知数字化、人机界面与系统以及碳负技术。凭借其杰出的科学贡献,陈教授获得了众多奖项,包括新加坡总统科学奖、新加坡国家研究基金会(NRF)研究员奖、贝塞尔研究奖、纳米科学和纳米技术丹·迈丹奖、Falling Walls奖以及Kabiller青年研究员奖。他当选为新加坡国家科学院、新加坡工程院和德国国家科学院院士,并被遴选为英国皇家化学会、中国化学会和美国医学与生物工程学会(AIMBE)会士。陈教授还是《Advanced Materials》、《CCS Chemistry》、《Small》和《Matter》等众多著名国际期刊的编辑顾问委员会。目前,他是国际纳米科学和纳米技术领域的旗舰期刊《ACS Nano》的主编。

摘要:新兴纳米生物界面为开发具有绝佳灵敏度和特异性的先进传感技术创造了全新机遇。在本讲座中,我将介绍共形纳米生物界面的开发,该界面可将纳米电子界面无缝集成到生物系统中,实现感知数字化,即使在变形状态下也能保持功能。此外,我还将讨论最近开发的一种双相纳米分散界面,它可以可靠地连接软、硬和封装模块,而无需使用浆料。这种接口被用于创建体内神经调制和皮肤肌电图的可拉伸设备。模块化集成提高了信号质量和电极性能,简化并加速了皮肤和植入式可拉伸设备的开发。
主报告
演讲嘉宾
刘忠范
中国科学院院士,发展中国家科学院院士,北京石墨烯研究院院长,北京大学博雅讲席教授
石墨烯新材料:上货架才是硬道理
个人简介:中国科学院院士、发展中国家科学院院士。北京大学博雅讲席教授、北京石墨烯研究院院长、中国国际科技促进会副会长。“物理化学学报”主编、“科学通报”执行主编。九三学社中央副主席、北京市委主委;全国政协常委、北京市政协副主席。1983年毕业于长春工业大学,1984年留学日本,1990年获东京大学博士,1993年6月回北京大学任教,同年晋升教授。主要从事纳米碳材料研究,发表学术论文740余篇,申请中国发明专利150余项,主编出版专著、译著、科普著作、个人文集等12部。获国家自然科学二等奖、宝钢优秀教师特等奖、北京市优秀教师、北京大学国华杰出学者奖、第八届纳米研究奖、京博科技卓越奖、IGA石墨烯行业终身荣誉奖、中国石墨烯产业领航人奖等奖励。

摘要:石墨烯被誉为二十一世纪的战略新兴材料,有着广阔的发展空间。过去二十年来,石墨烯材料已从实验室里的研究样品,走到规模化的产品,并逐渐成为市场上的商品。北京石墨烯研究院(BGI)成立于2018年10月,致力于石墨烯材料的规模化制备和产业落地工作。实验室成立六年来,一手抓材料,一手抓装备,不断取得新突破。我们在国际上率先实现了石墨烯单晶晶圆、卷对卷石墨烯薄膜的批量生产,并首创超级蒙烯材料、超洁净石墨烯等新概念材料,其中蒙烯玻璃纤维材料在国产先进战机、风电叶片以及地铁座椅上实现规模化应用。一个个贴有BGI标签的新产品走进市场,其中蒙烯电镜载网在蛋白质等高分辨解析领域得到客户们的广泛欢迎;石墨烯TOC分离膜实现了全有机碳分析仪耗材的国产替代。目前已有十余类石墨烯材料和规模化制造装备推向市场,成为石墨烯新材料领域的全球引领者。 BGI已成为全球最大规模的石墨烯新材料研发和产业转化基地。我们拥有两栋研发大楼和440人规模的研发团队,是国际知名的石墨烯新材料研发高地。2024年,BGI怀柔装备基地和郑州产业基地建设启动,计划2026年投入运营。我们致力于“用石墨烯改变世界,用硬科技创造未来”。BGI正坚定地走在实现石墨烯中国梦的路上。
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