作為國內真空鍍膜設備領域的技術引領者，微儀真空技術有限公司（以下簡稱 “微儀真空”）始終以 “技術賦能科研” 為核心，而中國科學院（以下簡稱 “中科院”）作為我國頂尖科研機構，在基礎科學與前沿技術研究中肩負著突破關鍵技術壁壘的使命。雙方此次深度合作，不僅是 “先進設備” 與 “頂尖科研” 的精準對接，更構建了 “技術支撐科研、科研反哺技術” 的協同創新閉環，為我國真空鍍膜技術在高端科研領域的應用與突破注入強勁動力。
一、中科院科研需求：前沿領域的技術挑戰與設備訴求
中科院在材料科學、凝聚態物理、量子信息等領域的前沿課題中，對真空鍍膜技術提出了遠超常規科研的嚴苛要求，傳統設備難以滿足其 “極致環境控制”“跨場景適配”“原子級精度制備” 的核心需求：
（一）高溫超導薄膜制備場景
在 “第二代高溫超導帶材研發” 課題中，中科院團隊面臨三大瓶頸：一是超導薄膜（如 YBa?Cu?O???）需在高真空（≤1×10??Pa）、高精度控溫（700-850℃，偏差≤±1℃）環境下沉積，傳統設備極限真空僅 1×10??Pa，溫控偏差超 ±3℃，導致薄膜超導臨界電流密度（Jc）波動超 20%；二是帶材基底為柔性 Hastelloy 合金，傳統設備濺射源能量集中，易造成基底局部過熱變形，薄膜附著力不足；三是課題需在薄膜表面制備 5-10nm 厚的保護層（如 MgO），傳統膜厚監測精度僅 0.5nm，難以實現原子級厚度控制，影響超導帶材的長期穩定性。
（二）量子點發光材料鍍膜場景
在 “全彩量子點顯示器件基礎研究” 中，量子點（如 CdSe/ZnS）對鍍膜環境的 “低雜質、低損傷” 要求達到嚴苛級別：傳統設備真空系統殘留的氧、碳雜質易導致量子點熒光量子產率衰減 40% 以上；常規直流濺射模式產生的高能粒子會破壞量子點的核殼結構，導致發光光譜偏移；同時，實驗需在同一基底上實現 “量子點層 - 絕緣層 - 電極層” 的多層異質結構鍍膜，傳統設備靶位切換需破壞真空，單次多層制備周期超 6 小時，無法滿足量子點材料 “快速迭代優化” 的研究需求。
（三）多課題組共享與跨領域適配需求
中科院某研究所需同時支撐 5 個跨學科課題組（涵蓋超導、量子點、拓撲絕緣體）的實驗需求，不同課題對樣品尺寸（從 2 英寸晶圓到 10×10mm 納米器件）、鍍膜材質（金屬、氧化物、硫化物）、工藝參數（濺射功率 50-500W、沉積速率 0.1-10nm/min）的要求差異極大。傳統設備靶位固定、參數兼容性差，課題組切換實驗時需耗時 3-4 小時重新調試，設備利用率不足 30%，嚴重制約多學科協同研究效率。
二、定制化技術突破：微儀真空設備的科研級解決方案
針對中科院的前沿需求，微儀真空量身研發了VI-900 型高端定制化真空鍍膜系統，通過五大核心技術創新，精準破解科研痛點，同時融入中科院科研團隊的基礎研究成果，實現設備與課題的深度適配：
1. 極致真空與精準溫控：保障超導薄膜制備質量
? 超高真空系統：采用 “分子泵 + 低溫吸附泵” 三級真空配置，極限真空度可達 5×10??Pa，較傳統設備提升 2 個數量級，有效降低氧、碳雜質含量，使超導薄膜的雜質濃度控制在 1×101?atoms/cm3 以下，臨界電流密度（Jc）波動縮小至 ±5%；
? 分區溫控樣品臺：創新設計 “基底低溫冷卻 + 薄膜高溫沉積” 雙區溫控結構，基底溫度可穩定控制在 - 20℃（避免柔性 Hastelloy 合金變形），薄膜沉積區溫度精度達 ±0.5℃，完美匹配高溫超導薄膜 “低溫基底、高溫沉積” 的工藝需求，薄膜附著力提升 50%。
2. 低損傷濺射與多層鍍膜：賦能量子點材料研究
? 脈沖射頻濺射源：研發低能脈沖射頻濺射技術，將離子束能量控制在 30-150eV，較傳統直流濺射降低 60%，有效避免量子點核殼結構損傷，量子點熒光量子產率保留率從 60% 提升至 92%；
? 多靶位真空兼容設計：內置 8 組可獨立控制的磁控濺射靶，支持金屬、氧化物、硫化物靶材同時加載，靶位切換采用 “真空內平移” 結構，無需破壞真空環境，切換時間縮短至 3 分鐘；搭配 “原位膜厚監測 + 自動工藝切換” 功能，單次 “量子點 - 絕緣層 - 電極層” 多層鍍膜周期從 6 小時壓縮至 1.5 小時，滿足快速實驗迭代需求。
3. 跨場景適配與智能化管理：提升多課題組共享效率
? 柔性樣品與參數兼容：樣品臺支持 2 英寸晶圓至 10×10mm 小尺寸器件的兼容放置，配備定制化夾具適配超導帶材、量子點基底、拓撲絕緣體薄片等不同形態樣品；控制系統支持 20 組獨立工藝參數預設，可存儲 “超導鍍膜”“量子點封裝”“電極制備” 等場景化方案，課題組切換實驗時一鍵調用，調試時間從 3 小時縮短至 10 分鐘，設備利用率提升至 80%；
? 科研級數據聯動：設備搭載原位 X 射線光電子能譜（XPS）接口，可實時分析薄膜化學成分與價態；數據系統支持與中科院實驗室的超導量子干涉儀（SQUID）、熒光光譜儀等表征設備聯動，自動同步鍍膜參數與性能數據，方便科研人員建立 “工藝 - 結構 - 性能” 的關聯模型，數據整理時間減少 70%。
4. 基礎研究反哺技術升級：雙向協同的創新亮點
中科院科研團隊基于對薄膜生長機理的深刻理解，為微儀真空設備提供了多項基礎研究支撐：在超導薄膜制備中，提出 “磁場梯度優化方案”，幫助微儀真空改進濺射靶磁場分布，使薄膜均勻度提升 15%；在量子點鍍膜研究中，發現 “氬氧比例對量子點穩定性的影響規律”，推動微儀真空開發出 “動態氣體配比系統”，實現氧含量實時調節精度達 0.1%。這種 “科研需求引導設備研發，基礎研究優化設備性能” 的模式，讓定制化設備不僅是 “實驗工具”，更成為 “技術創新載體”。
三、合作應用成果：前沿科研的突破性進展
自定制化系統投入中科院實驗室以來，已在兩大核心課題中取得顯著突破，推動科研成果快速落地：
（一）高溫超導帶材研究
依托設備的超高真空與精準溫控能力，中科院團隊成功制備出厚度均勻性偏差≤±1% 的 YBa?Cu?O???超導薄膜，在 77K、自場條件下，臨界電流密度（Jc）達到 3.5×10?A/cm2，較傳統設備制備樣品提升 40%，相關成果發表于《Physical Review Materials》；同時，通過原子級精度的 MgO 保護層制備，使超導帶材在空氣中的穩定性提升至 12 個月以上，為第二代高溫超導帶材的產業化應用奠定關鍵技術基礎。
（二）量子點顯示材料研究
借助低損傷濺射技術與動態氣體配比系統，團隊實現了量子點薄膜與 Al?O?絕緣層的無缺陷界面結合，量子點熒光量子產率保持率達 90% 以上，基于該薄膜制備的量子點發光二極管（QLED）外量子效率（EQE）提升至 22%，相關研究為全彩量子點顯示的國產化突破提供了核心實驗數據，已申請 3 項國際專利。
此外，該設備已支撐中科院 5 個課題組完成 120 余項關鍵實驗，助力 8 篇高水平論文發表（含 4 篇 Nature 子刊、JACS），培養 15 名博士研究生，成為跨學科科研協同的 “核心平臺”。
四、合作價值：引領科研與產業雙向升級
微儀真空與中科院的合作，不僅打破了 “高端科研依賴進口設備” 的局面 —— 相較于進口同類設備，定制化系統成本降低 40%，技術響應周期從 6 個月縮短至 1.5 個月，更構建了 “科研 - 技術 - 產業” 的協同創新鏈：
? 對科研而言：設備為中科院在超導、量子信息等 “卡脖子” 領域提供了 “可定制、高精度、高效率” 的實驗工具，加速基礎研究向技術突破轉化；
? 對產業而言：中科院的基礎研究成果為微儀真空設備迭代提供了理論支撐，推動其真空鍍膜技術向 “原子級制備”“多場耦合控制” 升級，為后續拓展半導體、新能源等高端產業應用奠定基礎。
未來，雙方將進一步深化合作，計劃聯合成立 “真空鍍膜技術聯合實驗室”，聚焦 “二維拓撲絕緣體鍍膜”“高溫高壓下薄膜制備” 等更前沿領域，持續突破技術邊界，為我國高端科研設備國產化、基礎研究成果產業化貢獻更大力量。
方能夠繼續深化合作與交流，共同書寫更多科研創新的輝煌篇章。
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