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尹周平:中国科学院院士,现任华中科技大学机械科学与工程学院院长、智能制造装备与技术全国重点实验室执行主任。长期从事先进电子制造装备理论与技术研究,主持承担了国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项、国家自然科学基金重大/重点等国家级项目。发表SCI论文270余篇,出版中/英文著作6部。申请/授权国家发明专利290余件,近100件实现转化产业化。获国家技术发明奖二等奖2项、国家自然科学奖二等奖1项、国家科学技术进步奖二等奖1项。
“柔性半导体具有大面积、轻薄、可弯曲、低成本等优势,正引领电子技术变革,在柔性显示、穿戴电子、新能源、柔性芯片等领域应用广泛。”3月6日下午,在惠州西湖科学讲坛(第三十四讲)上,中国科学院院士、华中科技大学机械科学与工程学院院长、智能制造装备与技术全国重点实验室执行主任尹周平以“柔性半导体制造技术与产业”为主题作专题授课。
专题授课为惠州抢抓后摩尔时代半导体产业变革机遇、以新质生产力推动高质量发展提供了重要启示。记者从市科协获悉,此次惠州西湖科学讲坛首次在企业设置了分会场,让企业管理和技术人员共同学习科技前沿知识。
柔性半导体是先进制造业突破口
什么是柔性半导体?尹周平介绍,这是可以弯曲、折叠甚至拉伸的半导体材料或器件,兼具传统半导体的电学性能和柔性的机械特性。
以当前快速发展的机器人为例,触觉感知是人形机器人的关键技术。一片轻盈的羽毛落在人形机器人的手掌上,其搭载的柔性传感系统便能精准感知,这便是柔性半导体技术为人机交互打通的“最后一厘米”。
“极小尺度制造是先进制造突破精度极限的关键,这片能感知羽毛的‘电子皮肤’,只是柔性半导体技术应用的一个缩影。”尹周平由浅入深,讲解了柔性半导体作为先进制造核心前沿领域的时代背景和战略意义。
“我国半导体产业市场需求巨大,但长期以来在高端光刻机、显示制造核心装备等关键领域仍存在明显短板。”尹周平认为,近年来制造技术的两大发展趋势为破局指明了清晰路径。一是极小尺度制造持续突破精度极限,目前已向原子级制造迈进。二是先进制造与人工智能、量子信息、数字孪生等前沿技术深度融合,并驱动脑机接口、可穿戴监测等生命科学前沿突破。
“随着半导体的特征尺寸微缩至物理极限,其柔性化已成为后摩尔时代的必然趋势。”尹周平介绍,相较于传统硅基半导体,柔性半导体具有大面积、轻薄、可弯曲、低成本等显著特征,拥有广阔的应用场景,正成为突破传统制造瓶颈、推动制造业向高端化、智能化、绿色化发展的关键抓手。
作为后摩尔时代的创新驱动力,柔性半导体涵盖高端芯片、新型显示、智能传感、柔性能源等万亿级产业。“尤其是面对我国当前老龄化、少子化带来的挑战,柔性半导体产业可深度赋能人机交互与医疗健康领域,有望为破解这些问题提供重要支撑。”尹周平说。
从全球发展格局来看,柔性半导体作为下一代电子信息技术平台,正成为各国争相布局的战略前沿。尹周平透露,华中科技大学正牵头创建国际柔性半导体学会,彰显了我国在该领域的技术实力与行业话语权。
惠州具备柔性半导体技术完整产业生态
2025年全省超高清视频产业集群营业收入达10803.06亿元,成为全省第十个万亿级产业集群、全国首个该领域的万亿级产业集群,为柔性半导体技术的落地应用提供了绝佳的产业场景。
“扎实推动科技创新和产业创新深度融合,助力发展新质生产力。”尹周平表示,柔性半导体技术要从实验室走到产业,也要遵循这一落地路径。广东产业集群完备、应用场景丰富,具备率先突破、形成全球高地的基础。
2025年底,G6全尺寸新型显示喷墨打印成套装备主体成功组装,可以精确控制上亿滴墨滴的喷射与基板的精密运动,实现巨量液滴的微米级精确打印,代表着中国“屏”在全球竞逐中跑在前列。该装备正是由尹周平教授团队成果转化而来。
“其实被卡脖子并不可怕,很多关键领域靠自己研发都是能够突破的。我们坚持产学研融合,携手龙头企业,一步一步地推动核心技术从实验室走出来。”尹周平详细介绍了在规划OLED新型显示产线布局方面,与TCL华星光电合作攻关的电流体喷印技术的落地实践。
该技术从原理创新起步,对喷头、精密供墨系统等进行了一系列技术突破,推动电流体喷印发明专利数量位居国际第一。经过原理样机、工程样机和中试装备的研发迭代,技术不断成熟,实现了技术成果的成功转化。
“我来惠州很多次,这里的环境、产业都特别好。”尹周平认为,惠州作为粤港澳大湾区重要的制造业基地,拥有TCL、华星光电等显示行业龙头企业,具备柔性半导体技术从实验室走向产业应用的完整产业生态。
当前,柔性传感技术在汽车、新能源、国防等领域的应用已逐步落地。尹周平表示,这些技术成果,均可与惠州的电子信息、新能源汽车、高端装备制造等优势产业深度融合,释放产业协同发展的巨大潜力。
值得一提的是,尹周平课前前往惠州工程职业学院开展交流活动。他指出,科研一定要“顶天立地”——既要面向国家重大需求,又要解决企业实际问题。科技成果转化不是“一锤子买卖”,需要持续的迭代升级,建议学校与企业建立长期稳定的合作关系,通过“人才共育、过程共管、成果共享”实现真正的产教融合。
惠州日报记者杨帆 刘建威