物理与光电工程学院基础物理与传感器件集成研究平台简介

一、成立背景

功能传感器件作为显示、光伏、通信、生物医疗等领域的核心支撑部件,具备广阔的应用前景。当前,仪器制造、智能制造、环境监测、航空航天、汽车能源、家电等重点领域对高性能传感器的需求持续攀升,亟需通过“系统集成化”突破单机应用局限,实现传感器在多场景的深度落地;与此同时,对标国家重点学科发展战略要求,我国功能传感领域仍面临技术瓶颈,尤其在制造业向高精端产业转型的关键阶段,新型功能化传感器件相关 “卡脖子” 技术亟待突破,核心器件自主可控迫在眉睫。

在此背景下,基础物理与传感器件集成研究平台于2025年正式成立。作为物理与光电工程学院直属的院级大型科研服务平台,平台以“推进高端设备资源开放共享、实现大型科研仪器专业化管理、开展实验技术专业化培训”为核心宗旨,致力于为广东工业大学及物理学院科研工作者提供优质、高效、专业的科研服务与技术支撑,助力科研创新与学科发展。

二、平台介绍

基础物理与传感器件集成研究平台总占地面积达300平方米,依托学科建设财政专项资金打造,总投资超千万元,是聚焦“材料制备-器件加工-性能测试”全链条科研需求的综合性实验支撑平台。平台整合“材料加工、微纳器件加工、光电声磁测试”三大核心功能模块,为学院学科研究、人才培养及成果转化提供高质量、全流程的实验保障。

(一)材料制备平台:

功能定位:承担功能材料制备、薄膜沉积及前期预处理任务,为后续微纳器件加工提供高纯度、高稳定性的原材料与基础构件,支撑材料体系的创新研发。

目前配备原子层沉积设备、等离子体增强化学气相沉积、电子束蒸发设备、二腔磁控溅射、高真空有机热蒸发镀膜机等核心沉积设备,可实现无机、有机、复合等多类型材料的精准制备;同时辅以旋涂/蒸镀/测试联用手套箱、高温材料合成炉、手动升降旋转蒸发仪、真空吸附线棒刮刀加热一体式涂布机等辅助设备,保障材料制备过程的环境可控性与工艺稳定性。

(二)微纳加工平台:

功能定位:专注于微纳尺度器件的光刻、刻蚀、键合等关键工艺环节,突破“高精度成型”技术难点,支撑新型传感器件的结构设计与样品制备。

目前配备电子束曝光系统、离子束刻蚀系统、紫外光刻机等核心加工设备,可满足不同精度需求的器件结构制备;搭配光学气浮平台、等离子清洗机、匀胶机、烤胶机、超声键合机、点胶固化一体机等配套设备,形成“光刻胶涂覆-曝光显影-器件刻蚀-键合封装”的全流程加工能力,覆盖从微米级到纳米级的器件制备需求。

(三)光电声磁测试平台:

功能定位:覆盖光、电、声、磁多维度性能测试,为材料与器件的性能评估、机理分析、应用验证提供精准数据支撑,助力科研成果的性能优化与理论验证。

平台设备体系完备且分类清晰,可针对性支撑多维度性能测试:在光学测试领域,配备飞秒瞬态吸收荧光上转换测试系统、超精细多功能无液氦低温光学系统、荧光量子效率测量系统、显微原位成像光谱仪等大型精密设备,满足材料与器件光学特性的高精度分析;在声学测试领域,拥有高精度声学测试平台、表面波振动模态测试系统等核心设备,可实现声学性能的精准表征;在磁学测试领域,搭载可变温磁光克尔测量与成像系统、振动样品磁强计等专业仪器,支撑磁学特性与动态变化的深度研究;在电学测试领域,配置半导体参数测试仪、16通道发光器件寿命测试设备、太阳能电池伏安测试系统等关键设备,覆盖电学性能、器件稳定性等核心指标检测。整套设备体系可全方位覆盖并满足不同类型功能传感器件的多维度性能表征需求。

三、人员配置:

平台依托一支专业化、高水准的管理与技术团队,核心成员汇聚国家级人才、省级高层次人才及数十余名资深科研工作者,覆盖材料制备、器件加工、性能测试等全领域。团队不仅负责平台仪器设备的日常运维、校准与故障排查,还提供实验方案咨询、技术操作培训、科研难题协同解决等服务,确保设备高效稳定运转,同时保障实验操作的规范性与安全性,为科研工作提供“全周期技术护航”。

四、成果与价值:

自建设以来,平台已为学院数十项学科研究课题提供关键实验支撑,助力团队在“功能材料精准制备、微纳器件高效设计、光电磁性能协同调控”等领域取得阶段性突破,为功能传感领域的基础研究与应用探索奠定坚实基础。

平台将持续发挥“全链条支撑”优势:一方面深化与学科研究的协同联动,服务更高水平的科研创新,加速科研成果从“实验室”走向“产业应用”;另一方面面向学生开放实验实践资源,提供高水平的实操训练与科研思维培养平台,助力创新型、复合型人才培养,为我国功能传感领域的技术突破与产业升级贡献力量。

平台部分设备照片:

材料加工平台:

   

两腔磁控溅射

                           

高真空有机热蒸发镀膜机

                           

旋涂/蒸镀/测试联用手套箱


                           

等离子体增强化学气相沉积

                           

原子层沉积设备

微纳加工平台:

                           

离子束刻蚀系统

                           

电子束曝光系统

                           

点胶固化一体机

光电声磁测试平台:

                           

超精细多功能无液氦低温光学系统

                           

显微原位成像光谱仪

                           

荧光量子效率测量系统

                           

高精度声学测试平台

                           

16通道发光器件寿命测试设备

                           

太阳能电池伏安测试系统