我院刘世元教授团队研究成果获2024中国仪器仪表学会技术发明奖一等奖

7月29日-31日，2024中国仪器仪表学会学术年会在成都顺利召开，我院刘世元教授团队研究成果获2024中国仪器仪表学会技术发明奖一等奖。大会现场，中国仪器仪表学会理事长、华中科技大学校长尤政院士颁发证书。

该获奖研究成果是在国家自然科学基金重大科研仪器研制项目等支持下所研制的高分辨成像穆勒矩阵椭偏仪，其是国际上首台亚微米横向分辨成像穆勒矩阵椭偏仪，旨在解决集成电路(IC)、有机发光显示、光伏太阳能等国家重大战略产业中的微区超薄层状纳米薄膜或纳米结构测量需求问题。刘世元教授带领项目团队，通过多年技术攻关，提出全偏振调制与物镜后焦面扫描相结合的成像穆勒矩阵椭偏测量新原理，发明了基于复合波片的宽视场角偏振调制器、基于色散连续性的系统偏振参数精密校准、基于仪器矩阵特征值的高数值孔径物镜偏振像差原位校准等核心器件与关键技术，创建了基于德鲁德椭偏方程泰勒近似的超薄膜光学常数解析求解、基于矢量衍射成像的复杂纳米结构三维形貌重构等方法，研制出国际上第一台高分辨成像穆勒矩阵椭偏仪，首次将全穆勒矩阵椭偏测量的横向分辨力突破至亚微米量级，实现了全穆勒矩阵元素测量准确度优于0.005、膜厚测量重复性优于0.003 nm、纳米结构形貌参数测量重复性优于0.033 nm。利用该仪器实现了二维材料单层膜厚精确测量，并在国际上率先获取了20余种新型低维半导体材料基础光学常数并共享到全球知名光学常数数据库，发现并揭示了低维材料光电特性的层依赖性、巨各向异性、场调控性，首次实现了微区纳米结构三维形貌的精确重构。

成果获系统性知识产权24件；在国际权威期刊发表SCI论文75篇，其中封面论文6篇。仪器及相关研究成果在国内外50多家机构获得成功应用。利用仪器率先获取的低维半导体材料基础光学常数数据库，近三年累计被斯坦福、剑桥、帝国理工、阿贡实验室等30多家国内外知名机构在Nat. Nanotechnol.、Nat. Photonics等国际权威期刊广泛引用，产生了重要的国际学术影响。

相关研究成果与关键技术支撑开发出系列高端椭偏仪产品，近3年累计销售300余台/套，打破了长期以来国外企业对我国高端椭偏仪市场的技术垄断。支撑开发的IC膜厚/纳米结构关键尺寸(OCD)测量设备已批量进入长江存储、中芯国际等产线，为IC制造前道工艺中纳米结构三维形貌在线测量首台国产设备，取得了显著的社会经济效益。