半导体学报2021年第10期——柔性能源器件专刊
柔性能源器件专刊
柔性能源器件是新一代可穿戴电子产品的基石。柔性能源器件具有多种功能，如光电或电光能量转换、摩擦发电、储能等。这些功能可以通过太阳能电池、发光二极管（LED）、摩擦纳米发电机（TENG）、电池以及超级电容器等高效实现。柔性能源器件可以集成到柔性、可穿戴和便携平台中，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广阔的应用前景。然而，与刚性能源器件相比，柔性能源器件面临着更多的挑战，需要在制造技术、材料创新、新颖的结构设计和深入的物理理解方面进行更多研究并取得更多突破。
为了反映柔性能源器件领域的最新进展，《半导体学报》组织出版了一期“柔性能源器件”专刊，邀请香港科技大学范智勇教授、南京工业大学陈永华教授、南方科技大学林苑菁教授、香港中文大学訾云龙教授、韩国蔚山国立科学技术研究院Hyunhyub Ko教授和香港科技大学张千鹏博士担任特约编辑。本期专刊已于2021年第10期正式出版并可在线阅读，欢迎关注。
本期专刊收集了8篇综述论文，全面总结了基于不同技术和功能的半导体材料柔性能源器件的最新进展。简要来说，Dong和Wang全面回顾和讨论了基于TENG的自充电纺织品面临的挑战，这种纺织品可以成为未来的能源自主电源。从纺织品结构设计的角度综述了纤维/织物型电池和超级电容器自供能纺织品。Ma等人回顾了可穿戴生物电子方向的柔性能源器件。这些柔性能源器件可以构建在柔性平台上，作为智能传感器、个性化医疗和机器人应用的稳定电源。更重要的是，他们总结了此类柔性能源器件面临的挑战：机械稳定性、微型设备的储能能力以及生物兼容性。Li等人回顾了锌离子电池（ZIB）的最新研究进展。由于其自身的安全性、丰富的存储量、低廉的成本，可充电水性ZIB已成为最有前途的一种具有医疗安全性和基本安全性的可穿戴储能器件的便携式候选。他们还总结了ZIB在克服最重要挑战方面的进展，即刚性集电器和/或金属阳极、易于分离的阴极材料以及柔性电解质相对狭窄的电压窗口。这篇及时的综述使ZIB离商业应用更近一步。
Zhu等人及时回顾了由纳米结构制成的高效柔性太阳能电池的进展。纳米结构增强了柔性太阳能电池器件的机械稳定性，同时优化了光捕获能力。Kong等人重点讨论了柔性钙钛矿太阳能电池（FPSC）。考虑到FPSC的功率转换效率（PCE）已经达到21.1%，他们对柔性衬底、载流子传输层、钙钛矿薄膜以及电极的发展进行了全面的回顾，非常具有启发性。此外，他们还指出，未来FPSC的工作可以集中在大面积太阳能电池模块、环境稳定性和机械稳定性等方面。Tang等人从三个方面回顾了FPSC的发展，即小面积柔性器件、卷绕式（R2R）大型器件以及新兴的可变形和可拉伸柔性单元。这些易变形且轻量的FPSC可作为电源应用于可穿戴和便携式电子设备中。他们的综述表明，FPSC用于自供电系统的商业化可能性很高。另一方面，Ye等人回顾了聚合物太阳能电池的非对称非富勒烯小分子受体的最新进展。从电荷输运、分子能级和活性层积累形态三个方面讨论了非对称小分子的优点。他们还指出，非对称小分子受体（A-NF-SMA）的复杂的合成仍然是科学家未来需要解决的关键问题。
除了将光能转换为电能的太阳能电池器件外，本期专刊中，Yoon等人综述了可用于新一代显示的蓝光钙钛矿LED，它是一种高效能量转换器件。他们总结了三种类型的钙钛矿结构：钙钛矿纳米晶（PeNCs）、二维（2D）和准二维钙钛矿以及体（3D）钙钛矿。此外，他们总结了蓝光钙钛矿LED目前仍然面临的挑战，即发射层的量子效率、操作稳定性和颜色稳定性，通过解决这些问题，可以进一步推动新一代显示技术的发展。
我们衷心希望本期专刊能够对柔性能源器件领域提供有意义且深刻的回顾与展望。我们衷心感谢所有作者对本期专刊的杰出贡献，我们也非常感谢《半导体学报》的编辑和制作人员提供的帮助。
专刊
综述文章
1
集成能量采集摩擦纳米发电机和能量储存电容或电池于一体的自充电织物
可穿戴电子产品的快速发展，顺应了小型化、便携化、功能化的趋势，推动了电力供需模式的快速转变。一方面，化石燃料的过度消费及随之而来的资源短缺、环境污染问题和碳中和的现实需求对发展可再生、可持续的绿色能源提出新要求。另一方面，传统的固定、集中、有序的供电模式与便携式、分布式、物联网和人工智能新时代可穿戴电子设备无序、低功耗的能源供应需求不匹配。因此，未来可穿戴电子设备迫切需要一种新的能源供应策略。为解决上述问题，研究人员致力于通过电路管理系统集成各种能量收集和能量存储设备，构建灵活的、不间断的、可穿戴式自充电电源系统，同时收集和储存环境能量。 在过去的几十年里，出现了各种各样的能量收集策略，如收集太阳能的光伏效应，收集热能的热电和热释电效应，收集机械能的压电和摩擦电效应等在可再生和可持续的自供电系统的研究领域受到了极大的关注。其中，摩擦电纳米发电机因其独特的优势受到关注。摩擦电纳米发电机是一种基于静电感应和摩擦起电效应的新型能量收集方式，可将人体呼吸、超声波、机械应力、心跳能量等微小的机械能转化为电能。
中国科学院北京纳米能源与系统研究所董凯副研究员和王中林院士综述了兼具能量采集和能量存储能力的柔性轻质自充电织物的研究现状。本文从纺织结构设计的角度全面总结了基于纤维/织物能量收集单元（摩擦纳米发电机）与纤维/织物储能单元（电池/电容器）结合的自充电纺织品的最新发展。根据纺织品结构设计，基于摩擦纳米发电机的自充电纺织品可分为：能量收集和能量存储为一体的纤维、储能纤维与摩擦纳米发电织物交织、摩擦纳米发电纤维和电容器纤维交织，以织物为基底的能量收集和存储，膜结构自充电设备，多模块组合设计等。通过典型实例对各模块进行了介绍和讨论，系统地展示了不同结构自充电纺织品的工作原理、特点以及存在的优缺点等。在此基础上，对自充电纺织品的研究现状进行了分析，指出了自充电纺织品未来发展的瓶颈，包括工作性能、阻抗失配、能量管理系统、自充电机制、性能评价指标、不同模块集成、耐久性与舒适性提升、成本收益等。
图1. 自充电织物的示意图，主要包括纤维/织物基能量收集单元、纤维/织物基能量存储单元和能量管理单元。
图2. 具备多模式能量采集单元的自充电织物。(a) 一种自充电织物集成纤维状摩擦纳米发电机、纤维状太阳能电池和纤维状电容器。(b) 一种高弹性自充电手环包含摩擦纳米发电机和太阳能电池两种能量采集器件和一个超级电容器。(c) 一种自充电织物集成收集汗液能的生物燃料电池和收集生物机械能的摩擦纳米发电机，并通过超级电容器进行能量存储。
自充电纺织品作为一个具有广阔应用前景的新研究方向，为未来的能源自主供应和分布式自供电传感提供了独特的解决方案。本文全面总结了将纤维/织物能量收集单元（摩擦纳米发电机）与纤维/织物形状能量存储单元（电池/电容器）结合在一起的自充电电力纺织品的最新进展。并对自充电纺织品最新研究的总结和展望提出来这一方向面临的挑战和机遇，对后续的相关工作具有重要的指导意义，能够帮助相关研究人员准确把握研究进展，聚焦关键科技问题，推动进一步研究和实际应用进程。
Kai Dong, Zhong Lin Wang
J. Semicond. 2021, 42(10): 101601
doi: 10.1088/1674-4926/42/10/101601
2
面向可穿戴生物传感应用的柔性储能器件
个性化医疗和远程诊断的发展前景促进了智能手环等可穿戴生物监测技术的研究及产业化，并朝着小型化、柔性化、轻量化的特征不断迭代更新。这些电子设备通过互联网与各种应用程序结合，使用户能够便捷、实时地了解自身的健康状况。实现实时的健康监测的功能依赖于柔性可穿戴器件中的稳定能量供给。传统的储能器件（如电池）大多是刚性的，弯曲折叠时容易造成电极开裂，影响其能源存储性能，甚至可能造成严重的安全问题。因此，能够承受机械变形并保持良好能力能源转化及存储性能的柔性能源器件成为研究热点。研究人员通过材料优化、器件结构创新和智能自供能集成系统的研究，在面向生物监测的可穿戴柔性电子技术领域取得了令人瞩目的进展。
南方科技大学林苑菁课题组在该综述中总结了面向可穿戴生物监测的柔性储能器件的最新研究进展，包括电池、超级电容器、自供能系统以及在可穿戴生物传感技术中的应用。如示意图所示，该文首先概述了常用的柔性储能器件（如可充电电池、超级电容器等）的制造方法，主要包括水热法、电化学沉积等化学方法和涂覆、3D打印等物理方法。文章同时介绍了基于柔性储能器件的自供能集成系统的代表性成果，总结了主要工作原理和创新之处。例如，太阳能光伏电池可用来收集光能，热电发电机用来收集热能，摩擦电和压电发电机用来收集机械能，这些能量都可以用于对柔性储能器件进行充电。此外，介绍了柔性储能器件及自供能系统在生物传感领域的应用，包括生理信号和物理信号传感器系统。
图1. 柔性储能器件的制备方法、能量来源及其在可穿戴生物传感技术中的应用。
最后，文章讨论了面向生物监测应用的可穿戴自供能传感器系统的发展前景和挑战。近年来，针对材料优化和微纳柔性器件制造技术的研究成果使得柔性电化学储能技术取得了长足的进展，其中许多储能技术已应用于商业产品中。然而，柔性储能装置在实际应用中仍面临以下几个挑战。首先，柔性器件的关键性能指标之一是机械稳定性。虽然多种储能器件已被成功构建在各种柔性基底上，但大多数电极和储能活性材料本质上是刚性的。因此，弯曲、扭曲和拉伸等可能会导致器件材料层分裂及有机电解液渗漏等问题，从而影响柔性器件的能量存储性能，甚至引发安全隐患。材料优化、器件结构设计和可靠的封装方法将有助于解决这一问题。其次，为满足可穿戴电子器件的小型化需求，器件的体积不断减小，整体储能容量有所下降，难以满足长期、实时的健康监测功能的能源需求。该文提出了构建微米纳米结构电极等策略，促进柔性储能器件中的电荷存储、离子转移，从而提高能量密度。第三，面向健康监测的柔性器件应当具备生物安全性及穿戴舒适性。这就要求应用的材料对人体皮肤无刺激性，且柔性基底和封装材料等具备透气性和导湿性等优良性质。通过研究进展及创新方法实现对柔性储能器件的机械稳定性和电化学性能提升将使自供能柔性集成电子器件更具备实用性，使其在可穿戴生物监测领域有更广泛的应用。
Flexible energy storage devices for wearable bioelectronics
Xiaohao Ma, Zhengfan Jiang, Yuanjing Lin
J. Semicond. 2021, 42(10): 101602
doi: 10.1088/1674-4926/42/10/101602
Full Text3
柔性锌离子电池最近的进展
近年来，人造电子皮肤、可植入医疗设备和消费电子等柔性电子设备得到了快速发展，这就需要柔性储能器件具有相应的灵活性和超薄安全性。然而，目前储能器件的厚度过厚、硬度过大，以及传统锂离子电池的不安全性阻碍了可穿戴电子设备的进一步发展。锌离子电池具有低氧化还原电位，金属锌阳极的理论体积容量高，安全性高，储量丰富等优点。因此，发展柔性锌离子电池是一种很有前途的解决方法。
最近，香港城市大学支春义教授课题组总结了柔性锌离子电池中柔性集流体、柔性电极材料和柔性电解质的研究进展。同时，详细介绍了柔性锌离子电池在各种实际环境中的应用场景，包括但不限于柔性锌离子电池的机械性能、低温性能、自修复性能、极端环境应用以及智能转换等性能，并总结了相应的柔性锌离子电池的电化学性能。
图1. 柔性锌离子电池的不同实际应用场景。
目前柔性锌离子电池发展势头迅猛，但是仍然与商业化标准存在不小的差距。因此，提出柔性锌离子电池面临的困境与未来发展方向是必要的。
首先要注意的是，高性能柔性集流体和柔性电极材料的研究仍然不够充足，因此科研工作者在未来需要在此方向上进一步挖掘和钻研；其次，尽管柔性电解质的研究十分广泛，但是具有宽电压窗口的柔性电解质研究却乏善可陈，而柔性储能器件需要实现更高的能量密度，宽电压窗口的柔性电解质必不可少，因此，这也是需要科学家们潜心研究的方向。
Recently advances in flexible zinc ion batteries
Chuan Li, Pei Li, Shuo Yang, Chunyi Zhi
J. Semicond. 2021, 42(10): 101603
doi: 10.1088/1674-4926/42/10/101603
Full Text4
基于纳米结构的高效柔性太阳能电池研究进展
薄膜柔性太阳能电池具有低成本、低能量偿还时间、轻质、柔性等优势，在便携式设备、建筑光伏集成一体化等应用中有广阔前景。然而，光损失（反射和透射）是制备高效、柔性电池的关键问题。反射源于电池表面的高折射率的透明电介质或金属氧化物。目前，传统的四分之一波长 (λ/4) 涂层仅对垂直入射的特殊波长光子有效。为增强宽带和广角光吸收，金字塔型光陷结构被广泛用于晶体硅太阳能电池。但这种微米尺寸光陷结构，并不适用于只有几百纳米厚的薄膜柔性太阳能电池。纳米技术可在最大程度上减少光损失。同时，纳米技术可使薄膜柔性太阳能电池拥有独特的优点，如：抑制反射、减少透射、新电荷分离机制、自清洁、助于应变松弛、高使用寿命等。
为深入了解纳米结构对光伏器件性能的影响，香港科技大学范智勇教授团队综述了纳米结构和纳米材料在光伏领域的设计和应用，以及最新发展，并讨论这些策略的独特优点及挑战。研究表明，纳米结构可有效整体提高太阳能电池性能。用于器件表面的纳米结构，如纳米线、纳米柱、纳米锥、纳米球、纳米片等，是宽带和广角抗反射结构。其光陷结构和渐变折射率，在最大程度上减少光反射。此外，这些纳米结构拥有荷叶的自清洁效应。近年来，人们也对用于光敏层背面的纳米结构进行了大量的研究，以此将光子反射回光敏层，减少透射。纳米结构均在一定的程度上增强了光伏器件的光吸收，提高了短路电流 (Jsc)。这也使得超薄柔性电池成为可能。
此外，文章还阐述了基于纳米光敏材料的太阳能电池的最新研究进展。基于此的柔性光伏器件具有优异的柔性、寿命和能量转化效率（PCE）。特别是，三维纳米异质结构提高了PCE，同时有望降低生产成本。与传统薄膜光伏器件相比，这种三维纳米异质结构，可在正交方向产生、分离光生载流子。光生载流子只需经过径向极短的距离（几十纳米）就可到达p-n结边界，载流子复合率降低。由此，拓宽了光敏材料的选择范围。使用质量更低的材料（体复合率高，表面复合率低），电池的PCE也不会有显著影响。纳米材料的光陷效应可进一步增强光吸收。此外，与传统薄膜电池相比，纳米结构可有助于应力松弛，避免连续弯曲过程中的裂纹。大量实验表明，纳米器件具有优异的柔性。
纳米结构为光伏器件提供宽带和广角抗反射以及自清洁能力。这些纳米结构有效地提高了电池的能量转化效率。尽管如此，离太阳光谱全覆盖的光伏器件的最终目标还很遥远。进一步优化纳米结构的几何结构、材料以及制备工艺，可最大程度发挥纳米材料的光捕获潜力。
目前，人们已经对基于三维纳米异质结构的光伏器件进行了大量研究，包括光陷效应、正交化光生载流子的产生和收集。但是，由于高比表面积，表面复合仍是纳米光伏器件的核心问题。因此，材料表面性能的研究是极其重要的，这包括电荷转移、表面复合、少数载流子寿命、掺杂浓度、表面状态和电导率等。另外，太阳能电池效率取决于光生载流子收集，界面工程可显著提高纳米器件性能，如表面钝化、表面改性、能带结构优化等。
Recent progress of efficient flexible solar cells based on nanostructures
Yiyi Zhu, Qianpeng Zhang, Lei Shu, Daquan Zhang, Zhiyong Fan
J. Semicond. 2021, 42(10): 101604
doi: 10.1088/1674-4926/42/10/101604
Full Text5
柔性钙钛矿太阳能电池提升效率的进展
钙钛矿太阳能电池由于其高机械柔韧性、优异的光电性能、重量轻和成本低等优势，已成为柔性电子产品的有前景的候选者。随着器件结构和材料加工的快速发展，柔性钙钛矿太阳能电池达到了21.1%的光电转化效率。北京大学周欢萍教授课题组对柔性钙钛矿太阳能电池（FPSCs）的效率发展进行了总结。首先分析了影响FPSCs性能的因素，主要在于1）柔性基板的粗糙度影响钙钛矿薄膜的质量，2）柔性基板的高电阻和低透光率导致太阳能电池器件的短路电流低，3）柔性基板对水和氧气的渗透性导致长期稳定性差，4）器件制造过程中产生的机械应力导致钙钛矿层断裂。随后介绍了柔性钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的最新进展，包括柔性基板、载流子传输层、钙钛矿薄膜和电极，并就如何进一步提高柔性钙钛矿太阳能电池的效率、环境和机械稳定性提供了一些建议。具体而言，要提高柔性钙钛矿太阳能电池的性能，关键是要大幅提高每个功能层的薄膜质量，开发更多的封装方法，探索具有高导电性、透光率、低成本和可扩展加工性的柔性透明电极。
Hua Kong, Wentao Sun, Huanping Zhou
J. Semicond. 2021, 42(10): 101605
doi: 10.1088/1674-4926/42/10/101605
Full Text6
柔性钙钛矿太阳能电池：材料与器件
钙钛矿太阳能电池因其成本低廉和光电转化效率高而受到学术界和产业界的极大关注，而柔性钙钛矿太阳能电池具有效率高、重量轻、可卷对卷制备等特点，被认为是实现钙钛矿光伏产业化的一个重要突破口。因其柔性衬底的特殊性，在构筑柔性器件时，对于透明电极、电荷传输层、钙钛矿等要进行材料选择和制备优化，以获得高转化效率和好的机械柔性。
香港理工大学严锋教授课题组总结了柔性钙钛矿太阳能电池的近期进展，包括柔性衬底、透明电极、电荷传输层和钙钛矿薄膜等材料选择和制备工艺以及卷对卷和可拉伸制备等产业化应用。
Flexible perovskite solar cells: Materials and devices
Guanqi Tang, Feng Yan
J. Semicond. 2021, 42(10): 101606
doi: 10.1088/1674-4926/42/10/101606
Full Text7
聚合物太阳能电池不对称非富勒烯小分子受体的研究进展与展望
随着非富勒受体的开发，有机太阳能电池近年来发展迅速，最高光电转化效率已超过18%。将聚合物给体、不对称非富勒烯小分子受体（A-NF-SMA）共混作为光活性层的有机太阳能电池叫做不对称非富勒烯聚合物太阳能电池，简称A-NF-PSCs。由于不对称非富勒烯小分子受体具有比对称非富勒烯小分子受体更高的分子偶极矩和介电常数，并且当它们位于聚合物太阳能电池中时，在光敏层中具有较低的激子结合能，这有利于激子分解和电荷传输，因此A-NF-SMA材料引起了国际上的广泛关注并在过去十年间得到迅速发展。
近日，南京工业大学张仕明教授团队综述了具有受体-给体-受体（Acceptor-Donor-Acceptor）和受体-给体-受体-给体-受体（Acceptor-Donor-Acceptor-Donor-Acceptor）结构的不对称小分子受体的最新进展，以及从电荷传输、分子能级和活性层积聚形态等方面探讨了不对称小分子的优势，并展望了A-NF-SMA所面临的挑战和发展前景。
文章第一部分首先介绍了聚合物有机太阳能电池的优点，以及聚合物有机太阳能电池和不对称非富勒烯小分子受体近十年的发展历程。其中还包括了聚合物太阳能电池发展过程中的标志性非富勒烯小分子受体（如图1）。
图 1. (a) 早期报道的 A-NF-SMAs 的化学结构；(b) 非富勒烯小分子受体的化学结构。
文章第二部分首先介绍了有机太阳能电池的结构、光物理机制和必要的光物理性能参数。阐述了本体异质结有机太阳能电池结构包括金属阴极、电子传输层、活性层、空穴传输层和玻璃基板，解释了光伏激子扩散的机理，同时分析了主要的光物理参数，包括：开路电压Voc，短路电流Jsc，影响因子Fill factor (FF)，能量转换效率Power conversion efficiency (PCE)和外部量子效率External quantum efficiency (EQE) 等每个物理参数的定义、计算方式及影响因素。
文章第三部分介绍了基于 Acceptor-Donor-Acceptor (A-D-A) 结构的不对称非富勒烯受体光物理和化学性质，以及与对应的对称非富勒烯受体相比，A-D-A 结构的不对称非富勒烯受体相应器件堆积的形貌和光电性能参数的优劣。将A-D-A 结构的不对称非富勒烯受体从分子不对称特征分类成三个类别：核心不对称、端基不对称和侧链不对称，探究不同部分的不对称性导致的分子内不同偶极矩和分子间不同结合能的变化，致使不同器件效率发生的改变。
文章第四部分介绍了基于 Acceptor-Donor-Acceptor-Donor-Acceptor (A-D-A-D-A) 结构的不对称非富勒烯受体光物理和化学性质，以及与对应的对称非富勒烯受体相比，A-D-A-D-A 结构的不对称非富勒烯受体相应器件堆积的形貌和光电性能参数的优劣。将A-D-A-D-A 结构的不对称非富勒烯受体从分子不对称特征分类成三个类别：核心不对称、端基不对称和侧链不对称，探究不同部分的不对称性导致的分子内不同偶极矩和分子间不同结合能的变化，致使不同器件效率发生的改变。
最后，通过分析得出近几年不同结构的不对称非富勒烯小分子受体所在的聚合物太阳能电池的能量转换效率分布图（如图2），从电荷传输、分子能级和活性层积聚形态等方面探讨了不对称小分子的优势，对不对称小分子受体的现状进行了总结，并对其未来的发展方向进行了展望。
Liu Ye, Weiyu Ye, Shiming Zhang
J. Semicond. 2021, 42(10): 101607
doi: 10.1088/1674-4926/42/10/101607
Full Text8
新一代显示器用蓝色钙钛矿发光二极管的最新进展
卤化物钙钛矿蓝光发光二极管(PeLEDs)由于其杰出的光电特性吸引了众多研究者。本综述中，韩国蔚山国立科学技术研究院Jin Young Kim教授等人介绍了蓝光PeLEDs的最新进展，重点介绍发射层和中间层。发射层包括三种钙钛矿结构：钙钛矿纳米晶体（PeNCs）、二维（2D）和准二维钙钛矿以及体（3D）钙钛矿。Kim教授等人讨论了蓝光PeLEDs目前面临的挑战，如性能局限、器件不稳定性问题，这些都是蓝光PeLEDs实现新一代显示所需要解决的问题。
A recent advances of blue perovskite light emitting diodes for next generation displays
Yung Jin Yoon, Jin Young Kim
J. Semicond. 2021, 42(10): 101608
doi: 10.1088/1674-4926/42/10/101608
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《半导体学报》简介：
《半导体学报》是中国科学院主管、中国电子学会和中国科学院半导体研究所主办的学术刊物，1980年创刊，首任主编是王守武院士，黄昆先生撰写了创刊号首篇论文，2009年改为全英文刊Journal of Semiconductors（简称JOS），同年开始与IOPP英国物理学会出版社合作向全球发行。现任主编是中科院副院长、国科大校长李树深院士。2019年，JOS入选“中国科技期刊卓越行动计划”。2020年，JOS被EI收录。
“半语-益言”系列讲座
借一言半语，聊“核芯”科技，“半语-益言”直播讲座2020年全28期及特别直播回放链接：https://www.koushare.com/periodical/periodicallist?ptid=5
今年首播时间：2021年4月7日（周三）晚19:30-21:00
“中国半导体十大研究进展”推荐与评选工作简介：
《半导体学报》在创刊四十年之际，启动实施 “中国半导体年度十大研究进展”的推荐和评选工作，记录我国半导体科学与技术研究领域的标志性成果。以我国科研院所、高校和企业等机构为第一署名单位，本年度公开发表的半导体领域研究成果均可参与评选。请推荐人或自荐人将研究成果的PDF文件发送至《半导体学报》电子邮箱：jos@semi.ac.cn，并附简要推荐理由。被推荐人须提供500字左右工作简介，阐述研究成果的学术价值和应用前景。年度十大研究进展将由评审专家委员会从候选推荐成果中投票产生，并于下一年度春节前公布。
JOSarXiv预发布平台简介：
半导体科技发展迅猛，科技论文产出数量逐年增加。JOSarXiv致力于为国内外半导体领域科研人员提供中英文科技论文免费发布和获取的平台，保障优秀科研成果首发权的认定，促进更大范围的学术交流。JOSarXiv由《半导体学报》主编李树深院士倡导建立，编辑部负责运行和管理，是国内外第一个专属半导体科技领域的论文预发布平台，提供预印本论文存缴、检索、发布和交流共享服务。
JOSarXiv于2020年1月1日正式上线（http://arxiv.jos.ac.cn/），通过《半导体学报》官网（http://www.jos.ac.cn/）亦可访问。敬请关注和投稿！
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