普林斯顿等离子体物理实验室举办国际研讨会：深化等离子体在半导体制造与受控核聚变领域的跨界应用

正值建所75周年之际，美国能源部(DOE)旗下的普林斯顿等离子体物理实验室(Princeton Plasma Physics Laboratory, PPPL)于2026年秋季举办了第二届“创新研究生态可持续伙伴关系”(Adopting Sustainable Partnerships for Innovative Research Ecosystem, ASPIRE)国际研讨会。本次会议由该实验室应用材料与可持续科学理事会承办，汇聚了来自日本大阪大学(University of Osaka)与韩国蔚山科学技术院(UNIST)的学者，以及PPPL的科研人员，重点研讨等离子体与先进材料科学在半导体微电子制造和核聚变装置中的前沿交叉应用。

研讨会围绕计算机模拟、等离子体诊断测量系统、半导体晶圆刻蚀、人工智能辅助控制，以及先进电子与量子材料的等离子体处理等核心议题展开深入交流。PPPL首席研究物理学家伊戈尔·卡加诺维奇(Igor Kaganovich)表示，研讨会旨在促进PPPL与东亚科研团队的常态化沟通与技术互补。作为美国为数不多深耕等离子体微加工机理的国家级实验室，PPPL依托其在低温等离子体物理领域的深厚积淀，正推动半导体制造从以往依赖“试错法”的工程经验模式向基于精准物理科学的底层设计演进。

当前，PPPL正将微电子研究列为实验室未来十年的战略支柱之一。在最新发布的实验室年度规划中，PPPL明确了微电子发展路线图，涵盖一项五年微电子战略规划、两个已投入运营的能源部微电子研究中心，以及即将建成的普林斯顿等离子体创新中心(PPIC)综合体。此外，实验室还牵头推进“面向高能效微电子的等离子体二维材料”及“基于金刚石的极端环境传感”等重大前沿攻关项目，直接对接美国能源部重塑本土微电子竞争力的战略布局。

在产业协同层面，随着全球人工智能算力芯片与先进晶圆厂建设的爆发式增长，PPPL目前正与泛林集团(Lam Research)、应用材料(Applied Materials)、三星电子(Samsung)以及Element Six等行业龙头推进6项公私合作(PPP)研发项目。合作内容包括优化闪存技术性能、研发原子级芯片精密刻蚀工具、改进超薄纳米膜层光刻微影工艺，以及研制可简化晶体管制造的新型表面涂层材料，实现前沿基础科研与半导体工业制造链条的深度绑定。

除了微电子领域的拓展，材料科学同样构成了PPPL推进磁约束核聚变核心任务的基石。实验室科研团队正深入研究锂(Lithium)、硼(Boron)等功能性元素在面向等离子体第一壁部件中的应用机制，以抵御聚变堆芯数千万度的高热负荷冲击并提升等离子体约束性能。PPPL研究员汉娜·沙米斯(Hanna Schamis)强调，面向聚变工程的等离子体-材料相互作用研究具有高度跨学科特征，材料科学的基础突破将是受控核聚变最终迈向商业工程化落地的核心前提。