1985—1987年，山东大学研制的新型热释电晶体———含砷酸和丙氨酸的硫酸三甘氨酸（ATGSAS），是一种新的热释电晶体材料，主要用于制造各类热释电红外探测器和摄像管，是制作室温下应用的红外探测器和摄像管靶面的最佳材料。在红外测温、防盗、火灾警报、气象、医学军事侦察、工农业生产等方面都有广泛用途。该晶体的物理化学性能稳定，具有热释电系数大、介电常数和介质损耗低、无退极化现象等突出优点，其性能优于国内外应用最广泛的TGS、DTGS、ATGS等晶体。在研制中，还发明了单面定向生长技术，培育出掺杂均匀、单畴性好的大面积晶体，解决了长期以来因掺杂不均匀而无法制作高质量的摄像管靶面的难题。航天部和电子部利用ATGSAS晶体试制出高质量的探测器和摄像管靶面。该晶体在第三届全国发明展览会上获金牌奖，为国际首创。1988年获省科技进步一等奖。
1986—1992年，山东大学研制的氘化L-精氨酸磷酸盐大单晶生长与器件技术，重点改进了大尺寸高转换效率的DLAP晶体生产与器件技术。从晶体中氢氧原子振动频率的研究入手，采用氘取代磷酸及精氨酸中的胍基和羟基的活泼氢，降低了纯LAP晶体1.064μm附近的弱吸收峰，得到的DLAP晶体有效地提高了钕离子激光倍频转换效率；首次提出了DLAP晶体的二维成核直线台阶推移的生长机制及其相应的技术路线与措施，解决了层状包藏、堆积层错以及负极端着色等严重影响单晶光学质量的关键技术问题，为世界现有非线性光学材料之首。专家鉴定该项研究属国际前沿。该技术在所有开展激光核聚变研究或跟踪研究的国家进行应用和推广，已向国内外出售晶体与器件20多块，创汇4.4万美元，利润13.5万元。1994年获省科技进步二等奖。
1986—1992年，山东大学研制的MOCVD制备GaAs/AlGaAs超晶格量子阱技术，采用常压金属有机化学气相沉积（AP-MOCVD）技术，经试验制备出高质量的GaAs、AlGaAs基本材料，完成对生长率组分的控制，在此基础上，通过精确控制Ⅲ族和Mo源在RUN和VENT线的流量和气体转换，同时，采用一些特殊的生长程序以确保异质接口质量，已成功生长了1.8nm的GaAs/AlGaAs量子阱材料，GaAs/AlGaAs超晶格的X-ray衍射曲线上观测到27级卫星峰，达到国际先进水平；制备的GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管材料室温下其电流峰谷比为1.3，达到国际上20世纪80年代中期水平，为国内首创。制备的HBT器件300K直流增益为40，截止频率大于10GHz，最高振荡频率为5.5GHz，为1990年国内最高结果，相当于国际上20世纪80年代中期水平。GaAs/AlAs超晶格量子阱及其异质结构材料是备受重视的高性能半导体材料之一，在半导体高速大功率微电子、光电子器件中广泛应用，促进了中国半导体高新技术的发展。1994年获省科技进步二等奖。
1987—1989年，泰安市泰山石英制品厂研制的人工压电水晶，采用型圆筒形立式高压釜，以高温、高压使用饱和水溶液，高熔点物质在低于其相变点的温度下溶解并再结晶；在高压釜底部加装2千瓦的加热带，设计不同直径的上下保温筒，并在中间安有隔热层板，设计加热及温度控制系统，保证有一个符合晶体生长规律的温度环境；筛选出生产压电水晶等各种优化的溶剂配方和溶液浓度数值，用于不同用途、规格的人造水晶，探索原料配比，混装50%，用硅和熔炼水晶混装调整工艺后，生产出不同类型的水晶，通过试验找出填补度值与压力温度之间的最佳数据。1989—1990年，生产人造水晶3吨，经检测，Q值>180~300万单位，包裹体达到国家一级标准，光学均匀性达到B级。累计新增产值185.25万元，利税102.13万元。1990年获省科技进步二等奖。
1993—1995年，山东大学晶体材料研究所研制的LD泵浦高效Nd:YVO4/KTP绿光激光器，属光电子学的新型固体激光器领域。综合应用863研制的多功能材料和元器件，研制成功了Nd:YVO4/KTP腔内倍频激光器，主要技术指标达到国际先进水平。在此基础上，设计出了国内首创的便携式一体化的LD泵浦Nd:YVO4/KTP小型绿光激光器。该项目在光电技术中有广泛的应用价值，是国内外激光技术领域的研究热点。1996年获省科技进步二等奖。
1993—1995年，临沭县电子材料厂研制的用硅石生产人造石英晶体，对硅石原料和用硅生产石英晶体后的高压釜内部采用实用有效的特殊清洁处理工艺；在晶体生产中，采用配比科学、浓度适当的碱溶液；探索出先进合理和重复性、一致性、稳定性好的适合于工业化大生产的生产工艺和物理化学条件，有效地保证了产品质量。该成果达到国内领先水平，具有较高的推广应用价值。1996年获省科技进步二等奖。
1989—1994年，曲阜师范大学完成光频光相位调制器件与双反射、对称分束角偏光分束镜研制，双折射晶体光频调谐器解决晶体光轴入射端面夹角和提高调谐灵敏度的关系问题；用固定相位延迟器件组合成连续相位补偿器；用调整胶层改变偏光传播性能达到分束对称；设计出双反射偏光分束镜。1996年获省科技进步二等奖。
1994—1996年，曲阜师范大学激光研究所完成高性能三种（系列）偏光镜，是国内高科技发展需要的新型偏光器件，冰洲石—氟化钡偏光镜合理地利用了冰洲石和氟化钡晶体二者之长，是世界上最理想的紫外偏光器件；激光高效偏光镜对自然光和准自然光的透射比常规偏光镜提高近一倍；双反射平行分束偏光镜具有平行分束和改变光路一体化的特点，三项成果均属国际首创。1999年获省科技进步二等奖。
1998—2000年，山东大学晶体材料国家重点实验室、山东中晶光电子公司研制的钒酸钇（掺钕）单晶生长技术，是用于制备纯钒酸钇（YVO4）和Nb:YVO4单晶的先进技术。提出了“先天性光散射”与“后天性射散”的理论观点，并对晶体持有的“后天性射散”本质和形成机制提出假设，该假设对于晶体生长环境的准确控制和操作工艺的制定起着重要作用；建立了符合晶体生长规律且适合于晶体批量生产的温场体系和操作工艺，设计并采用了防污染材料配置等，有利于生长优质单晶，排除了贵金属和宝石器件的使用和损耗，使保温体系成本降低100倍以上，达到国际先进技术水平。晶体生长技术作价700万元，与山东方大工程有限公司建成年产4000根晶体的生产线，实现新增产值450万元。2002年获省科技进步二等奖。
2001—2004年，山东理工大学完成的尖晶石基惰性阳极的研究与应用，研究了铁锌尖晶石的合成工艺和条件；改善了制品的烧结性能和电极的物化性能；研究了惰性电极的成型工艺和高温烧结制备条件，制备了性能较好的惰性电极；研究了ZnFe2O4基惰性阳极在铝电解中的电化学行为和熔盐腐蚀行为、腐蚀机理；研究并讨论了铝电解的阳极过程。2005年获省科技进步二等奖。
第一节 晶体材料
1985—1987年，山东大学研制的新型热释电晶体———含砷酸和丙氨酸的硫酸三甘氨酸（ATGSAS），是一种新的热释电晶体材料，主要用于制造各类热释电红外探测器和摄像管，是制作室温下应用的红外探测器和摄像管靶面的最佳材料。在红外测温、防盗、火灾警报、气象、医学军事侦察、工农业生产等方面都有广泛用途。该晶体的物理化学性能稳定，具有热释电系数大、介电常数和介质损耗低、无退极化现象等突出优点，其性能优于国内外应用最广泛的TGS、DTGS、ATGS等晶体。在研制中，还发明了单面定向生长技术，培育出掺杂均匀、单畴性好的大面积晶体，解决了长期以来因掺杂不均匀而无法制作高质量的摄像管靶面的难题。航天部和电子部利用ATGSAS晶体试制出高质量的探测器和摄像管靶面。该晶体在第三届全国发明展览会上获金牌奖，为国际首创。1988年获省科技进步一等奖。
1986—1992年，山东大学研制的氘化L-精氨酸磷酸盐大单晶生长与器件技术，重点改进了大尺寸高转换效率的DLAP晶体生产与器件技术。从晶体中氢氧原子振动频率的研究入手，采用氘取代磷酸及精氨酸中的胍基和羟基的活泼氢，降低了纯LAP晶体1.064μm附近的弱吸收峰，得到的DLAP晶体有效地提高了钕离子激光倍频转换效率；首次提出了DLAP晶体的二维成核直线台阶推移的生长机制及其相应的技术路线与措施，解决了层状包藏、堆积层错以及负极端着色等严重影响单晶光学质量的关键技术问题，为世界现有非线性光学材料之首。专家鉴定该项研究属国际前沿。该技术在所有开展激光核聚变研究或跟踪研究的国家进行应用和推广，已向国内外出售晶体与器件20多块，创汇4.4万美元，利润13.5万元。1994年获省科技进步二等奖。
1986—1992年，山东大学研制的MOCVD制备GaAs/AlGaAs超晶格量子阱技术，采用常压金属有机化学气相沉积（AP-MOCVD）技术，经试验制备出高质量的GaAs、AlGaAs基本材料，完成对生长率组分的控制，在此基础上，通过精确控制Ⅲ族和Mo源在RUN和VENT线的流量和气体转换，同时，采用一些特殊的生长程序以确保异质接口质量，已成功生长了1.8nm的GaAs/AlGaAs量子阱材料，GaAs/AlGaAs超晶格的X-ray衍射曲线上观测到27级卫星峰，达到国际先进水平；制备的GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管材料室温下其电流峰谷比为1.3，达到国际上20世纪80年代中期水平，为国内首创。制备的HBT器件300K直流增益为40，截止频率大于10GHz，最高振荡频率为5.5GHz，为1990年国内最高结果，相当于国际上20世纪80年代中期水平。GaAs/AlAs超晶格量子阱及其异质结构材料是备受重视的高性能半导体材料之一，在半导体高速大功率微电子、光电子器件中广泛应用，促进了中国半导体高新技术的发展。1994年获省科技进步二等奖。
1987—1989年，泰安市泰山石英制品厂研制的人工压电水晶，采用型圆筒形立式高压釜，以高温、高压使用饱和水溶液，高熔点物质在低于其相变点的温度下溶解并再结晶；在高压釜底部加装2千瓦的加热带，设计不同直径的上下保温筒，并在中间安有隔热层板，设计加热及温度控制系统，保证有一个符合晶体生长规律的温度环境；筛选出生产压电水晶等各种优化的溶剂配方和溶液浓度数值，用于不同用途、规格的人造水晶，探索原料配比，混装50%，用硅和熔炼水晶混装调整工艺后，生产出不同类型的水晶，通过试验找出填补度值与压力温度之间的最佳数据。1989—1990年，生产人造水晶3吨，经检测，Q值>180~300万单位，包裹体达到国家一级标准，光学均匀性达到B级。累计新增产值185.25万元，利税102.13万元。1990年获省科技进步二等奖。
1993—1995年，山东大学晶体材料研究所研制的LD泵浦高效Nd:YVO4/KTP绿光激光器，属光电子学的新型固体激光器领域。综合应用863研制的多功能材料和元器件，研制成功了Nd:YVO4/KTP腔内倍频激光器，主要技术指标达到国际先进水平。在此基础上，设计出了国内首创的便携式一体化的LD泵浦Nd:YVO4/KTP小型绿光激光器。该项目在光电技术中有广泛的应用价值，是国内外激光技术领域的研究热点。1996年获省科技进步二等奖。
1993—1995年，临沭县电子材料厂研制的用硅石生产人造石英晶体，对硅石原料和用硅生产石英晶体后的高压釜内部采用实用有效的特殊清洁处理工艺；在晶体生产中，采用配比科学、浓度适当的碱溶液；探索出先进合理和重复性、一致性、稳定性好的适合于工业化大生产的生产工艺和物理化学条件，有效地保证了产品质量。该成果达到国内领先水平，具有较高的推广应用价值。1996年获省科技进步二等奖。
1989—1994年，曲阜师范大学完成光频光相位调制器件与双反射、对称分束角偏光分束镜研制，双折射晶体光频调谐器解决晶体光轴入射端面夹角和提高调谐灵敏度的关系问题；用固定相位延迟器件组合成连续相位补偿器；用调整胶层改变偏光传播性能达到分束对称；设计出双反射偏光分束镜。1996年获省科技进步二等奖。
1994—1996年，曲阜师范大学激光研究所完成高性能三种（系列）偏光镜，是国内高科技发展需要的新型偏光器件，冰洲石—氟化钡偏光镜合理地利用了冰洲石和氟化钡晶体二者之长，是世界上最理想的紫外偏光器件；激光高效偏光镜对自然光和准自然光的透射比常规偏光镜提高近一倍；双反射平行分束偏光镜具有平行分束和改变光路一体化的特点，三项成果均属国际首创。1999年获省科技进步二等奖。
1998—2000年，山东大学晶体材料国家重点实验室、山东中晶光电子公司研制的钒酸钇（掺钕）单晶生长技术，是用于制备纯钒酸钇（YVO4）和Nb:YVO4单晶的先进技术。提出了“先天性光散射”与“后天性射散”的理论观点，并对晶体持有的“后天性射散”本质和形成机制提出假设，该假设对于晶体生长环境的准确控制和操作工艺的制定起着重要作用；建立了符合晶体生长规律且适合于晶体批量生产的温场体系和操作工艺，设计并采用了防污染材料配置等，有利于生长优质单晶，排除了贵金属和宝石器件的使用和损耗，使保温体系成本降低100倍以上，达到国际先进技术水平。晶体生长技术作价700万元，与山东方大工程有限公司建成年产4000根晶体的生产线，实现新增产值450万元。2002年获省科技进步二等奖。
2001—2004年，山东理工大学完成的尖晶石基惰性阳极的研究与应用，研究了铁锌尖晶石的合成工艺和条件；改善了制品的烧结性能和电极的物化性能；研究了惰性电极的成型工艺和高温烧结制备条件，制备了性能较好的惰性电极；研究了ZnFe2O4基惰性阳极在铝电解中的电化学行为和熔盐腐蚀行为、腐蚀机理；研究并讨论了铝电解的阳极过程。2005年获省科技进步二等奖。