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（ (A) 器件主要功能層示意圖；(B) 貼附于曲面上的柔性傳感器件陣列；(C) 智能傳感器件功能區(qū)的光學顯微照片；(D)用于濕度傳感的集成系統(tǒng)構(gòu)造圖；(E) 氫氣通入前后參比器件與檢測器件的電流變化，紅色為參比電流，藍色為檢測電流 ）

CZTS薄膜太陽電池：雖然CIGS 是目前薄膜太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的太陽能電池，但是由于In和Ga元素是稀有金屬，在面向大規(guī)模生產(chǎn)時受到元素稀缺的制約。有機-無機雜化鈣鈦礦太陽電池：將無機材料電子遷移率高、機械性能良好、穩(wěn)定性高和有機材料光吸收率較高、易加工的優(yōu)點加以整合，發(fā)揮協(xié)同效應，提高光伏電池的整體性能，是未來太陽能電池最重要的研究方向。

已有樣品/n石墨烯由于其獨特的二維納米結(jié)構(gòu)，且具有高強度、高熱穩(wěn)定性、高化學穩(wěn)定性以及優(yōu)良的導熱性等特性，在防腐涂料領域具有廣闊的應用前景。石墨烯、氮化硼等二維材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)使其具有不透過性，作為金屬基底與腐蝕環(huán)境的阻隔層而保護基底不被自然環(huán)境所腐蝕。通過化學氣相沉積法及塊體剝離法可分別制備直接生長于金屬表面的大面積石墨烯、氮化硼薄膜，或粉狀的石墨烯、氮化硼納米片。通過化學氣相沉淀法，二維材料可以在任意形狀的金屬基底的所有暴露面上生長，實現(xiàn)對金屬表面的全面保護。市場預期：該技術可應用于精細元器

本工作中，基于安徽大學微納加工平臺以及香港科技大學納米系統(tǒng)實驗制造中心聯(lián)合制造出了兩款氮化鎵功率器件，分別實現(xiàn)了電壓驅(qū)動/電流驅(qū)動的柵極結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的驅(qū)動設計和研發(fā)提供了器件技術支持；工作中也同時提出了兩種結(jié)構(gòu)在高溫下的穩(wěn)定性模型，為進一步提升氮化鎵器件的性能以及可靠性打下了基礎。

近日，我校物質(zhì)科學與信息技術研究院唐曦教授課題組與電氣工程與自動化學院胡存剛教授、曹文平教授課題組在氮化鎵功率器件領域取得最新研究進展，在氮化鎵GaNHEMT方向取得突破。

小試階段/n氮化硅陶瓷作為一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，具有強度高、硬度大、高溫蠕變小、抗熱震穩(wěn)定性好、耐磨、耐腐蝕、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)異特性，被廣泛應用于機械、化工、熱工及航空航天等領域。氮化硅粉體是制備高性能氮化硅陶瓷的基礎， 氮化硅粉體的制備及性能對氮化硅陶瓷的制備具有舉足輕重的作用。目前，氮化硅粉體的制備方法主要有：碳熱還原二氧化硅法、自蔓延法、熱分解法、氣相反應法和硅粉直接氮化法等?，F(xiàn)有的氮化硅粉體制備技術都存在一些不足：成本高，反應溫度高，氮化周期長，純度低，工藝過程復雜，不易控制，粉體不呈晶須狀等，

超臨界二氧化碳對有機物的溶解性隨溶質(zhì)極性、分子量、密度等不同而不同，容易溶解非極性或極性弱、分子量小的有機物。分散染料一般分子極性弱，分子量也不大，因而易溶于超臨界二氧化碳。溶于超臨界二氧化碳的染料分子是雜亂分散的。因此在這種狀態(tài)下染色，染浴中的染料活潑，能快速到達纖維表面，接著能較容易地滲入到纖維內(nèi)部，從而達到染料上染纖維的目的。該項技術的原理在于氣體在超臨界狀態(tài)下形成的流體密度低，染料能自動溶解且具有較高的擴散性；染料在超臨界二氧化碳中的溶解度隨著流體密度的增加而增加，由壓力和溫度來控制二氧化碳流體密度從而控制染料在超臨界二氧化碳流體中的溶解度；提高溫度來降低流體的密度和染料在溶液中的數(shù)目，促進染料擴散到纖維中去。因此該系統(tǒng)控制參數(shù)可比常規(guī)水相工藝較為快速的進行調(diào)節(jié)。該工藝無需助劑，二氧化碳無毒，可循環(huán)使用；殘留的染料可以粉末狀態(tài)回收，無廢水和廢棄物，無需染色后處理和染后烘燥，可節(jié)能?0%左右。該工藝染色速度比傳統(tǒng)工藝快好幾倍，染色效率高。

產(chǎn)品詳細介紹 一氧化碳氣體檢測管 簡介1、比長式氣體檢測管原理及使用方法原理CO、CO2、H2S、O2、SO2、NH3等檢測管的基本測定原理為線性比色法，即被測氣體通過檢定管與指示膠發(fā)生有色反應，形成變色層（變色柱），變色層的長度與被測氣體的濃度成正比。2、主要技術參數(shù)（見附表）3、附件（每盒）①膠管一段；Φ3×5，長度20cm②小砂輪一片4、貯運條件本品應避光保存于陰涼干燥處，嚴禁日光照射，保存溫度不超過40℃，玻璃制品，小心輕放。5、使用方法各種檢定管均可與氣體檢定管用圓筒型正壓式采樣器等配套使用。于測定現(xiàn)場用空氣沖洗采樣器后，取一定體積的現(xiàn)場空氣，把檢定管兩端切開，用短膠管將檢定管的下端（濃度標尺有“0”的一端）連接在采樣器（檢定器）的出氣口上，按規(guī)定時間勻速通過檢定管，然后按檢定管變色柱（或變色環(huán)）上端指示的數(shù)字，直接讀取被測氣體的百分濃度。 各種氣體檢測管主要技術參數(shù)表

研究背景 芯片是人類最偉大的發(fā)明之一，也是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎和核心。小到手機、電腦、數(shù)碼相機，大到6G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算均基于芯片技術的不斷突破。半導體光刻工藝水平的發(fā)展是以芯片為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)的基石，目前半導體光刻的制造工藝幾乎是摩爾定律的物理極限。隨著制造工藝的越來越小，芯片內(nèi)晶體管單元已經(jīng)接近分子尺度，半導體制作工藝的“瓶頸效應”越來越明顯。隨著全球化以及科技的高速發(fā)展，急劇增長的龐大數(shù)據(jù)量要求數(shù)據(jù)處理模型和算法結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級，帶來的結(jié)果就是對計算能力和系統(tǒng)功耗的要求不斷提高。而目前智能電子設備大多存在傳輸瓶頸、功耗增加以及計算力瓶頸等現(xiàn)象，已越來越難以滿足大數(shù)據(jù)時代對計算力與功耗的需求，因此提高運算速度同時降低運算功耗是目前信息工業(yè)界面臨的緊要問題。 如當年集成電路開創(chuàng)信息時代一樣，當下已經(jīng)普及的光通信正在成為新革命力量的開路先鋒。與此同時，光子芯片正在從分立式器件向集成光路演進，光子芯片向小型化、集成化的發(fā)展趨勢已是必然。相對于電子驅(qū)動的集成電路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特點，利用光信號進行數(shù)據(jù)獲取、傳輸、計算、存儲和顯示的光子芯片，具有非常廣闊的發(fā)展空間和巨大的潛能。 項目功能 本項目瞄準光通信關鍵技術及核心芯片，基于量子阱二極管發(fā)光探測共存現(xiàn)象，探索關鍵微納制造技術，研制出可以同時實現(xiàn)通信、感知功能的一體化光電子芯片。 技術路線 一、技術原理及可行性 本項目主要負責人王永進教授發(fā)現(xiàn)如圖1所示的量子阱二極管發(fā)光探測共存現(xiàn)象，首次研制出同質(zhì)集成發(fā)射、傳輸、調(diào)制和接收器件的光電子芯片，這些原創(chuàng)工作引起了業(yè)界相關科研小組地廣泛關注，化合物半導體同質(zhì)集成光電子芯片成為研究熱點。香港大學的蔡凱威小組和申請人合作提出濕法刻蝕和激光選擇性剝離技術，在藍寶石氮化物晶圓上實現(xiàn)LED基同質(zhì)集成光電子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉國王科技大學Ooi教授和美國加州大學圣巴巴拉分校Nakamura教授小組在藍寶石氮化物晶圓上，研制出基于氮化物激光器的同質(zhì)集成光電子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院蘇州納米所孫錢小組在硅襯底氮化物晶圓上，研制出基于氮化物激光器的同質(zhì)集成光電子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK調(diào)制方式下，InGaN/GaN量子阱二極管可實現(xiàn)Gbps的光發(fā)射、調(diào)制和探測速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。這些工作表明研發(fā)基于光子傳輸?shù)幕衔锇雽w同質(zhì)集成光電子芯片以實現(xiàn)片上光子通信是可行的。   二、總體結(jié)構(gòu)設計及工藝流程 本項目提出的同時通信/感知一體化光電子芯片基于常規(guī)的藍寶石襯底氮化鎵基多量子阱LED外延片進行設計，無需特殊定制的外延結(jié)構(gòu)。以典型的2寸氮化鎵基藍光LED外延片為例，其外延片結(jié)構(gòu)如圖2所示，從下至上依次為藍寶石襯底、AlGaN緩沖層、未摻雜GaN層、N型GaN層、InGaN/GaN多量子阱層和P型GaN層，通過調(diào)節(jié)InGaN/GaN多量子阱層的參數(shù)（層厚度與In的比例等等）可制備具有不同中心波長的光源器件。   圖3為本項目所提出的同時通信/感知一體化光電子芯片結(jié)構(gòu)。在藍寶石襯底的氮化物晶圓上通過刻蝕和沉積等一系列晶圓級微納加工技術，制備出單片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N電極可以采用倒裝技術直接與基板相連，光線從透明的藍寶石襯底發(fā)出，這樣不僅使得器件具有優(yōu)良的電性能和熱特性而且簡化了其后期的封裝工藝。 三、技術創(chuàng)新優(yōu)勢 1、同一塊晶圓上集成LED和PD使得兩者間距離大大縮短，不僅有助于增強PD對藍寶石表面反射光線的耦合，提升感知系統(tǒng)性能，而且縮小了器件整體外形，符合集成電子器件小型化、便攜化的發(fā)展趨勢； 2、單片集成的LED和PD器件相比于傳統(tǒng)異質(zhì)的、分立的LED和PD簡化了封裝形式和工藝，不再需要對LED和PD進行單獨的封裝，而且同質(zhì)集成器件的基板也較異質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡單統(tǒng)一，極大地縮短了集成系統(tǒng)的制作周期； 3、同時通信/感知一體化光電子芯片采用相同的工藝就可以制作出LED和PD，簡化了生長異質(zhì)材料的復雜性，縮短了器件流片的周期，使用同一工藝就可將LED和PD進行批量生產(chǎn)，有效地降低了生產(chǎn)成本。 四、實驗驗證 本項目團隊所在的Peter Grünberg研究中心擁有完整的LED器件制備、光電性能測試與電學性能測試平臺，并且項目成員積累了豐富的測試技術與經(jīng)驗，能夠滿足本項目的同時通信/感知一體化光電子芯片測試同時表征光電參數(shù)與電學參數(shù)的需求。下圖4所示為器件形貌表征圖，從左邊依次是掃描電鏡圖、光鏡圖、原子力顯微鏡圖。   基于通信感知一體化芯片，本項目利用單個多功能集成器件成功實現(xiàn)了對人體脈搏的監(jiān)測功能，如圖5所示。   另外基于通信感知一體化氮化鎵光電子芯片，我們還實現(xiàn)了照明、成像和探測功能為一體的LED陣列系統(tǒng)，如圖6所示。該系統(tǒng)可以在點亮照明的同時，實現(xiàn)對外界光信號的探測與感知，通過后端系統(tǒng)處理后，再將信息通過陣列顯示出來，實現(xiàn)多種功能的集成。 項目負責人王永進教授是國家自然基金委優(yōu)秀青年項目、國家973項目獲得者，他以第一或通訊作者身份在Light-Sci Appl.等主流學術期刊發(fā)表一系列高質(zhì)量研究論文，獲授權(quán)中國發(fā)明專利23項，美國發(fā)明專利2項，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次專題報道，榮獲2019年中國電子學會科學技術獎（自然科學）、2019年南京市十大重大原創(chuàng)成果獎等。