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南開大學在天津市科技發展計劃科技攻關項目《建立和應用腫瘤轉移相關基因生物芯片篩選抗腫瘤轉移藥物的研究》的資助下，進行了腫瘤轉移相關基因生物芯片的研究，在設計探針后，完成制備了含有213個腫瘤轉移相關基因的基因芯片。申請國家發明專利：乳腺癌轉移相關基因基因芯片的建立及其建立方法，專利（申請）號：20061013107.3（已公示）。 應用上述基因芯片所進行的大量的研究工作，表明該基因芯片有很好的應用前景。由于該基因芯片的成本低于全基因組芯片，有利于大量推廣使用。與科研機構、醫院和藥廠等

現階段所設計的存算一體器件單元結構如圖 1 所示： 器件的基本結構由波導和功能層（由下到上分為加熱層、電極層、保護層、相變材料（硫系化合物）層）所構成。擬通過在當前流行的絕緣層上硅(SOI)光子平臺上集成四氮化三硅光波導的方式實現器件的光學讀取功能，即在非常厚的硅襯底層上生長一層絕緣層二氧化硅和波導層，然后在基片上通過光刻、顯影、刻蝕等工藝制備四氮化三硅波導。功能層主要用于實現器件的電學寫入功能。加熱器層的主要用途是與相變材料層形成電接觸，通過較小的接觸面積使接觸處的熱量集中，從而可以在較小的電壓或電流下使相變材料發生相變。因此需要加熱器層具備較好的導熱和導電性能，同時在近 C 波段具有較低的光損耗，可采用石墨烯。電極層可用于提供相變材料器件單元所需要的編程電脈沖。當前擬采用硒摻雜的相變材料合金（如 GSST）作為器件的核心功能層的相變材料。該材料在通信/非通信波段顯示了極低的光損耗和更高的品質因數，且相變前后在通信 C 波段具有足夠大的光學常數反差，可在更惡劣的高溫環境下進行操作，適用于硅基光子器件應用。 采用的主要技術手段包括： ① 依托于相變材料的電致和光致相變特性，通過電學編程、光學讀取的方法實現器件的存儲、算術運算和邏輯運算功能：  存儲功能的實現：擬利用相變材料晶態低透過率和非晶態高透過率分別代表二進制中的‘1’和‘0’，實現數據存儲（編程）功能。例如在電極兩端施加合適的電脈沖，所產生電流流經加熱層時，生成的熱量主要集中在加熱層和相變材料層接觸處，使得接觸處的相變材料發生相變，實現存儲功能。在完成上述編程操作后，從器件波導輸入端輸入讀取連續光。由于相變材料功能層對光強的吸收能力在編程和非編程區域間存在著顯著的差異，因此當輸入光經過波導后，其能量會因為相變材料編程區域的吸收而發生改變，進而顯著改變輸出光強能量。所以通過測量輸入輸出光強的能量之比（即透過率），可實現對先前編程區域的讀取。  算術和邏輯功能的實現：通過調整編程電脈沖的幅度和寬度可以動態調控相變材料的相變程度，使得器件的中間透過率值可用于代表不同的數值，實現多級存儲功能。所以擬采用輸入脈沖數量對應加數的方法實現標量加法計算。同時由于所設計器件的讀取連續光輸出功率可視為讀取連續光輸入功率和器件透過率的乘積，因此可采用將輸入功率和透過率作為被乘數和乘數的方法實現基本乘法運算。除此之外還可以將器件功能層的初始狀態設置為非晶相，把晶化脈沖幅值和不足以產生晶化的脈沖幅值分別作為輸入邏輯‘1’和‘0’；同時設定一個判定閾值并與編程后器件透過率的變化率進行對比，把高于和低于閾值的透過率變化率分別作為輸出邏輯 ‘1’和‘0’；通過合理選擇編程脈沖有望實現各種邏輯功能輸出。 ② 基于器件透射率可調特性驗證其實現神經突觸的可行性。并依托所設計人工突觸構建人工神經網絡芯片，實現圖像、語音和文本識別功能：  突觸可塑性是大腦記憶和學習的神經生物學基礎，也是人工類腦器件需要實現的首要功能。為實現突觸可塑性，擬把相變材料和波導之間的耦合區域視為仿生神經突觸，左右兩端電極分別代表突觸前和突觸后，分別施加在兩端電極上的電脈沖則作為突觸前和突觸后刺激。通過調節從左右兩端電極輸入耦合區域的電脈沖時間差對耦合區域的光透過率進行連續調控，進而依托于上述存算理論模型和實物器件仿真和實驗實現仿生神經突觸的脈沖時序依賴可塑性（Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。  將不同波長的光脈沖序列輸入所設計的突觸單元, 經過相變材料的作用，脈沖強度發生變化，對應于乘法器。進而借助于微環結構，將不同波長的脈沖導入進同一波導中，該功能類似加法器。相加后的脈沖光強較小時，讀取光與微環發生共振，在輸出端口沒有光強輸出。當光強達到一定的閾值后，讀取信號不再和微環發生共振，而是傳播到輸出端口。這一過程類似神經元脈沖信號的激發，實現了非線性激活函數的功能。利用上述的單個神經元結構，驗證其監督式機器學習和非監督式機器學習。對于監督式機器學習，權重的數值通過外部管理器設置；對于非監督式機器學習，不再需要外部管理器來設置權重值，而是通過輸出光脈沖進行反饋控制，調整權重值。在單個神經元結構的基礎上，更復雜的光學脈沖神經網絡結構，證明該結構的可擴展性。擬設計的神經網絡中的每一層結構包括三個功能單元，即收集器、分發器和神經突觸結構。收集器將上一層不同波長的光脈沖信號收集到同一根波導中，分發器將光脈沖分發給多個神經元，神經突觸結構則產生光脈沖信號，輸入給下一層結構。基于上述結構實現圖片、語音和文本的識別。 創新性分析：①首次研究了一款基于“電學編程、光學讀取”模式的光電混合存算一體化器件。與傳統電學存算一體化器件相比,擬研發的器件可以進行長距離的信息傳輸，具有傳輸帶寬高、信號間延遲低、損耗低、抗干擾、集成密度高等優點。②采用硒(Se)摻雜的相變材料作為存算一體化器件的核心功能材料。與采用其他相變材料的存算一體器件相比，以硒參雜的相變材料作為功能材料的存算一體器件有望展現出極低的光損耗。③提出了一種基于“電學脈沖刺激、光學權重調節”的人工神經突觸。該突觸器件有望成為未來通用型人工神經突觸，填補了光電混合型人工突觸的技術空白。 先進性分析：①所提出的光電混合工作模式使得該存算一體化器件不但具有傳統集成電路的高密度特性，且兼具光通信技術的寬頻帶、低延遲、抗干擾的優越性能。②所采用硒參雜的相變材料不但繼承了傳統材料具有的快速相變轉化速度、低功耗和穩定性強等特性，且本身在通信波段非晶態透明的同時還保持了相變前后足夠大的光學性能差異的特點。③所設計的突觸繼承了人工電子突觸和全光突觸的優點，具有高集成度、低功耗、超快響應時間、穩定性強等優點。 獨占性分析：根據已取得成果正在撰寫專利，以獲得該關鍵技術的獨有權。 

已有樣品/n該項目所開發的儀器設備可以實現對FNRBCs 準確、高效、快速、低廉的分離與富集，并進行基因組層面的全面分析，為無創性產前診斷技術的發展及相關科學研究的深入提供有力的推動和支撐平臺。項目團隊在該研究領域進行了長期的研究工作，積累了大量經驗，并取得了一定成績。該成果，方法獨特，效果明顯并成功用于三體綜合癥檢測。

射頻識別（Radio Frequency Identification-RFID）技術被公認是21世紀最有發展前途的信息技術之一，已廣泛應用于生產、零售、物流、交通、醫療、消費、旅游、國防等各個領域。超高頻（UHF）RFID技術憑借其無源遠距離多標簽快速識別的優勢，能廣泛應用于智能物流、智能交通、 物品質量追溯、公共安全管理、智慧城市等物聯網系統，顯著提高各行各業的管理效率，降低成本，具有最為廣闊的市場規模和發展潛力，已成為RFID及物聯網產業下一個爆發式增長點。 本團隊在2008年度廣東省重大科技專項的支持下，研究突破了低功耗低壓射頻/模擬/數字電路及SOC架構、高效率整流電路、多標簽防碰撞、高穩定時鐘電路等共性關鍵技術，掌握了基于CMOS工藝的高識別靈敏度的超高頻RFID標簽芯片設計、測試與驗證、質量可靠性保障等核心技術，已獲得授權發明專利7項、公開的發明專利申請8項，發表論文30多篇。自主設計開發出符合ISO18000-6B、ISO18000-6C標準的四款超高頻RFID標簽芯片，通過了賽寶實驗室（工信部五所）的測試認證，超高頻RFID標簽芯片測試性能達到Impinj等國際主流公司同期同類產品技術指標。在此基礎上，自主設計開發出具有溫度感知功能的超高頻RFID標簽芯片、具有開關狀態數監測的超高頻RFID標簽芯片、具有多傳感器接口的超高頻物聯網標簽芯片等樣品。 超高頻RFID標簽芯片主要技術指標： ？ 技術標準：ISO18000-6B/6C ？ 工作頻率：840-960MHz ？ 識別（讀取）靈敏度：-15dBm ？ 讀寫距離：讀8 米/寫5 米(與天線形式及當地無線電頻率規范相關) ？ 識別速率：>100次/秒 ？ 存儲容量：256、512、1000bits ？ 前向鏈路速率：10-40kbps（6B）/40-160kbps(6C) ？ 反向鏈路速率：40-80kbps（6B）/160-640kbps(6C) ？ 工作溫度：-40 —850C ？ 數據保存時間：10年 ？ 寫入次數：100000

傳統的體外生理信號監測如心電、腦電等基于濕電極在電極皮膚建立穩定且低阻抗的接觸,需要凝膠，不易佩戴且容易滋生細菌感染等。使用干電極是可穿戴和醫療健康芯片的必然趨勢。但目前的商業芯片在干電極下無法使用，存在諸多性能上的缺陷，諸如功耗、輸入阻抗、共模抑制比等方面均無法滿足要求。在對國內外相關技術的研究和綜述的基礎上，我們提出了提出一種基于干電極的信號采集芯片。經流片驗證，可以提供足夠的空間分辨率，功耗在μW級別。同時該技術采用了實驗室積累多年的低功耗集成電路設計技術。以下是兩款超低功耗干電極腦電與心電采集芯片及其應用場景。其中腦電芯片可以在耳道采集腦電信號，方便舒適，易于集成，其產業化已經在逐步推行。

1.本外觀設計產品的名稱：LED 芯片高速自動分選機。2.本外觀設計產品的用途：用于對 LED 芯片執行自動分選的裝置。3.本外觀設計的設計要點：分選機的整體形狀和圖案，及其操控鍵的形狀和分布。4.最能表明設計要點的圖片或者照片：立體圖。5.該裝置的頂面和底面未涉及產品設計要點且不常見，故省略俯視圖和仰視圖。

自主設計開發出符合ISO18000-6B、ISO18000-6C標準的四款超高頻RFID標簽芯片，通過了賽寶實驗室（工信部五所）的測試認證，超高頻RFID標簽芯片測試性能達到Impinj等國際主流公司同期同類產品技術指標。在此基礎上，自主設計開發出具有溫度感知功能的超高頻RFID標簽芯片、具有開關狀態數監測的超高頻RFID標簽芯片、具有多傳感器接口的超高頻物聯網標簽芯片等樣品。

超高速模數轉換器是數據采集系統的核心,廣泛應用于寬帶通信、數據捕獲系統、軟件無線電、射頻消費類電子等領域,是國外長期禁運的核心電子元器件。

在后摩爾時代，發揮多功能、異質集成技術的優勢和特點，面向存儲系統應用，集成DDR3/DDR4、FLASH、LDO、IPD元件以及阻容元件等，構成具有多功能的存儲微系統芯片。

LED具有長壽命、節能環保、微型化等優點，是目前最具競爭力的新一代綠色照明光源。突破高發光效率的功率型高端LED芯片技術，將加快實現LED在通用照明、可見光通信、高端顯示等領域的應用。在國家863計劃、廣東省戰略性新興產業LED專項等重大項目的支持下，項目團隊成功開發出效率超過130lm/W的高壓LED芯片、大尺寸垂直LED芯片和新型倒裝薄膜LED芯片，相關技術指標處于國內領先水平。相關成果發表在Nanoscale Research Letters等國際權威期刊上，申請了22 項國家專利，其中已授