高性能工业铝材生产中必需的关键熔体净化技术，可去除普通过滤方法难以除净的<10μm微细夹杂，显著提高材料的加工性能与表面质量，并改善其塑性、抗疲劳等力学性能 技术背景： 高性能工业铝材生产中必需的关键熔体净化技术，可去除普通过滤方法难以除净的<10μm微细夹杂，显著提高材料的加工性能与表面质量，并改善其塑性、抗疲劳等力学性能 技术水平： 采用国际铝工业界公认的PoDFA 检测装置，分析表明经过电磁净化后夹杂物含量可降低到 0.02 mm2/kg，达到国际先进水平。 获得7项中国发明专利和1项美国专利。获得国家技术发明二等奖、上海市技术发明一等奖和中国有色工业科学技术二等奖各1项。

水下航行体电磁加热空化装置。装置示意图如下，由磁性分子材料构成 的空化器 1 安装在航行体 2 头部，高频交变电磁场发生器 4，空泡 3 由涡流导致 的高温产生。

当前爆发的新型冠状病毒具有高度传染性和致病性，如何有效阻断病毒的传播途径是战“疫”的关键。响应国家重大需求，西安交通大学荣命哲、孔刚玉教授领导的团队研发了等离子体活化水消毒设备，通过高压放电产生低温等离子体对水溶液进行活化，进而将等离子体活化水用于易感染区域的物表消毒，可有效阻断病毒的接触传播途径。2月21日，团队将研制的等离子体活化水消毒设备送到空军军医大学唐都医院，为防疫一线病房的物表消毒贡献力量。   刘定新（右一）、王小华（右二）教授代表团队将活化水消毒设备送到唐都医院   左图：等离子体活化水与常用消毒剂的杀菌效果对比 右图：等离子体活化水消毒设备 等离子体是与气体、液体、固态并列的物质第四态，工业应用的低温等离子体通常采用高压放电产生。等离子体活化水是低温等离子体与水溶液（生理盐水、高倍稀释H2O2等）作用之后产生的，含有O3、OH、O2-、ONOOH等多种活性物种，具有很强的生物与化学活性，能够高效杀灭微生物。以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（一种超级细菌）为例，等离子体活化水可在5分钟内杀灭6个数量级以上，显著优于医用双氧水、洗必泰溶液等消毒剂。团队开发的等离子体活化水消毒设备每分钟可制备80 mL的等离子体活化水，满足医院病房和家庭用于物表消毒的需求。除此之外，等离子体活化水还可用于治疗感染性疾病，对人体副作用小，相关动物和临床试验已在西安交大一附院、西安交大二附院、北部战区总医院开展，取得了良好的效果。例如，对腹腔感染诱发脓毒症的动物实验治疗效果显著优于常规疗法，研究结果以封面论文发表于重症领域国际权威期刊。

XM-918A透明牙体病理模型   XM-918A透明牙体病理模型由上颌牙列和下颌牙列两个部件组成，并显示成人上颌、下颌牙的形态和构造以及龋齿、牙髓炎、牙龈瘘管、银汞合金充填修补等病理结构。 尺寸：自然大，6.5×8×7cm 材质：树脂材料

XM-103人体骨架模型   XM-103人体骨架模型显示男性全身骨骼的组成和形态外观，由男性全身散骨串制而成一整体骨架，成直立姿势，四肢大的关节部分均可活动，头颅含可活动的下巴、可移动的头颅盖，其中四肢骨和头颅骨可以灵活拆卸组装，整体固定在支架上，带底座，可灵活移动。 尺寸：高85cm 材质：PVC材料

XM-918A透明牙体病理模型   XM-918A透明牙体病理模型由上颌牙列和下颌牙列两个部件组成，并显示成人上颌、下颌牙的形态和构造以及龋齿、牙髓炎、牙龈瘘管、银汞合金充填修补等病理结构。 尺寸：自然大，6.5×8×7cm 材质：树脂材料

1. 痛点问题 目前硅基太阳能电池占据着太阳能电池的主导地位，其中单晶硅电池转换效率已可以达到25%左右，但它们需要比较多的单晶硅材料，生产成本高。而对于多晶硅，由于缺陷较多，转换效率比较低。III-V族材料转换效率高，但是材料和生产成本居高不下，难以推广使用。虽然可以利用纳米柱阵列来提高光吸收能力及减少材料成本，但是由于纳米柱结构具有很大的表面积，载流子较大的表面复合严重影响着器件的性能，而且需要昂贵的设备生长径向异质结和控制掺杂浓度。 2. 解决方案 本项目提出一种磷化铟纳米柱径向同质结阵列结构的简单制备方法，目前已完成高效太阳能电池验证和原型器件的制备，另还有可见光探测器等在研。 本方法是在磷化铟纳米柱制备过程中，利用刻蚀气体中加入氢气，可以同时实现了磷化铟纳米柱阵列和径向同质结的制备，通过控制刻蚀时间及氢气含量，精确控制磷化铟表面掺杂浓度及深度，相比于其他生长径向同质结的方法，本方法设备简单，制备效率高。在降低成本方面，纳米柱结构相比于平面结构具有更好的陷光效应，只需使用少量的材料便可以实现高效光吸收。 合作需求 本项目下一步发展需求主要集中在与太阳能电池相关企业的技术和产品合作，优化和固定产品制作工艺流程，降低生产成本。其次是资本投资、政府政策等方面的扶持。需要的外部资源主要是产业的工程化和市场资源。

本项目提出并发展了通用的硅基二维半导体材料范德华外延技术, 实现了多种层状和非层状半导体材料的二维薄膜可控生长，解决了传统外延方法中存在的晶格失配、热失配等多物理失配技术难题，开辟了非层状材料在二维电子器件领域的研究新方向。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 基于新材料、新架构的硅基高密度集成信息功能器件的自主发展是国家重大战略需求。本项目围绕新型低维半导体材料的大规模可控制备、物性调控及其电子、光电器件展开系统研究，主要技术创新点有： 一、二维半导体材料及其异质结构的大规模可控制备。本项目提出并发展了通用的硅基二维半导体材料范德华外延技术, 实现了多种层状和非层状半导体材料的二维薄膜可控生长，解决了传统外延方法中存在的晶格失配、热失配等多物理失配技术难题，开辟了非层状材料在二维电子器件领域的研究新方向。在晶圆级二维半导体材料的基础上构建出大规模的二维异质结构，得到了具有高可靠性和稳定性的集成器件。相关成果发表在Science Advances、Advanced Materials等国际知名刊物上，共计40余篇，授权专利16项；与中国电子科技集团公司第十三研究所等合作，成功实现了非层状GaN在大失配硅基衬底上的高质量外延，为第三代半导体的硅基集成提供了新的技术路线。 二、基于低维半导体材料的高灵敏光电器件。本项目通过发展高质量硫族半导体的外延生长新工艺，系统研究了MoTe2、PbS、CdTe等30余种二维半导体材料的光电性质，极大地拓展了传统的半导体光电材料体系；首次提出一种桥接的异质结构筑方式，大大降低了范德华间隙引入的光生载流子注入势垒，获得了高性能二维异质结光电器件；发展了纳米线场效应晶体管器件表面修饰方法，调节晶体管特性为强增强型，利用这种设计，实现了“锁钥”式高选择性、高灵敏度气体检测器件。本项目实现了从深紫外区到中远红外区的宽波段高灵敏度检测，相关成果发表在Science Advances、ACS Nano等国际知名刊物上，共计30余篇，授权专利6项。 三、后摩尔时代新型低维电子信息器件。本项目基于低维半导体材料及其异质结构的物性调控，首次提出了二维半导体材料中的“增强陷阱效应”物理模型，实现了高性能的亚带隙红外探测器和非易失性光电存储器；利用双极性沟道中横向载流子分布的特定电场依赖性，在二维黑磷晶体管中实现了室温负微分电阻特性；通过构筑亚5 nm沟道二维铁电负电容晶体管，使得亚阈值摆幅突破玻尔兹曼物理极限，有效降低了器件能耗；创新性的提出多层二维范德华非对称异质结构，实现了器件高性能与多功能的集成，器件性能为当时最高指标；发展了新型存算一体架构电子器件技术，首次演示了兼具信息存储和处理能力的二维单极性忆阻器，有望突破当前算力瓶颈，提供集成电路发展的新途径。相关成果发表在Nature Electronics、Nature Communications等国际知名刊物上，共计60余篇，授权专利7项。