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。

一种具有微纳结构的α-Fe2O3光电极的制备方法，具体作法是：取不锈钢片和钛片，用砂纸抛光，清洗，将洗净的材料超声处理，取出备用；配制电镀液，以钛片做阴极，不锈钢片做阳极，采用稳压直流电源电镀时间分别3-5s，室温30℃，电镀完后将钛片取出，洗净，晾干，得纳米铁立方体，再将覆盖有纳米铁立方体的钛片至于马弗炉中焙烧，取出即得微纳结构的α-Fe2O3光电极。该方法设备简单，能耗低，适合大规模生产；同时用该法制备的所制得的微纳结构的α-Fe2O3呈球形，可以对光进行全方位的反射，同时微米球表面分布很多纳米带，可进一步增强电极的比表面积，作为光电极，其光的利用率高，电流密度大。

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。

本发明提供了一种基于电流检测及压电介质的宽频空间电场探测头、其检测电路及其探测方法，涉及电场探测技术领域。探测头包括压电介质，配置在压电介质上下表面的上电极板和下电极板，设置在上电极板上方的半圆形电极；半圆形电极与上电极板通过导电介质连接，半圆形电极与下电极板通过绝缘介质支撑相连；上下电极板各自设有一个可变电容基板，两个可变电容基板在压电介质的一侧弯折后表面附有导电层；两个导电层在一侧以预定间隙平行排布，其投影面的重叠面积可在预定范围内变化，形成一个可变电容，可变电容连接外部的检测电路。本发明利用压电介质形变产生可变电容，利用双电流差分回路进行检测，从而反映空间电场大小，功耗低、适用性好。

磁粉探伤自动检测设备控制器以PLC为核心，触摸屏为人机操作界面，设计自动检测线，具有较高的自动化水平。 根据检测功能，具有周、纵向复合磁化、交直流磁化、电流自动跟踪、断电相位控制等功能。检测工件实现自动上料和夹持，探伤速度快，效果好，能适应多种不同规格被探工件的需要。不仅提高工作效率，更重要的是保证了探伤工艺的规范化和准确化，确保缺陷的检出率。

RFID安全漏洞分析与检测系统旨在通过漏洞扫描和模拟攻击行为尝试读取、复制、篡改、销毁和拒绝服务等攻击，对已有RFID应用系统进行测试。系统具备开放式体系架构可以方便的增加新的攻击手段和升级漏洞库。系统具备安全性评估功能，可对被测系统生成检测报告。系统包含漏洞扫描模块及报表生成模块、漏洞管理模块和插件管理等四个功能模块。 系统能够实现以下技术： ？ 标签漏洞扫描功能能够针对超高频、高频和低频标签执行盘存攻击、复制攻击、弱密码攻击、销毁标签攻击、和DOS攻击，且攻击存在一定的成功率； ？ 插件管理功能能够通过添加dll插件文件，在插件管理窗体中，增加了新的攻击手段； ？ 漏洞库管理能够查看漏洞的数据库，添加、删除漏洞； ？ 每次扫描结果和系统建议会生成pdf报告。 基于RFID技术的应用设计是完全开放的，RFID技术在应用中缺乏完善的安全机制，将会给消费者带来隐私泄露等安全问题。RFID安全漏洞分析与检测系统可应用在RFID应用系统的安全测试上，在系统上线前及时帮助发现安全漏洞。

天津大学精仪学院科研团队联合企业成功研发新冠肺炎疑似病例检测系统。据了解，该系统可快速检测新冠肺炎疑似病例并实现大数据监控预警，有望为疫情控制提供新思路。该系统的便携式检测仪单元已获得国家药监局医疗器械注册证书。该系统由“掌上模块”和“线上模块”两部分组成：“掌上模块”是一款便携式检测仪，从外观上看这款便携式检测仪只有鼠标大小，使用USB接口充电，能够连接手机电脑，满电续航超过24小时。检测仪可以单手控制，操作简单，便于入户排查。检测仪内部集成了精密的检测核心模块，与实验室大型仪器检测精度相当，能够快速判断出是否为疑似病例。掌上模块检测出的结果会自动上传到“线上模块”——疫情监测预警云平台。云平台会将检测结果进行智能化处理，上传至各级政府疾控和医疗监测机构云平台，给各级机构提供疫情预警、态势分析和决策支持，对疫情进行全方位、智能化管控。

超高纯氨是LED行业、微电子行业中重要的原料气体，主要应用于金属有机化学淀积法(MOCVD)制造外延芯片或氮化硅薄膜。过量的水分会严重影响工艺产率和产品质量。氨气中痕量水分析是气体分析领域的难点之一，目前国内外可以稳定、准确测量超高纯氨气中痕量水的方法只有光腔衰荡法、红外光谱吸收法和热分解露点法。国标中已将热分解露点法列为检测高纯氨气中痕量水分的方法，但国内目前采用该种测定方法的单位为零，而且对热分解露点法的研究也鲜有报道。本技术主要通过改进热分解露点法可以稳定、准确、快速的测量超高纯氨气中痕量水分。本技术主要设计、制作出气密性良好的超高纯氨进样器、氨分解反应槽、热分解露点装置。制作了氨分解催化剂d并考察了分解槽温度、气体流速对所选用的四种氨分解催化剂在测试中的水分基线的影响及分解槽温度、气体流量对氨分解率的影响，筛选出最适合的氨分解催化剂d用以测量超高纯氨中痕量水。采用热分解露点装置分析高纯氮气中痕量水、超高纯氨气中痕量水，并用配有氦离子放电检测器的气相色谱检测超高纯氨中的痕量氧，折算出超高纯氨中痕量水。与光腔衰荡法、红外吸收光谱法测试结果的比对分析证明热分解露点法测试值准确度较高，成本低，可用以分析超高纯氨气中痕量水分，最低检测限约80ppb。考查了氨分解温度、气体流量对高纯氨中痕量水分析的影响，从而确定热分解露点装置最佳工作条件。考查了变压置换、变流置换对缩短测试时间的影响，采用新的置换方式的测试时间是只平速吹扫所用时间的一半。比对了不同冷源的精密露点仪通过热分解露点装置测试高纯氮气、高纯氢气、超高纯氨气的检测限，制冷机为冷源的精密露点仪检测限最低。

一种钢轨磨损检测仪，可沿着钢轨运动，通过安装在钢轨磨损检测仪上的摄像头、测距传感器分别对钢轨的轨头顶面和轨头侧面进行检测，并将检测到的数据和图像与标准钢轨进行对比，确定钢轨被磨损的程度，当检测到钢轨磨损达到了重伤程度，并及时告警。该装置属于非接触式自动检测，不会对仪器的检测部分以及钢轨产生磨损，可实现自动循迹检测，检测效率高。 

1、主要功能和应用领域： 本设备由多通道图像采集模块、复杂光学模块、复杂照明模块、精密机械运动模块、分布式大数据分析处理模块等多个模块组成。能够实现对第4.5代以上的液晶显示器件ITO、银浆线路的快速检测并输出报表。利用高分辨率线阵相机阵列和光源对PET基材的触摸屏进行成像，并利用计算机图像处理、模式识别及人工智能的理论与技术，拍摄到的触摸屏图像进行研究，通过对各种线路和特征进行特征匹配与边缘分析，分别检测上述线路缺陷并自动报告，从而达到在线自动检测触摸屏线路缺陷的目的，作为生产线上品质保证的重要方法。 2、特色及先进性： 1）针对ITO材料的高透光率：采用特殊设计的高功率光源和精密光学成像系统，确保能够采集到图像清晰、缺陷显著、ITO线路对比度高的图片，为算法处理达到不漏检和低误检打下良好基础。 2）针对ITO线路不规则：由于ITO线路的形式多样且比较复杂，需要采用样品和模板配准、像素值直接对比、线路边缘对比、周期性判断及DRC方法等算法方案同时进行处理。 3）针对软材质基板（PET）：由于基板为软材质，并且基板为600*600 mm的大规格尺寸，采用高精度的光学平台和自动快速对焦系统，保证大尺寸范围内图像采集的清晰度。 4）针对缺陷类型繁多：采取提取局部特征并结合周期性和对比性完成缺陷检测，针对不同类型的缺陷进行建标以达到较高的检测效率，通过框选候选(潜在)缺陷位置，采用神经网络算法进行自主机器学习，不断匹配各种可能存在的缺陷类型，并结合不同的算法模块进行检测，宽进严出保证检测效果。 3、技术指标： ？ 检测对象： PET和电子玻璃为基板的ITO。 ？ 检测项目：线路过宽、过窄、多线、线断、线裂、连线、毛刺、爆点；膜刮痕、导电薄膜异物、气泡、针孔、凸出、凹陷。 ？ 台面要求：台面能满足检测600mm×600mm以下尺寸产品。 ？ 检测精度：能检测最小线宽间距为20um。 ？ 最大检测面积：检测精度为20um时，最大检测面积是600mm*600mm。 ？ 检测效率：单张、单次检测时间小于等于30秒。 ？ 检测效果：错报率控制在1%以下,检出率99%以上。 ？ 设备稳定性：设备至少可5*24小时连续无故障工作。 4、关键问题和实施效果 该设备可广泛应用于触摸屏行业、LCD行业、太阳能行业和LED行业等领域，可满足触摸屏行业需求。以电子玻璃、PET为基板的ITO线路对于最终产品性能的影响是非常显著的，如线路发生缺陷，则会直接造成产品功能缺陷，而越靠近出货端检出缺陷，对于厂家来说修复的成本越高，同时废品的损失越高。该设备可以在最早的工艺流程上对线路进行检测，从而整体提高生产厂家的制程控制能力。 该设备采用复杂高分辨率多通道线阵相机阵列进行光学成像，同时配合精密运动平台实现2.5微米分辨率的图像采集，其三维组装图如下图所示。