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薄膜晶体管的器件研究
通过简单封装和热退火,制备出稳定富含氢的IGZO 晶体管,其晶体管电学性能、稳定性都获得大大提高。制备方法较简单且重复性高,即用氮化硅薄膜封装,再通过热扩散将氮化硅内氢元素扩散至InGaZnO薄膜内。掺氢后的晶体管,其开态电流和开关比都获得了数量级的提升(约40倍),而且阈值电压没有太大变化。而对应提取出的场效应迁移率则出现异常,大于300 cm2/(V·s),远高于未经处理的对照样品。然后结合二次离子质谱仪(SIMS)和X射线光电子能谱分析(XPS)表征,发现薄膜内不但氢浓度提升了约一个数量级,而且氧空位缺陷态也大大减少了,而自由电子浓度则相应显著增加。研究还指出,该工作模式在长沟道晶体管中效果尤为显著,而在短沟道器件中则受到明显局限。该工作揭示了氢在氧化物半导体中的稳定存在方式和对导电性能的关键作用,为提升长沟道晶体管的电流驱动能力提供了一种新的器件工作模式,并对高迁移率薄膜晶体管的验证和分析提供了普适性的理论依据和实验方法。
中山大学 2021-04-13
柔性薄膜组装集成芯片传感器
硅芯片是当代信息技术的核心,当前正向“深度摩尔”(More Moore)和“超越摩尔”(More than Moore)两个方向发展。物联网(IoT)应用是“超越摩尔”技术路线中相当重要的一环,需要数量巨大的集成电路芯片来分析处理来自外部传感器件的海量信号。目前,大多数传感信号采集器件和信号处理单元均为分离设计,将在整体上产生更大功耗并占据更大的空间。由此,复旦大学材料科学系教授梅永丰课题组提出了将信号检测和分析功能集成于同一个芯片器件中的全新概念。作为演示,研究团队将单晶硅薄膜柔性光电晶体管与智能薄膜材料相结合和组装,构造了对不同环境变量进行检测和分析的柔性硅芯片传感器及其系统。这一思路不仅具有优异的可扩展性,还可与当前集成电路先进制造工艺相兼容。5月2日,相关研究结果以《面向智能数字灰尘的硅纳米薄膜光电晶体管多功能集成传感器研究》(“Silicon Nanomembrane Phototransistor Flipped with Multifunctional Sensors towards Smart Digital Dust”)为题发表在《科学进展》(Science Advances)上。研究团队从器件的传感机理入手,利用柔性薄膜组装集成芯片传感器,实现了多种环境参数探测功能的集成。图1:(A) 器件主要功能层示意图;(B) 贴附于曲面上的柔性传感器件阵列;(C) 智能传感器件功能区的光学显微照片;(D)用于湿度传感的集成系统构造图;(E) 氢气通入前后参比器件与检测器件的电流变化,红色为参比电流,蓝色为检测电流。智能材料在环境刺激中可以发生折射率、颜色、晶体结构等方面的光学性质变化,但一般需要光谱设备或比色卡才能进行比对。而翻转的硅薄膜光电晶体管由于没有栅极金属阻挡功能区域的光信号吸收,可以更容易获得高灵敏的传感特性。利用这一点,研究团队将多种智能薄膜材料贴合在器件功能区,智能材料内部物理性质变化引起了微小光学性能改变,从而表现在输出的光电流上,因此可以在同一个芯片上实现对多种不同信号的同时检测。图1A展示了传感器件典型的功能层结构,顶层的智能薄膜材料对环境刺激发生响应,进而改变下方硅单晶薄膜光电晶体管的输出信号。具有2微米厚的热氧化二氧化硅层则作为光电晶体管的封装,对下方器件进行保护。硅薄膜光电晶体管完全由晶圆级先进集成电路工艺方法制备而成,结合了传统硅基光电子器件的高性能和硅纳米薄膜超薄厚度下的优良柔性。图1B是贴附于半径仅为2毫米直径玻璃管上的柔性器件阵列,表现出良好的弯曲性能。图1C是单个器件功能区域的特写,在蓝色虚框部分集成不同智能材料即可实现对不同环境信号的检测。图1D是具有完备传感与数据处理功能的柔性系统合成图,包括传感与参比器件、逻辑与存储单元、信号放大器和电源。研究团队利用该系统实现了对环境中湿度的实时、快速检测,演示的信号为依次减小的三个湿度脉冲。整个过程中直接对环境变化做出响应的信号,即参比器件与传感器件输出电流随时间的变化如图1E中所示。当环境发生变化(如图所示通入氢气),传感器件的输出电流大幅增加,而参比电流保持平稳,再利用差分电路处理,即可给出所检测的环境参数的值。研究团队开发了将智能材料与光电传感结合的新颖传感机制,并将传感模块与后续信号处理等模块集成在一起,展示了其在气体浓度、湿度、温度等多种环境参数检测方面的能力,已经初步具备了未来的“智能数字灰尘”的雏形。该策略也可以应用于其他的数字传感系统,在后摩尔时代中将具有巨大的应用潜力。论文主要由李恭谨博士,博士研究生马喆和尤淳瑜合作完成,并获得韩国延世大学Taeyoon Lee教授和中科院微系统所狄增峰研究员的合作支持。该工作得到国家自然科学基金委、上海市科委、复旦大学和专用集成电路与系统国家重点实验室等大力支持。
复旦大学 2021-04-11
柔性薄膜组装集成芯片传感器
( (A) 器件主要功能层示意图;(B) 贴附于曲面上的柔性传感器件阵列;(C) 智能传感器件功能区的光学显微照片;(D)用于湿度传感的集成系统构造图;(E) 氢气通入前后参比器件与检测器件的电流变化,红色为参比电流,蓝色为检测电流 )
复旦大学 2021-01-12
一种薄膜制备装置(未授权)
西南大学 2021-04-13
氮化铝薄膜和高频滤波器
高效率制备高品质氮化铝薄膜,并研究应用于 4G、5G 通信(智能手机和基站)的高频滤波器。制备薄膜质量高于现有工艺,制备效率提高十倍以上。作为制备滤波器的关键薄膜性能指标,薄膜的取向性良好(XRD摇摆曲线半高宽2度左右), 薄膜表面起伏小于 1 纳米;薄膜制备效率比传统工艺提高 10 倍以上 
中国科学技术大学 2021-04-14
新型薄膜太阳能电池技术
CZTS薄膜太阳电池:虽然CIGS 是目前薄膜太阳能电池中光电转换效率最高的太阳能电池,但是由于In和Ga元素是稀有金属,在面向大规模生产时受到元素稀缺的制约。有机-无机杂化钙钛矿太阳电池:将无机材料电子迁移率高、机械性能良好、稳定性高和有机材料光吸收率较高、易加工的优点加以整合,发挥协同效应,提高光伏电池的整体性能,是未来太阳能电池最重要的研究方向。
常州大学 2021-04-14
氮化镓陶瓷薄膜电路的激光直写
LPKF ProtoLaser R4可针对敏感基材实现高精度加工
乐普科(天津)光电有限公司 2022-06-22
高初磁导率软磁合金
1J79 冷轧带钢 0.1~0.5×100mm 1J85产品特点:具有高的初始磁导率。 用途:在弱场中工作的各种变压器、互感器、磁放大器。轭流圈铁芯及磁屏蔽等。 1J50冷轧带钢 0.05~1.0×100~200 特点:具有较高的饱和磁感应强度和磁导率。 用途:在中等磁场中工作的各种变压器、继电器、电磁离合器铁芯。 4J29铁镍钴玻封合金 特点:在-60+400℃温度范围内具有一定的线膨胀系数,能与硬玻璃进行匹配牢固对接。 用途:适用于发射管、振荡管、引燃管、晶体管、继电器外壳等电真空器件。 规格:冷轧带钢 0.1~1.0×100mm 4J42铁镍玻材合金带材 5J11、5J18、5J23 热双金属带材
北京科技大学 2021-04-11
高温合金的等温成型技术
作为高推比(推重比>8)航空发动机热端部件的重要材料,高温合金的制造及成型工艺研究对合金的实际应用具有重要意义。等温锻造是复杂形状或难变形材料构件成型的主要工序,因此等温成型工艺研究是我国高温合金应用的关键。本项目是国防科工委“九五”军工预研课题。主要研究内容包括:1)采用物理模拟及有限元数值模拟,研究适合我国国情的等温锻造工艺及模具材料;2)对我国相关企业的液压成型设备进行等温锻造工艺适应性改造;3)等温锻造模具设计;4)典型/实际涡轮盘件的等温锻造等。在研究过程中,开发了适合锻造过程模拟的变形传热耦合有限元分析系统—FORMT,该系统具有热态成型过程模拟的普适性。 该项目对高温材料的等温锻造工艺进行了系统研究,解决了高温成型中的关键技术:高温模具材料的选择及相关等温成型设备的工艺适应性改造。对高温材料(包括高温合金、钛合金等)的等温及超塑性成型具有重要意义。开发出的耦合有限元分析系统—FORMT,可以应用于其它材料的热态成型过程模拟。若辅以相应的材料组织演化动力学方程,该系统还具有锻造过程组织演化预测的功能。
北京科技大学 2021-04-11
交联发泡硬质PVC/NBR合金
泡沫材料是以树脂或橡胶为基础而其内部具有无数气泡的微孔材料,也可视为以气体为填料的复合材料。泡沫材料质轻,省料,能吸收冲击载荷,吸震、隔热和隔音的性能好,比强度高,不但不会降低基体的机械强度,而且还能提高其力学性能。聚氯乙烯(PVC)发泡材料有着优良的力学性能、加工方便和成本低廉等优点,本项目以聚氯乙烯(PVC)为主体材料,加入发泡剂、交联剂以及其它助剂泡孔调节剂等,挤出或者模
华东理工大学 2021-04-11
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