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磷化铟纳米柱径向同质结阵列结构的制备及高效光电转换器件
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。
清华大学
2022-03-09
一种基于大规模多天线系统的单一信号到达角估计方法
本发明公开了一种基于大规模多天线系统的单一信号到达角估计方法，属于大规模多天线系统信道估计的信号处理技术领域。本发明包括以下步骤：
(1)对信道矩阵进行预估；
(2)利用接收天线之间的相关性构造稀疏变换矩阵，对信道预估值矩阵进行稀疏变换，得到具有稀疏特性的矩阵；
(3)根据压缩感知原理准确估计出稀疏矩阵中的非零元素；
(4)采用分步搜索估计信号到达角。
本发明只需一个信号样本就可得到信号到达角估计值，精度高且能提高频谱利用率。分步搜索逐步提高搜索精度，提高信号到达角估计精度并降低估计复杂度。较强的实用性使得本发明可应用于具有稀疏特性的各种系统参数的估计。
华中科技大学
2021-04-11
在二维反铁材料MnPS3中磁振子输运的实验进展
量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展，观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料，利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件，器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子，右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中，实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出，随着注入端和探测端距离的增加，探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式，跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上，他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm，磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm（图C），这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础，也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图：二维反铁磁体系中磁振子输运研究。（A）二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。（B）自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系，与理论预言的e指数衰减吻合。（C）磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。
北京大学
2021-04-11
量子谷Berry Phase的拓扑声子态在二维六角晶格材料
徐虎课题组发现具有量子谷Berry Phase的拓扑声子态在二维六角晶格材料中普适存在。随着研究的深入，拓扑材料的分类越来越丰富和多样化。到目前为止，拓扑材料的研究主要集中在费米子相关的系统。随着研究水平的进一步发展，拓扑的玻色子系统也越来越引起人们的关注，例如光子晶体、声子晶体等人工晶体中的拓扑现象等。但是，固体中的THz频率段的拓扑声子的研究相对缓慢。理论研究表明，拓扑声子对研究量子声子霍尔效应、拓扑声子热器件等具有重要作用。因此，在现实材料中寻找拓扑声子态是相关领域亟待解决的问题。 在研究中，徐虎课题组研究人员采用基于密度泛函理论的晶格动力学计算，根据二阶力常数矩阵构造类似于电子系统的紧束缚哈密顿量，从而可以获得声子系统的Berry 相和拓扑边缘态。在此基础上，他们结合高通量计算，发现具有量子谷Berry相的Dirac声子态在二维六角晶格材料中普适存在(图3a)。研究结果对进一步研究拓扑声子态以及其实际应用具有重要作用。 近两年，徐虎课题组致力于拓扑材料的理论预测和设计方面的研究工作，以南方科技大学物理系为第一单位发表1篇Phys. Rev. Lett.，1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇为Phys. Rev. B Rapid Communications)。
南方科技大学
2021-04-13
一种基于时空联合调制和MZI光波导阵列的成像光谱仪
本实用新型公开了一种基于时空联合调制和MZI光波导阵列的成像光谱仪。采用无狭缝成像系统，包括前置镜以及一层干涉光谱仪芯片或者多层干涉光谱仪芯片相层叠而成的三维芯片，每层干涉光谱仪芯片包括主要由模斑转换器阵列、MZI阵列和探测器阵列依次连接而成的光波导结构，MZI阵列由具有不同干涉臂差的MZI平行排列而成，每个MZI的输入端口在成像像面上接收平行于推扫图像区域上同一排或列的像元信号。本实用新型既简化了光路的复杂程度，又极大减轻了成像光谱仪的重量和体积，具有高集成度和高稳定性，并大大提升了系统的入射光通量，使得成像光谱仪小型化、轻型化。
浙江大学
2021-04-13
一种非接触式一维纳米材料阵列的大面积组装方法
本发明公开了一种非接触式一维纳米材料阵列的大面积组装方 法，将一维纳米材料分散到易挥发性溶剂中，通过刮墨工具的运动， 利用刮墨工具与液体的表面张力引导分散液进行涂布；同时加热衬底 加速分散液的挥发，分散液中的一维纳米材料会在运动、挥发过程中 受到剪切力的作用，使得一维纳米材料向涂布方向上转动，待分散溶 剂完全挥发，纳米材料则有取向性地附着在衬底上。本发明方法可以 适用于易分散于醇、水、苯及氯仿等易挥发性溶剂中的一维纳
华中科技大学
2021-04-14
一种氧化锌纳米线阵列紫外光电探测器的制备方法
本发明公开了一种基于氧化锌纳米线阵列的紫外光电探测器，属于光电子器件领域。本发明利用化学气相沉积技术，通过调节双温区管式炉装中真空压力等实验参数，在氮化镓衬底上实现氧化锌纳米线阵列的均匀可控生长，然后利用透明导电玻璃直接贴压法，得到对365nm 紫外光具有毫秒量级的快速响应和恢复时间的紫外光电探测器。本方法工艺简单，材料成本低廉，在快速紫外光电传感器和短长光电器件领域有广泛的运用前景。
华中科技大学
2021-04-14
一种反射式铝纳米棒阵列及利用其实现彩色全息的方法
一种反射式铝纳米棒阵列，每个铝纳米棒与其对应的氟化镁层、铝反射层和介质基底层构成单元结 构；所述单元结构包括对红光、绿光、蓝光具有窄带响应的单元结构，记为单元结构 R、单元结构 G 和 单元结构 B；所述三种单元结构在单元结构长度方向上依次交替排列。利用其实现彩色全息的方法为： 确定响应的主波长；寻找单元结构的边长、氟化镁层厚度、纳米棒的宽度、高度和长度；计算排列周期 尺寸、单元数和朝向角；三种单元结构交替排布，进行彩色全息。其优点为：工艺简单
武汉大学
2021-04-14
一种掺杂钴酸镧纳米棒阵列气敏传感器的制备方法
本发明公开了一种掺杂钴酸镧纳米棒阵列气敏传感器的制备方 法，适合锶、铈、钯等元素掺杂钴酸镧纳米棒阵列气敏传感器的制备。 本方法采用阳极氧化法制备纳米棒阵列模板，采用溶胶凝胶法在模板 上形成掺杂钴酸镧纳米棒，并采用晶种的方式将纳米棒与电极基板接 触。该方法可以完好的保留纳米棒的形貌，并能在室温下对一氧化碳 有较好的响应。采用该方法制备的室温一氧化碳传感器结构简单，性 能优异。
华中科技大学
2021-04-14
基于运算放大器的阻性传感器阵列读出电路及其读出方法
本发明公开了一种基于运算放大器的阻性传感器阵列读出电路，所述阻性传感器阵列为共用行线和列线的阻性传感器阵列；该读出电路包括：标准电阻行，其包括一行N个标准电阻，增设于所述阻性传感器阵列中，从而得到一个新的共用行线和列线的（M+1）×N电阻阵列；（M+1）个运算放大器，与电阻阵列的（M+1）条行线一一对应，每个运算放大器的反相输入端、输出端连接于一点后与其所对应行线连接；控制器，其具有至少(M+1)个IO端口以及至少N个ADC采样端口，其中的(M+1)个IO端口与所述（M+1）个运算放大器的同相输入端
东南大学
2021-04-14