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。

高校科技成果尽在科转云

基于刚性分子钳，精心设计了醚键桥连的分子管。这类大环分子具有独特的富电子空腔，能够与有机阳离子键合。当客体尺寸合适时，两个大环分子可以键合到一个客体上。相关实验表明，客体对两个大环分子的键合存在较强的协同效应，协同因子α最高可达580！这是目前所报道的非离子对体系中最强的。X-射线单晶衍射数据表明，相对较弱的C-H···O氢键是这个强协同效应的主要驱动力（下图左）。基于此研究结果，蒋伟课题组还构建了更加复杂的组装体（下图右），展示了该建筑模块在构建复杂超分子体系方面的潜力。

中国科学技术大学工程学院陈杨研究员、吴东教授、褚家如教授联合团队与新加坡国立大学电气与计算机工程系Cheng-Wei Qiu教授团队合作，首次实现弱手性物质诱导下的两个光学模式之间的强耦合，并理论验证了对手性物质圆二色性（CD）信号增强三个数量级。

本发明公开了一种静电激发袋式除尘器的脉冲清灰性能数学建模方法，涉及一种新型的以压力损失 系数（pressure?reduction?factor,?[PRF]）为核心的非稳态轴对称数学模型，通过试验测试数据与数值模 拟计算相结合的方法对在静电激发条件下动态脉冲清灰过程进行影响因素简化，确定清灰周期与 PRF、 压力损失、滤袋静压与脉冲压力等清灰定性参数之间的关系。克服了仅通过有限的测试数据与影响因素 考虑不周所致的清灰性能分析的局限性，描述了在静电激发条件下影响因素更趋复杂的动态清灰过程。 

本发明公开了一种利用高压电脉冲水中放电破碎多晶硅棒的反 应槽，包括导向固定筒、筛选筛、电极结构、水槽以及传送带。电极 结构包括电极架板、电极杆以及电极头，电极架板上开有调整槽，可 以保证电极间距和电极高度可调，能满足破碎不同直径硅棒的需要。 电极杆上包有绝缘层，防止电极杆之间发生放电和泄露电流造成的能 量损失。电极材料采用不锈钢材料，能保证破碎用电极所需要的电流 耐受能力和机械强度，同时放电对电极造成的损耗也较小。筛选开有比预期破碎多晶硅块略大的孔，以便破碎后的成品露出，由传送 带传送至下一级。&n

本发明公开了一种重复频率脉冲下的金属化膜电容器的寿命测 试系统及方法。该系统包括充电电源和脉冲放电回路；其中，充电电 源包括充电模块、防反模块和检测控制模块；充电模块中，三相交流 电通过前级三相不控整流电路输出直流电压，并经过全桥逆变电路逆 变为交流电压，然后通过高频变压器升压，再经过单相全桥整流电路 将交流电压整流为直流电压输出。通过在充电模块中引入高频变压器， 使得金属化膜脉冲电容器的充放电能获得较高的重复频率(0.1～ 100Hz)，从而有利于研究 ms 级脉冲放电领域的金属化膜脉冲电容器的

本成果来自国家科技计划项目，现已结题，并获国家发明专利授权（ZL201320031915.X），知识产权属于西南交通大学。该成果公开了一种开关变换器双缘脉冲频率调制V2型控制方法及其装置，根据基准电压Vref和输出电压Vos经过误差补偿器后生成的控制电压Vc与输出电压Vos的关系，结合预设的恒定导通时间或恒定关断时间，产生三段时间t1、t2和t3，每个周期依次采用t1、t2、t3组成的控制时序，控制开关变换器开关管的导通与关断。本成果可用于控制Buck变换器、Buck2变换器、Cuk变换器、Zeta变换器等开关变换器，其优点是：负载瞬态响应速度快，稳压精度高，稳定性好。

本发明公开了一种金属表面等离子体与脉冲放电复合抛光加工 方法，该方法首先采用射频振荡产生等离子体磁流体通道，对待抛光 加工的金属表面凸起部位进行脉冲放电，产生的等离子弧经过磁流体 通道后，得到强度和密度增强的等离子弧，该增强等离子弧对金属表 面凸起部位进行轰击，使该部位形成阳极斑点后蒸发去除，并通过放 电极性的调节实现去除凸起的光亮化，实现该位置的抛光加工。本发 明方法解决了常规金属表面抛光方法的加工效率低、易产生加工应力 和表层损伤等问题。能够在大气压下进行，可实现粗抛、细抛和精抛， 不需要在金属抛光表面涂上任何研磨液和化学反应物，精密化抛光后 形成的表面粗糙度小，可达到 Ra0.2μm。