研究背景 芯片是人类最伟大的发明之一，也是现代电子信息产业的基础和核心。小到手机、电脑、数码相机，大到6G、物联网、云计算均基于芯片技术的不断突破。半导体光刻工艺水平的发展是以芯片为核心的电子信息产业的基石，目前半导体光刻的制造工艺几乎是摩尔定律的物理极限。随着制造工艺的越来越小，芯片内晶体管单元已经接近分子尺度，半导体制作工艺的“瓶颈效应”越来越明显。随着全球化以及科技的高速发展，急剧增长的庞大数据量要求数据处理模型和算法结构不断优化升级，带来的结果就是对计算能力和系统功耗的要求不断提高。而目前智能电子设备大多存在传输瓶颈、功耗增加以及计算力瓶颈等现象，已越来越难以满足大数据时代对计算力与功耗的需求，因此提高运算速度同时降低运算功耗是目前信息工业界面临的紧要问题。 如当年集成电路开创信息时代一样，当下已经普及的光通信正在成为新革命力量的开路先锋。与此同时，光子芯片正在从分立式器件向集成光路演进，光子芯片向小型化、集成化的发展趋势已是必然。相对于电子驱动的集成电路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特点，利用光信号进行数据获取、传输、计算、存储和显示的光子芯片，具有非常广阔的发展空间和巨大的潜能。 项目功能 本项目瞄准光通信关键技术及核心芯片，基于量子阱二极管发光探测共存现象，探索关键微纳制造技术，研制出可以同时实现通信、感知功能的一体化光电子芯片。 技术路线 一、技术原理及可行性 本项目主要负责人王永进教授发现如图1所示的量子阱二极管发光探测共存现象，首次研制出同质集成发射、传输、调制和接收器件的光电子芯片，这些原创工作引起了业界相关科研小组地广泛关注，化合物半导体同质集成光电子芯片成为研究热点。香港大学的蔡凯威小组和申请人合作提出湿法刻蚀和激光选择性剥离技术，在蓝宝石氮化物晶圆上实现LED基同质集成光电子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉国王科技大学Ooi教授和美国加州大学圣巴巴拉分校Nakamura教授小组在蓝宝石氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院苏州纳米所孙钱小组在硅衬底氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK调制方式下，InGaN/GaN量子阱二极管可实现Gbps的光发射、调制和探测速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。这些工作表明研发基于光子传输的化合物半导体同质集成光电子芯片以实现片上光子通信是可行的。   二、总体结构设计及工艺流程 本项目提出的同时通信/感知一体化光电子芯片基于常规的蓝宝石衬底氮化镓基多量子阱LED外延片进行设计，无需特殊定制的外延结构。以典型的2寸氮化镓基蓝光LED外延片为例，其外延片结构如图2所示，从下至上依次为蓝宝石衬底、AlGaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和P型GaN层，通过调节InGaN/GaN多量子阱层的参数（层厚度与In的比例等等）可制备具有不同中心波长的光源器件。   图3为本项目所提出的同时通信/感知一体化光电子芯片结构。在蓝宝石衬底的氮化物晶圆上通过刻蚀和沉积等一系列晶圆级微纳加工技术，制备出单片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N电极可以采用倒装技术直接与基板相连，光线从透明的蓝宝石衬底发出，这样不仅使得器件具有优良的电性能和热特性而且简化了其后期的封装工艺。 三、技术创新优势 1、同一块晶圆上集成LED和PD使得两者间距离大大缩短，不仅有助于增强PD对蓝宝石表面反射光线的耦合，提升感知系统性能，而且缩小了器件整体外形，符合集成电子器件小型化、便携化的发展趋势； 2、单片集成的LED和PD器件相比于传统异质的、分立的LED和PD简化了封装形式和工艺，不再需要对LED和PD进行单独的封装，而且同质集成器件的基板也较异质结构的简单统一，极大地缩短了集成系统的制作周期； 3、同时通信/感知一体化光电子芯片采用相同的工艺就可以制作出LED和PD，简化了生长异质材料的复杂性，缩短了器件流片的周期，使用同一工艺就可将LED和PD进行批量生产，有效地降低了生产成本。 四、实验验证 本项目团队所在的Peter Grünberg研究中心拥有完整的LED器件制备、光电性能测试与电学性能测试平台，并且项目成员积累了丰富的测试技术与经验，能够满足本项目的同时通信/感知一体化光电子芯片测试同时表征光电参数与电学参数的需求。下图4所示为器件形貌表征图，从左边依次是扫描电镜图、光镜图、原子力显微镜图。   基于通信感知一体化芯片，本项目利用单个多功能集成器件成功实现了对人体脉搏的监测功能，如图5所示。   另外基于通信感知一体化氮化镓光电子芯片，我们还实现了照明、成像和探测功能为一体的LED阵列系统，如图6所示。该系统可以在点亮照明的同时，实现对外界光信号的探测与感知，通过后端系统处理后，再将信息通过阵列显示出来，实现多种功能的集成。 项目负责人王永进教授是国家自然基金委优秀青年项目、国家973项目获得者，他以第一或通讯作者身份在Light-Sci Appl.等主流学术期刊发表一系列高质量研究论文，获授权中国发明专利23项，美国发明专利2项，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次专题报道，荣获2019年中国电子学会科学技术奖（自然科学）、2019年南京市十大重大原创成果奖等。

本发明公开了一种 LED 倒装芯片的圆片级封装结构、方法及产 品，包括 LED 倒装芯片、硅基板、透镜、印刷电路板和热沉；硅基板 正面加工有放置芯片的凹腔，凹腔底部的长度与芯片的长度相同；硅 基板的反面加工有两组通孔，两通孔与凹腔相连通；在凹腔和两通孔 的表面沉积有绝缘层；凹腔表面的绝缘层上沉积有散热金属层和反光 金属层；两通孔内填充有金属体，通孔内的金属体与凹腔表面的散热 金属层相接；凹腔内底部的两金属层存在一开口，用于将该金属层隔 离为两部分；硅基板的反面沉积有绝缘层，该绝缘层表面布线用于电 极连接的金属层；凹腔内涂覆有荧光粉，凹腔的外围加工有用于固定透镜的环形定位腔。本发明能够提高 LED 出光效率、加强散热能力且 完成自对准。 

深圳博升光电科技有限公司是由美国工程院院士常瑞华创办的中外合资企业，致力于研究生产用于3D感知领先世界的半导体垂直腔体激光器（VCSEL）光芯片。博升光电的创始团队来自加州大学伯克利分校、斯坦福大学、清华大学等国际知名高校。其中研发团队来自硅谷，工程生产团队来自台湾，市场运营团队来自美国及中国，在产品研发、生产、商业运营等方面经验丰富。博升光电成立后即获得业界顶级投资公司武岳峰资本、力合创投、嘉御资本、联想之星等超过1亿元人民币的A轮融资。点击上方按钮联系科转云平台进行沟通对接！

本发明公开了一种三维成像声纳系统换能器阵的稀疏优化方法,采用模拟退火算法对平面阵中的换能器阵元进行稀疏优化,得到稀疏换能器阵,求得在稀疏优化后的换能器阵的波束方向图同时满足最大旁瓣峰值的阈值条件和锥度比的阈值条件下,稀疏换能器阵需要开启的最少换能器数目;所述稀疏优化前的平面阵由M×N个换能器组成,所述的换能器按半波长或一个波长间距均匀分布在一个矩形平面内;所述的锥度比为换能器的最大权重系数与换能器的最小权重系数的比值。本发明利用尽量少的换能器阵元实现系统目标,使得建造此相控阵三维图像声纳系统所需的硬件成本降低,使得进行波束形成算法所需的乘累加的计算量也减少。

本发明公开了一种基于被动毫米波极化成像的材料分类方法； 首先利用毫米波辐射计成像系统在无极化照射环境中获取给定入射角 下场景的水平极化图和垂直极化图；再根据水平极化图和垂直极化图 计算得到“线极化比”图像；然后统计分析“线极化比”的分布规律， 利用阈值估计公式估计“线极化比”阈值；最后根据分类准则，实现 对场景中的金属材料和非金属材料的分类。本发明能非接触、被动地 对金属材料和介质材料的进行有效分类，并且不受环境辐射变化的影 响，具有很好的鲁棒性，可用于金属目标的遥感与探测、金属危险品 的安全检测与预警等领域。

癌症从发生到临床发现往往需要10年的时间，癌症治疗的根本途径是早期发现或者对已转移瘤能有效治疗。循环肿瘤细胞（circulatingtumor cells, CTC）是指从原位瘤脱落下来进入到循环系统尤其是血液中的肿瘤细胞。作为液态活检核心靶标的CTC，不仅可用于癌症转移前的早期筛查，而且在临床肿瘤的分期、预后、特异性药物筛选、疗效检测、治疗和复发监测等方面都具有极其重要的临床应用价值。然而由于CTC在血液中数量极其稀少（约1-100个/mL），其高效高准确捕获一直是科学前沿难题和临床应用的关键障碍。 现有的CTC检测方法仍存在较大的局限，包括检测准确度不足、成本高、效率低、时间长以及检测条件苛刻等。本项目提出的新型微流控芯片设计，将基于流线的降速结构和基于过滤的捕获结构有机整合，实现了CTC特异性的汇聚和保留，同时将部分白细胞和红细胞分流到出口。每经过一个这样的降速结构，CTC就被浓缩一次，白细胞和红细胞被分走一部分。更重要的是，每一个单元液流速度均得到了显著下降（变为原来的1/2）。经过多组这样的降速结构，液流流入捕获结构，此时流速已经非常缓慢，利用CTC和其他血细胞的尺寸和形变差异，通过三棱柱阵列能实现CTC的高效捕获。总体来说，本项目所提出的微流控芯片能在很大流速范围内（5-40 mL/h）都实现高捕获效率（高达94.8%）。此外，芯片上捕获到的CTC的纯度也较高（高达4log白细胞去除率）。临床癌症患者患者双盲测试结果详实准确率达到100%。

发明(设计)人：李涛, 徐贝贝, 祝世宁。本发明涉及一种基于超构透镜阵列的大视场集成显微成像装置。该装置包括：光源、超构透镜阵列、线偏振片和图像传感器；所述线偏振片固定于所述光源的后方，且所述线偏振片位于所述光源的出射光路上；所述超构透镜阵列固定于所述线偏振片的后方，且所述超构透镜阵列位于所述线偏振片的出射光路上；待成像物体位于所述线偏振片和所述超构透镜阵列之间；所述图像传感器位于所述超构透镜阵列的后方；所述超构透镜阵列中包括周期性排布的多个超构透镜。本发明可以实现在不牺牲分辨率不增加工作距离的条件下，扩大成像视场。

本实用新型公开了一种主动式偏振目标增强的共光路全景环带光学成像装置，包括全景环带偏振照明系统与全景环带偏振成像系统；全景环带偏振照明系统与全景环带成像系统共光路，由全景环带透镜、后续镜组、偏振分光组件及靶面依次排布组成；偏振分光组件一侧的靶面为照明光源，另一侧的靶面为成像相机。本实用新型实现了大视场范围高对比度的关键目标探测，利用目标物体和背景物体保偏性能的差异，可增强关键目标物体与背景环境的对比度，有利于目标探测与追踪。采用主动成像方式可以提供更真实有效的物体保偏性能信息。本实用新型采用共光路设计，提高了对振动等环境因素的稳健性，装置结构紧凑，体量轻巧，可适用于较为恶劣的工作环境。

本实用新型提供一种用于外泌体分离、富集和检测的微流体芯片，包括底板、顶板以及位于所述底板和顶板之间的检测板，所述检测板内设有液体检测腔，所述液体检测腔能够将尿液中的外泌体收集于其中，并达到检测的要求。本实用新型通过芯片收集后利用ELISA检测方法进行检测，可用于检测尿液样本或膀胱癌细胞系培养液上清中外泌体的含量，具有高度特异性的特点。本实用新型对排出人体之外的尿液进行收集，不会对人体造成任何影响或创伤，也不需要昂贵且精密的实验仪器（如超速离心机、荧光显微镜），具有很大的应用前景。