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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
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
一种黑莓提取物及其在制备肝脏细胞氧化损伤抑制剂中的应用
本发明公开了一种黑莓提取物,按质量百分含量计,该黑莓提取物的组成为:矢车菊素-3-葡萄糖苷58.3%~72.5%;矢车菊素-3-木糖苷11.6%~15.8%;矢车菊素-3-草酸酰葡萄糖苷9.8%~14.6%;矢车菊素-3-丙二酰葡萄糖苷3.1%~6.4%;飞燕草素-3-木糖2.7%~4.1%和矢车菊素-3-阿拉伯糖苷0.3%~0.8%。提取步骤为:黑莓鲜果依次经胃蛋白酶、胰蛋白酶酶解后,离心分离得到上清液,所述上清液经超滤膜过滤后截留分子量大于10kDa的成分,滤出液经真空冷冻干燥,得到所述的黑莓提取物。本发明还公开了该黑莓提取物在制备肝脏细胞氧化损伤的抑制剂中的应用。
浙江大学 2021-04-13
利用三嵌段聚合物合成具有光学性能的大孔二氧化硅材料
该方法首次利用自组装的技术合成出大孔具有光学性能的二氧化硅材料,突破了用表面活性剂为模板很难合成出大孔径材料的瓶颈,并且由于材料本身规则的孔结构结合二氧化硅本身的折射率产生肉眼可见的颜色,该合成方法技术成熟,重复性好,具有可操作性,该材料在光学器皿元件上有潜在的应用价值。
上海理工大学 2021-01-12
浙江瑞瀛物联科技有限公司
瑞瀛物联2011年成立于杭州,是一家致力于研究并提供IoT Mesh系统解决方案的创新科技公司,专注智慧人居、智慧酒店、智慧能源领域,公司拥有超过10年对Zigbee、蓝牙Mesh等无线通信技术的钻研及行业应用经验,是国内最早提供物联网无线通信解决方案的高科技企业之一。瑞瀛物联提供优质的IoT Mesh无线通信模组、智能网关等产品及场景化解决方案,助力客户快速实现智能设备IoT Mesh组网、场景联动、云服务接入等功能,拥抱万物互联的智能时代。公司拥有大量完全自主知识产权的物联网无线通信技术和产品,严格遵循IEEE相关国际标准和国家行业标准,产品符合FCC、CE、REACH、RoHS等国际认证规范。
浙江瑞瀛物联科技有限公司 2024-12-05
节能环保颗粒氧化铅移动床深度氧化快速冷却
该技术以油代电、在移动床中实现深度氧化和快速冷却,设备密闭,过程连续,是生产颗粒氧化铅的国际首创全新技术。东南大学在实验室研究、数学模型研究的基础上,与江苏天鹏化工集团有限公司合作,开发出颗粒氧化铅移动床深度氧化煅烧和快速冷却新技术,设计了两套年产各为1500吨的生产装置,经过调试,各项技术指标均达到设计要求。在此基础上,经过工业试验和审慎的放大设计,2000年两套年产各为15000吨的放大装置相继投入生产。
东南大学 2021-04-10
高氧化度的天然高分子多糖的氧化方法
本发明公开了一种高氧化度的天然高分子多糖的氧化方法,以还原性多糖为原料在氧化剂的作用下制取水凝胶,采用如下的工艺条件:以高碘酸钠作为氧化剂,以至少一种以下物质:盐酸、硫酸、磷酸、醋酸、甲酸、柠檬酸、具有Lewis酸性质的绿色溶剂离子液为催化剂;调节体系的pH在酸性范围在室温下避光反应4小时,经后处理得到不同氧化度的天然高分子多糖高强度水凝胶。本发明方法获得的产品具有氧化度高,与其它反应物之间的交联更加容易,形成的化学键更加牢固的优点,能形成高强度水凝胶,并且凝胶的降解速率可以得到控制,适合用于制备骨组织功能材料。
西南交通大学 2016-07-05
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