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基于化学自组装的低成本纳米图案化蓝宝石衬底制备技术
1 成果简介GaN 基的发光二极管( LED)作为一种新型高效的固体能源,将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明工具。外延 GaN 使用最广泛的衬底是蓝宝石,与普通的平整蓝宝石衬底相比,经生长或刻蚀的方式制作出的具有周期性凸凹起伏结构的图案化蓝宝石衬底,可以减少外延生长 GaN 的位错密度,改善晶体质量,提升 LED 内量子效率。同时图案化的蓝宝石衬底有效解决了由于 GaN 材料折射率大引起的全反射问题,增加了光提取效率。研究表明,微米级图案化蓝宝石衬底可以大幅度提高 LED 的芯片亮度,而使用纳米级的图案化蓝宝石衬底亮度将更高。目前虽然可以制造出微米级图案化蓝宝石衬底,但是需要进行黄光光刻工艺,存在成本高且产率低等问题;如果要形成纳米级周期性结构,所采用的次微米图形加工工艺昂贵, 500nm 以下的图形成本更高。我们以化学自组装工艺代替传统半导体光刻工艺,发展出一种低成本的纳米级图案化蓝宝石衬底加工技术,以提供 LED 企业急需的面向高端产品(高亮度、大功率照明用 LED)的蓝宝石衬底。2 应用说明本技术以胶体纳米球作为构筑基元,利用化学自组装方法制备大面积(可达 4 英寸)胶体晶体单层——一种纳米级有序排列形成的周期性结构(图 1),再通过干法刻蚀或者湿法腐蚀的方法将该周期性结构转移到蓝宝石衬底上,从而得到纳米级图案化蓝宝石衬底(图2)。 整个方法建立在化学自组装技术基础上,摈弃了传统半导体光刻工艺,快速、重复性好,大大降低了纳米级图案化蓝宝石衬底的制备成本,从而为外延生长高亮度、大功率照明用 GaN 材料提供更高质量、更低成本的蓝宝石衬底。  图 1 化学自组装方法在 2 英寸蓝宝石衬底上制备的胶体晶体单层及其微细结构。  图 2 纳米级图案化蓝宝石衬底, 左图为蒙古包状图形衬底, 右图为凹坑状图形衬底。3 效益分析目前我国照明行业产值已达 800 多亿元,市场对高端 LED 产品的需求越来越旺盛。为了提高 LED 的发光效率,除采用优化的外延结构外,使用图案化蓝宝石衬底是广泛采用的方法之一。目前高光效图案化蓝宝石衬底的市场年需求量为 1000 多万片,并且随着我国“ 十城万盏” 计划的推进,每年的需求量将有一个很大的递增。当前的图案化蓝宝石衬底无论在国内市场还是国际市场都是供不应求,而在中国国内还未有相应的技术和方法,外延所需的图案化衬底主要从美国、韩国和台湾进口。因此,面对市场对高端 LED 产品的需求,纳米级图案化衬底的市场规模巨大,前景非常好。本项目携手蓝宝石衬底企业或 LED 企业,瞄准 LED 高端市场的需求,生产目前 LED 企业急需的纳米级图案化蓝宝石衬底,力争成为国内首家纳米级图案化蓝宝石衬底专业制造商。4 合作方式技术转让或合作开发,商谈。5 所属行业领域能源环境。
清华大学 2021-04-13
固相力化学制备聚合物纳米复合材料新技术
传统制备聚合物/层状无机物纳米复合材料的方法如插层复合法工艺复杂,需要加入增容剂或对层状无机物进行有机化处理,此外单体插层聚合涉及复杂的化学反应,而熔体插层则要求聚合物的熔体粘度低。针对传统插层复合法存在的问题,本项目将固相力化学方法引入聚合物/层状无机物纳米复合材料领域,利用磨盘形力化学反应器独特的三维剪结构所提供的强大挤压剪切力场和粉碎、混合、分散及固相力化学反应功能,在磨盘碾磨过程中同时实现层状无机物的粉碎、片层滑移和剥离,聚合物的粉碎和嵌入,聚合物与无机填料的固相分散和混合,得到聚合物/层状无机物复合粉体,再经进一步加工成型,可制备用途广泛的聚合物/层状无机物纳米复合材料,如具有良好力学性能的结构材料和具有导电、导热、电磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等。 主要技术指标: 可制备具有良好力学性能的结构材料及具有导电、导热、电磁屏蔽、阻隔或隔音降噪的功能材料等; 所制备的PP导电导热纳米复合材料的电导率可达5.2×10-4 S×cm-1,导热率可达0.69 W×m-1×k-1; HDPE导电导热纳米复合材料的电导率可达10-3 S×cm-1, 导热系数可达2.2 W×m-1×k-1 建设投产条件(投入资金情况、需要的厂房、使用配套设施状况等): 需要带分级装置的磨盘形力化学反应器、双螺杆挤出机及注射/热压成型机。
四川大学 2023-05-15
柴油机混合率与化学反应率协同控制技术及应用
电机项目针对高效能电机综合设计方法与技术进行了系统深入的研究,提出了一套具有自主知识产权的高效能电机智能化综合设计技术,解决了电机效能提升的关键技术难题,在关键技术和推广应用方面取得了实质性创新和重大突破。项目成果大幅提升了企业的市场竞争力,在意大利ZEL等单位得到了全面推广,并且在推动产业进步
天津大学 2021-04-14
电化学加工(宏微二级驱动)工作台(博实)
产品详细介绍:电化学加工(宏微二级驱动)工作台主要应用于电化学加工方面,具有X-Y-Z方向三维宏动和X-Y-Z方向三维微动。宏动平台采用步进电机结合高品质滚珠丝杆。微动平台由三台压电陶瓷致动器驱动的一维纳米级精密定位工作台MPT-1JRL003通过连接板组合而成。  在驱动中,首先采用步进电机驱动的大行程、低分辨率的机构进行粗定位,实现大行程范围内快速地微米级定位精度,然后采用压电陶瓷驱动小行程、高分辨率的微动工作台在微米级行程范围实现对粗定位平台的纳米级误差补偿。  
哈尔滨工业大学博实精密测控有限责任公司 2021-08-23
一种鱼菜共生水肥处理系统及方法
本发明涉及无土栽培技术领域,尤其涉及一种鱼菜共生水肥处理系统及方法,包括原液储存装置、压力混合装置、缓施装置、喷施装置和控制装置,原液储存装置通过第一管道与压力混合装置的进料口连接,第一管道上设有电磁阀,缓施装置和喷施装置分别通过管路与压力混合装置的两个出料口连接,管路上设有第一比例阀,电磁阀和第一比例阀均与控制装置连接。本发明在作物生长初期和成熟期只启动缓施装置施肥,旺盛期同时启动缓施装置和喷施装置,补充大量元素营养液启动缓施装置,补充微量元素营养液启动喷施装置,实现精准高效施肥、补肥,具有高效利用肥料,显著提高蔬菜产量和质量,缩短蔬菜生长时间,降低用工强度等特点,达到了智能精准水肥管理。
中国农业大学 2021-04-11
细胞切片刀以及其它手术刀表面处理剂
一、项目简介:       本处理剂利用高分子材料进行加工,处理不锈钢片。处理在常温下进行,时间短。国内所有刀片大部分从国外进口,价格昂贵。二、主要功能及技术指标:        本处理剂附着力高,硬度高,不粘性优,与进口产品接近。三、市场分析及预测:        国内上海飞鹰刀片厂耗费数十万和两年研究,未能攻克此项目;国内市场大。
武汉工程大学 2021-04-11
一种互联网舆情信息的分类处理方法
本发明公开了一种互联网舆情信息的分类处理方法。
电子科技大学 2021-04-10
城市生活垃圾全资源无害化综合处理技术
高校科技成果尽在科转云
西安交通大学 2021-04-10
高速印花机图像数据旋转处理系统及方法
本发明公开了一种高速印花机图像数据旋转处理系统及方法,系统包括数据接收设备、数据解析设备、数据传输通道、数据处理设备、数据输出设备。由嵌入式处理器完成数据的接收,数据的解析,然后通过RapidIO高速数据传输通道将数据送至FPGA,由FPGA实现数据的处理和数据的输出;在FPGA中通过实现数据的三级流水线的操作方式来提高数据的吞吐量,通过状态机的控制,来实现数据严格的循环操作,提高了系统的可靠性。
浙江大学 2021-04-11
一种多轴数控机床通用后置处理方法
本发明公开了一种多轴数控机床通用后置处理方法,包括如下步骤:(1)根据机床结构建立机床运动变换链(2)根据步骤(1)中所建立的机床运动变换链,建立从刀具到工件的变换矩阵 QWT(3)输入初始刀位点 CL1 的机床各平动轴运动坐标Δ1(4)计算出所述初始刀位点 CL1 后续的任一刀位点 CLi+1 的平动轴运动坐标Δi+1(5)判断 i 的值是否小于n,如果小于 n 则返回步骤(4.1),将 i 增加 1 后继续计算,否则,计算结束,输出各刀位点对应的机床平动轴运动坐标和旋转轴运动坐标。本发明克服了一般后置处理方法中机床各轴运动坐标计算公式需要手工推导的缺点,可以满足各类多轴数控机床的后置处理需求,具有求解速度快、求解精度高的优点。
华中科技大学 2021-04-11
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