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高性能n-型有机半导体
在梯形双噻吩酰亚胺小分子的基础上，设计并成功合成了一系列具有半梯形结构的全受体类型均聚物PBTIn（n = 1-5），并深入研究了这些材料的构性关系。实验表明，均聚物的聚合方法选择至关重要，通过Stille和Yamamoto偶联方法对比发现，Stille聚合能够得到高分子量、低缺陷态、高性能的高分子半导体；采用全受体结构能够有效拉低前沿轨道能级，基于这些均聚物材料的有机薄膜晶体管都表现出良好的单极性n-型性能，晶体管器件的关电流仅为10 −9 -10 −10 A，电流开关比高达10 6 ；晶体管迁移率性能与构建单元长度反向关联，PBTI1的最高电子迁移率为3.71 cm 2 V -1 s -1 ，该迁移率是全受体均聚物材料中的最高纪录，比PBTI5的电子迁移率高出两个数量级。 通过深入表征发现，这一系列全受体类型均聚物表现出来的晶体管迁移率趋势与其半导体薄膜结构有序度直接相关。拉曼光谱表明，梯形构建单元共轭长度的增加带来较大的单体间扭转角，影响聚合物骨架的平面性。同步辐射X射线衍射表明，梯形构建单元的增长使得聚合物薄膜中π-π堆积方向的结晶性降低，不利于电子的分子间传输。这些结果表示，较长的单体结构会对聚合物薄膜形貌和载流子传输造成负面影响，因此发展更长的梯形构建单元对全受体类型均聚物迁移率的提升不会带来帮助。该研究表明全受体结构是实现高性能单极性n-型聚合物材料的有效途径，同时为n-型梯形小分子和聚合物的结构设计和发展提供重要参考依据。
南方科技大学
2021-04-13
高压大功率半导体器件IGCT
1. 痛点问题
功率半导体是支撑能源领域发展的核心部件。为实现3060双碳目标，我国正在超常规推动新能源发电、大容量输配电和电气化交通等领域，对电压等级4.5kV以上的功率器件需求急速增长。提高器件电压和容量可以减少器件串并联数量、缩减装备体积和成本，是解决城市用地紧张、降低海上风电平台建设成本的关键。然而，受工作机理和制备工艺限制，IGBT器件最大功率等级为4.5kV/3kA和6.5kV/0.75kA，已接近瓶颈，无法满足能源发展需求。因此，亟需更高电压、更大容量、更高可靠性和更低制造成本的功率半导体器件解决方案。
2020年，中国功率半导体市场规模达2000亿元，但90%以上依赖进口，尤其是4.5kV以上器件，近乎全部进口。亟需寻求自主可控的功率半导体器件国产替代方案。
2. 解决方案
本技术面向新能源发电和输配电领域大容量、高可靠的需求，提出了自主化IGCT器件（集成门极换流晶闸管）的设计、制备和驱动控制方案，可以提高阻断电压和关断电流能力、降低器件运行损耗，且可以结合应用工况开展定制优化，如改善器件防爆特性、解决高压装置中的驱动供电问题等，从而实现大容量、高可靠、低成本、高效率的能量管理和功率变换。
目前团队已研制出4.5kV/5kA和6.5kV/4kA的IGCT器件，功率等级全面覆盖IGBT，且具有向更大容量发展的潜力。与IGBT、MOSFET等晶体管器件相比，本技术提出的IGCT具有通态损耗低、耐受电压高、可靠性高、抗干扰能力强等突出优势，符合能源发展趋势，且制造工艺沿用基本沿用传统的晶闸管路线，制造成本低，国内工艺基础好。
清华大学
2021-10-26
二维半导体材料与器件
提出了层数调制、栅极电压调制和自组装单分子层调制等物理、化学改性策略，显著调控了MoS2载流子浓度和功函数，为开发低接触电阻的高性能纳电子器件提供了手段，研究成果发表于ACS Nano、APL等知名期刊，应邀为Adv. Mater.撰写综述一篇。
哈尔滨工业大学
2021-04-14
Si基GaN功率半导体及其集成技术
随着便携式电子设备的快速发展，将微型电子设备运用到可穿戴设备或者作为生物植入物的可行性越来越大。用柔性电子器件来替代传统的硬质电子器件的重要性也愈加凸显，如何解决柔性电子设备的储能问题，是实现这些可能性的重要因素之一。 本成果设计并制备了一种新型柔性微型超级电容器，其具有制备工艺简单，成本较低，适用于各种粉末状电极材料等特点。
电子科技大学
2021-04-10
Si基GaN功率半导体及其集成技术
电子科技大学功率集成技术实验室（Power Integrated Technology Lab.-PITEL）自2008年就已经开展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究，是国内最早开展GaN-on-Si功率半导体技术研究的团队。近年来在分立功率器件如功率整流器、增强型功率晶体管及其集成技术方面取得了突出的研究成果。2008年在被誉为“器件奥林匹克”的国际顶级会议IEDM上报道了GaN-on-Si开关模式Boost转换器，国际上首次实现了GaN-on-Si单片集成增强型功率晶体管和功率整流器
电子科技大学
2021-04-10
有机半导体光电导器件研发及应用
① 酞菁纳米材料制备。使用四苯氧基金属酞菁，采用混合溶剂缓慢挥发的方法，得到一维的酞菁纳米线；② 器件组装。使用梳状电极，将酞菁纳米线搭在梳状电极两端，形成电路。得到的酞菁器件对 808 nm光敏感，可以迅速产生响应，恢复时间短，课重复响应。
安徽理工大学
2021-04-13
有机半导体可见光通信
1)成果概述(1)利用蓝光 LED 和有机发光材料形成的复合白光实现高速可见光通信发射源。 (2)利用太阳能聚合器结构和有机发光材料实现高速可见光通信接收源。 3)利用有机太阳能电池实现信号接收源通信数据采集和太阳能发电双重功能。 2)成果优势(1)有机发光材料调制速度是传统复合白光中所使用磷光粉的上 千倍，因此带宽提升了三个数量级。(2)小面积接收源能够提供高带宽，但限制了信
复旦大学
2021-01-12
便携式半导体激光融冰技术
1 成果简介电网覆冰给我国电力行业与社会带来了巨大损失，如何解决因绝缘子覆冰所带来的绝缘闪络问题是一个技术难题，清华大学利用半导体激光研制的便携式半导体激光融冰专利技术可实现带电非接触除冰。 图 1 便携式激光除冰装置 图 2 现场除冰图 3 透镜外形 产品参数：激光器功率 250W波长 980nm作业距离 20m-40m总重量 60kg产品优势：远距离非接触式清除覆冰电光转换效率高重量轻，体积小模块式，易携带项目特点：世界第一台便携式激光融冰装置、拥有相关专利便携式、非接触式操作、带电作业适用于绝缘子和重要设备融冰作业2 应用说明可应用于重要电力设备的带电融冰作业和高压输电回路的绝缘子带电融冰作业。3 效益分析4 合作方式商谈。5 所属行业领域先进制造。
清华大学
2021-04-13
便携式半导体激光融冰技术
1 成果简介电网覆冰给我国电力行业与社会带来了巨大损失，如何解决因绝缘子覆冰所带来的绝缘闪络问题是一个技术难题，清华大学利用半导体激光研制的便携式半导体激光融冰专利技术可实现带电非接触除冰。 图 1 便携式激光除冰装置 图 2 现场除冰 图 3 透镜外形 产品参数：激光器功率 250W波长 980nm作业距离 20m-40m总重量 60kg产品优势：远距离非接触式清除覆冰电光转换效率高重量轻，体积小模块式，易携带项目特点：世界第一台便携式激光融冰装置、拥有相关专利便携式、非接触式操作、带电作业适用于绝缘子和重要设备融冰作业2 应用说明可应用于重要电力设备的带电融冰作业和高压输电回路的绝缘子带电融冰作业。 3 效益分析4 合作方式商谈。5 所属行业领域先进制造。
清华大学
2021-04-13
大功率半导体激光器
北京工业大学
2021-04-14