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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
易燃品柜危化品储存柜、化学品柜,CE认证
产品详细介绍在每个学校实验室,都会有很多种类的化学品物质,对于科学化地规范储存这些化学品物质,防止事故的发生,是相当重要的.凡具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等危险性质,在运输、装卸、生产、使用、储存、保管过程中,于一定条件下能引起燃烧、爆炸,导致人身伤亡和财产损失等事故的化学物品,统称为化学危险物品。目前常见的、用途较广的约有2200余种。 ★爆炸品。主要有TNT、硝铵炸药、高氯酸铵、黑索金等。  ★压缩气体和液化气体。包括三项:①易燃气体:氢气、甲烷、乙炔、乙烷、丙烷等;②不燃气体:氧气、氮气、氩气、二氧化碳等;③有毒气体:一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等。  ★易燃液体。分为低、中、高闪点易燃液体三大类,主要有:苯、甲苯、甲醇、乙醇、汽油、煤油、柴油、各类苯系物、丙烯酸酯类、醋酸乙酯、煤焦油等。  ★易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品。如:红磷、黄磷、白磷、锂、钠、钾、保险粉等。  ★氧化剂和有机过氧化物。如双氧水、双氧化钠、二氧化镁等。  ★毒害品。主要是各类农药和氰化物、砷化物、苯酚、部分重金属盐类、各类农药原药和复配农药等。  ★腐蚀品。酸性腐蚀品:硝酸、硫酸、氢氟酸、盐酸等;碱性腐蚀品:氢氧化钠(烧碱)、氨水等;其它腐蚀品:甲醛溶、氯化铜、氯化锌等。 “铭安”化学品安全柜的特点: 1、安全存储危险化学品,减少火灾事故的发生,保护人身与设备安全 2、有组织,有条理地分开各类危险液体 3、就近存放溶剂提高您的工作效率 4、三点联动锁加强安全性
无锡铭安安全设备有限公司 2021-08-23
《美国化学会志》刊发北京航空航天大学化学学院教师研究成果:一链一卟啉自组装螺旋通道实现超高盐差能转换
通过可控聚合制备了卟啉为核的星型嵌段共聚物,一个高分子链上仅有一个卟啉基团,离子交换容量(~10-2meq·g-1)比传统离子交换膜低两个数量级。在跨级弱作用力(卟啉的π-π堆叠和嵌段的微相分离)的协同作用下,“一步法”实现了高密度的卟啉螺旋通道(面密度高达1011cm-1)。
北京航空航天大学 2022-06-14
瓦斯爆炸早期抑爆微观化学与物理过程的耦合作用机理
本项目针对矿井瓦斯爆炸早期探测与抑制的技术难题,采用实验与光谱分析方法,得到了瓦斯爆炸感应器内自由基变化的光学特征及其辨识方法,并以此为基础,利用量子化学软件分析瓦斯爆炸微观动力学过程,得出了瓦斯爆炸感应器内的关键基元反应、自由基和其围观动力学参数,以及微观反应与宏观现象的关系,为瓦斯爆炸抑爆技术提供理论支持,受到国内相关研究人员的普遍认可。项目成果在国内外重要期刊发表学术论文13篇(9篇已刊出,4篇已录用),其中SCI源刊1篇,EI源刊5篇(2篇已收录),CA收录2篇,CSCD收录及中文核心期刊5篇,完成硕士学位论文2篇。
中国人民警察大学 2021-05-03
一种从焦化脱硫废液中提取硫氰酸钠的化学处理方法
(专利号:ZL 201510409511.3) 简介:本发明公开了一种从焦化脱硫废液中提取硫氰酸钠的化学处理方法,属于工业废水处理技术领域。该方法具体步骤是:取HPF焦化脱硫废液加入适量ADA混盐,或者取ADA焦化脱硫废液加入适量HPF混盐,加入活性炭,加热到70‑80℃,搅拌1‑2小时,过滤后滤液加入硫酸至pH=3.5‑4,加热至60‑70℃,搅拌2小时,过滤后滤液再加入氢氧化钙,加热至60‑70℃,搅拌1小时,过滤后滤液蒸发浓缩后冷却、过滤,过滤后固体料经干燥后得到工业一级品硫氰酸钠产品。本专利方法兼顾了HPF焦化脱硫废液与ADA焦化脱硫废液的综合利用,采用化学处理方法直接得到硫氰酸钠产品,方法简单易行,处理成本较低,产品质量优越。
安徽工业大学 2021-04-11
一种多功能生物化学实验用试管固定装置
本实用新型涉及实验设备领域,具体涉及多功能生物化学实验用试管固定装置,包括固定台,固定台上设置有升降杆,升降杆顶端转动连接有试管固定台,且转动连接处设置有锁紧装置,试管固定台上设置有试管放置孔,试管放置孔上设置有弹性固定夹;固定台上分别设置有加热装置和冷却装置。本实用新型所述的试管固定装置操作方便,无需将试管取下即可实现试管的加热、冷却等操作,结构简单,使用更加灵活。而且采用风冷技术,可以防止温差
青岛农业大学 2021-01-12
一种简便的制备碳纳米管化学修饰电极的方法
一种简便的制备碳纳米管化学修饰电极的方法,其步骤是:A、先用电化学沉积法在电极面上沉积用于生长碳纳米管的催化剂颗粒;再将电极面放入到燃烧火焰的内焰中,在火焰的内焰中生长;然后将电极从火焰中拿出;最后封装即得。该方法操作简单、方便、成本低廉,且制得的修饰电极性能好,用作电化学检测电极,其检测灵敏度高。
西南交通大学 2016-07-05
一种用于污泥深度脱水的化学调理剂投加量优化方法
本发明公开了一种用于城市污水处理厂污泥深度脱水的化学调理剂投加量优化方法,包括以下步骤:(1)针对某一特定污泥,对添加到该特定污泥中的化学调理剂进行投加量的优化,从而得出单位质量有机物对应的化学调理剂最优投加比例;(2)根据步骤(1)得出的最优投加比例,对其他待处理污泥适用的化学调理剂最优投加量进行计算;(3)按步骤(2)计算得出的化学调理剂最优投加量,向待处理污泥中添加化学调理剂进行污泥调理处理,然后再进行机械脱水处理,从而得到含水率低于 60%的深度脱水污泥。本发明通过对关键化学调理剂投加量的参
华中科技大学 2021-04-14
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