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多元化合物半导体单晶的制备方法与生长装置
一种多元化合物半导体单晶的制备方法,工艺步骤为:①清洁坩埚,②装料并除气封结,③晶体生长,④退火与冷却。与该方法配套的单晶生长装置含有可移动下炉加热器及含有中部辅助加热器的单晶生长炉,它可以灵活根据多元化合物的结晶习性,实现对结晶温度梯度区的温场调节,获得化合物单晶生长所需的窄温区、大温梯的结晶温场分布,维持固-液界面的稳定,实现单晶体的平界面生长。使用该生长装置,采用坩埚下降法可成功生长出外观完整、结晶性能好的多种多元化合物半导体单晶体。
四川大学
2021-04-11
借助石墨烯实现Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长
北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心沈波和杨学林课题组与俞大鹏、刘开辉课题组合作，成功实现了Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长，相关工作于2019年7月23日在Advanced Functional Materials上在线刊登 [doi.org/10.1002/adfm.201905056]。 GaN基宽禁带半导体具有带隙大、击穿电场高、饱和电子漂移速度大等优异，能够满足现代电子技术对高温、高频、高功率等性能的要求，对国家的高技术发展和国防建设具有重要意义。由于缺乏天然的GaN单晶衬底，GaN基半导体材料和器件主要在异质衬底上外延生长。因具有大尺寸、低成本及易于集成等优点，Si衬底上外延GaN成为近年来学术界和产业界高度关注的热点领域。 目前用于GaN外延生长的Si衬底主要是Si(111)衬底，其表面原子结构为三重排列，可为六方结构的GaN外延提供六重对称表面。然而，Si(100)衬底是Si集成电路技术的主流衬底，获得Si(100)衬底上GaN外延薄膜对于实现GaN器件和Si器件的集成至关重要。但Si(100)表面原子为四重对称，外延生长时无法有效匹配；同时Si(100)表面存在二聚重构体，导致GaN面内同时存在两种不同取向的晶畴。迄今国际上还未能实现标准Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长。图 Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长 沈波和杨学林课题组创造性地使用单晶石墨烯作为缓冲层，在Si(100)衬底上实现了单晶GaN薄膜的外延生长，并系统研究了石墨烯上GaN外延的成核机理和外延机制。该突破不仅为GaN器件与Si器件的集成奠定了科学基础，而且对当前国际上关注的非晶衬底上氮化物半导体外延生长和GaN基柔性器件研制具有重要的指导价值。
北京大学
2021-04-11
晶圆级二维半导体单晶薄膜外延生长的研究
主流硅基芯片CMOS（互补金属氧化物半导体）技术正面临短沟道效应等物理规律和制造成本的限制，需要开发基于新材料和新原理的晶体管技术来延续摩尔定律。高迁移率二维半导体因其超薄的平面结构和独特的电子学性质，有望成为“后摩尔时代”高性能电子器件和数字集成电路的理想沟道材料，进一步缩小晶体管的尺寸和提高其性能。为满足集成电路加工工艺和器件成品率对沟道材料的苛刻要求，二维半导体单晶薄膜的大面积制备尤为关键与重要。然而，现有二维半导体材料体系（过渡金属硫族化合物、黑磷等）薄膜制备仍未满足现实要求，因此亟需实现晶圆级二维半导体单晶薄膜制备技术的突破。 该研究瞄准二维半导体材料的晶圆级单晶制备，率先实现了同时具有高电子迁移率、合适带隙、环境稳定的二维半导体（硒氧化铋，Bi2O2Se)单晶晶圆的外延生长。他们基于自主设计搭建的双温区化学气相沉积系统，在商用的钙钛矿单晶基底【SrTiO3，LaAlO3，或(La, Sr)(Al,Ta)O3】上，利用Bi2O2Se与钙钛矿完美的晶格匹配性及较强的界面相互作用，促使Bi2O2Se晶核同一取向外延并融合生成晶圆级单晶薄膜。Bi2O2Se单晶薄膜在晶圆尺寸上表现出优异的材料和电学均匀性，可被用于批量构筑高性能场效应晶体管。基于晶圆级二维Bi2O2Se单晶薄膜的标准顶栅型场效应晶体管展现了高的室温表观迁移率（>150 cm2/V s）、大的电流开关比（>105）和较高的开态电流（45μA/μm）。相关成果发表在Nano Letters (Wafer-Scale Growth of Single-Crystal 2D Semiconductor on Perovskite Oxides for High-Performance Transistors. Nano Lett. 2019, 19, 2148)。
北京大学
2021-04-11
一种银铋卤化物单晶及其制备方法与应用
本发明属于光电半导体材料技术领域，具体为一种银铋卤化物单晶及其制备方法与应用。本发明改进的溶液蒸发结晶工艺，通过控制溶液浓度、溶剂挥发速率和退火温度，有效提升单晶的尺寸完整性，控制缺陷密度；具体包括：配制合适浓度前驱体溶液；量取前驱体溶液滴至柔性疏水基底上；将液滴蒸干批量获得单晶；进行热退火以释放晶格应力；所得高品质Cs<subgt;2</subgt;AgBiBr<subgt;6</subgt;单晶，元素分布均匀，具有(111)晶面择优取向和优异热稳定性。本发明方法显著缩短生产周期并提升工艺重复性。所述银铋卤化物单晶可用作高效稳定光电探测器的核心功能材料，在光探测领域具有巨大应用潜力。
复旦大学
2021-01-12
肌电假手技术
研究方向：机器人技术、肌电假手、康复机器人、机器人视觉、家庭 服务机器人、人体技能分析。 项目简介： 肌电假手的主要特点是手指灵活、手腕可动、稳定识别、 电刺 激反馈感觉、 成本低廉、自主知识产权。 项目特色： 物理支持：机械手臂，识别工件并搬运工件，抓取工件并根据作 业步骤改变工件位置；支持工人作业，降低工人体力消耗，提高生产 效率。 模拟仿真：使用 ROBOGUIDE 和 OpenGL 建立模拟系统，优化 机械手臂运动轨迹，模拟人机碰撞，缩短设计周期，降低设计成本。
南开大学
2021-04-11
高效电脱盐/脱水技术
当前原油电脱盐脱水器都是卧式和板式电极，原油在罐内充满空间（罐的利用率）只占整个罐的2/3，而电场利用率只有整个罐的30%，效率很低。罐内原油的流动方向和脱出水下沉方向相反，上升油流阻碍了下降水滴的沉降，下降水滴（含大量盐）又对上升的净化原油进行二次污染，因此现有装置难以满足原油深度脱盐脱水的要求。针对这一问题,开发了高效电脱盐器，该技术的特点是在电脱盐脱水器内部采用了分段多层偏心鼠笼式组合电极，电极组合件由2～3层横断面呈圆环形的电极组成，相邻两层电极之间形成环形空间，进一步地，电极组合件中相邻两层电极之间的间距从顶部到底部逐渐由小增大。 与原有电脱盐（水）技术相比，该电脱盐脱水器具有如下优点： （1）由于电极组合件由2～3层横截面为圆环形的电极组成，所以可以形成多层环形电场，能最大限度地占据罐内的空间，使有效电场的空间增大，且可消除电场死角，使罐内电场利用率提高。 （2）电极组合件中相邻二层电极之间的间距由顶部到底部逐渐增大，所形成的环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，在横截面上电场强度的分布为“上强下弱”。在罐体内油料含水量较小的上部区域电场强度大，油料含水量较大的下部区域电场强度较小，因此电场强度分布合理。此外，由于环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱，降低了电流，从而可以节省电耗。 （3）油水混合物料在电脱盐罐内水平流动，电极组合件沿罐内原油的流动方向分为3段，分别形成弱电场、过度电场、强电场三个电场区域；环形电场中下降的水滴沿油料流动方向呈水平抛物线轨迹下降，减轻了油料与下降水滴之间的返混效应。试验表明，该电脱盐/脱水器的处理量和分离效率较现有装置可提高100%以上。一般原油可以达到原油脱后含盐达到3mg/l以下，最低1mg/l，脱后含水达到0.3%以下的技术指标
北京科技大学
2021-04-11
电涡轮增压器
涡轮增压是内燃机强化、节能、环保的最重要技术措施之一。与自然进气发动机相比，涡轮增压技术可节能10%～20%（汽油机）和20%～40%（柴油机）。但是, 目前的浮动轴承涡轮增压器容易产生油膜振荡、失稳、使得可靠性低，且不能实现对转子动力学特性的调节与主动控制。本项目创新应用电磁轴承和电控技术改造提升传统涡轮增压器，实现了涡轮增压技术的大跨越，能够满足内燃机、混合动力和燃料电池、纯电动等军民用车辆的技术要求，进一步提高车辆性能。同时可根据特殊要求进行设计，满足个性化需求。
北京理工大学
2021-02-01
电参数采集电表（产品）
成果简介：电参数采集电表是针对电力系统、工矿企业、油井电机、抽油泵房设备的电力智能监控需求而设计，能够高精度测量三相电网中的所有电力参数，包括三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、信号频率、有功电能、无功电能等信息。电参数采集电表配有ZigBee无线通讯模块，可无线通讯连接转速表、载荷表、温度表、压力表、振动表等仪表设备，适合油田自动化采集监控系统、泵房一体化监控系统的使用。电参数采集电表具有多种扩展功能的输入、输出方式可供选择，2路通讯接口、本地或远程开关信号检测、本地或远
北京理工大学
2021-04-14
微创电外科器械
研发的电外科器械适应于腔镜微创手术，具有主体直径小、多自由度、防粘连、绝缘绝热封装的优点，基于输出功率精确可调技术实现对组织的精确切割，使周围健康组织的损伤降到最低限度，达到切割速度快、止血效果好的目的，并实现闭环能量反馈控制新技术，可用于血管结扎和组织缝合。所研制的电外科管腔组织闭合器，能够实现功率自适应输出、闭合血管、淋巴管等管腔组织。
上海理工大学
2021-04-13
肌电假手技术
肌电假手的主要特点是手指灵活、手腕可动、稳定识别、 电刺激反馈感觉、 成本低廉、自主知识产权。肌电假手技术的应用• 肌电信号识别技术Ø 与三维动作分析仪相结合分析人体运动技能Ø 与机械相结合研制助力装置：如外骨骼机器人、老年人助力机器人Ø 与虚拟现实相结合开发肌肉控制装置：如游戏控制器•&nbs
南开大学
2021-04-14