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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
电工模电数电电气控制(带直流电)实验设备
适用于高等院校及要求较高的中专、技校、职业学校,可完成电工学、电工原理、电路分析、模拟电子技术、数字电路,电气控制设备等课程实验。该设备是现有实验室设备的更新换代或新建、扩建实验室的理想产品,它的配备是学校上水平、上等级的重要标志。结构与配备与电工、模拟、数字电子电路、电气控制四合一基础上增加直流电机调速环节,直流实验电机等,除能完成前者全部实验内容外,增加实验:直流电机启动;实验二:直流电机的调速;实验三:直流电机的反转;实验四:直流电机制动实验。   本系列产品的特点: 实验台具有较完善的安全保护措施,较齐全的功能。实验操作桌中央配有通用电路插扳,电路插板注塑而成,表面均布有九孔成一组相互联通的插孔,元件盒在其上任意拼插成实验电路;元件盒盒体透明,直观性好,盒盖印有永不褪色元件符号,线条清晰美观。盒体与盒盖采用较科学的压卡式结构,维修、更换元件拆装方便。元器件放置在实验操作桌下边左右柜内,实验时取存方便,大大提高了管理水平,规划化程度,大大减轻了教师实验准备工作。 适用范围: 适用于高等院校及要求较高的中专、技校、职业学校,可完成电工学、电工原理、电路分析、模拟电子技术、数字电路,电气控制设备等课程实验。该设备是现有实验室设备的更新换代或新建、扩建实验室的理想产品,它的配备是学校上水平、上等级的重要标志。 本系列设备实验台和实验操作桌结构和功能相同: 1、实验台构成与性能: 1.1. 电源及参数 1.1.1 输入电源:三相四线电源,输入时指示灯亮(SBK-528模电、数电实验室成套设备为单相三线输入) 1.1.2 电源输出:有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。 A组:单、三相可调交流电源,提供三相0~430V连续可调的交流电源,同时可得到0~240V单相可调电源(配有一台1.5KVA的三相自耦调压器,配有三只指针式交流电压表,指示调压器输出电压)。注:SB-2003B模电、数电实验室成套设备无三相调压输出,改为一台0.5KVA单相0-250V输出。 B组:低压交流电压3-24V分七档可调,最大输出电流1.5A,电流表指示。 C组:低压直流稳压电源,电压5V,电流0.5A,电流表指示。 D组:双路恒流稳压电源,二路输出电压均为0~30V,由多圈电位器连续调节,具有预设式限流过载保护功能,输出最大电流为1.5A,每路电源输出有0.5级数字电流表、电压表指示。电压稳压度
芜湖中方科教设备有限公司 2021-08-23
北京大学透射电镜直接电子成像系统公开招标公告
透射电镜直接电子成像系统 招标项目的潜在投标人应在华采招标集团有限公司(北京市丰台区广安路9号国投财富广场6号楼1601室)获取招标文件,并于2022年06月22日 14点00分(北京时间)前递交投标文件。
北京大学 2022-05-31
临床与可穿戴心电设备长时程心电智能诊断平台
心血管疾病是威胁人类健康的重要杀手。我国心血管病患者已达到 2.9 亿人,心血管病 死亡占城乡居民总死亡原因的首位。中国已步入老龄化社会,2050 年,老龄化水平将达到 30%以上。老年人群体作为心血管疾病的多发群体,面向老年人的心血管病管理和治疗已成为不可回避的一个重要社会问题。实现老年人群体等重点人群心血管健康的长时程监护,从而早预防、早发现、早治疗,已经成为医疗服务的重点。 基于长时程医疗数据的临床心电智能检测平台是推动心血管疾病科学防治和管理升级 的关键技术。近年来,众多医疗设备厂商在可穿戴设备领域大力投入,所研发可穿戴设备可 实现用户心电图等生理健康数据的长时程监测,弥补了医院测量心电图的短时性。本课题中, 基于人工智能算法研发心血管疾病智能诊断系统,将可穿戴设备、移动终端、云端服务器所 实现自动诊断结果与专家诊断结果有机结合起来,实现心电疾病诊断智能化。长时程临床心 电智能检测平台的建立,利用可穿戴设备实现了对用户身体状况的长时程监测和异常筛查, 可有效推动心血管疾病健康管理模式建立。 北京清华长庚医院心内科张萍教授团队在正常和疾病心电数据库有长期的积累,曾负责十二五国家科技支撑计划《基层心电监护产品应用评价研究》,在心电监护产品评价和推广 应用方面积累了丰富的经验,在本项目中提供了医疗级心电测试数据库,与清华大学王贵锦 副教授一起搭建了医生在环并不断反馈的心电智能检测平台,同时,北京清华长庚医院作为 北京市昌平区远程诊断管理中心,为未来心电产品的推广应用和心电智能诊断的评测提供了 良好的平台。清华大学电子工程系王贵锦老师团队在低功耗硬件设计、生理大数据分析、心 电智能算法研究领域有着长期的积累。团队在国内外顶级期刊会议上发表文章百余篇,其中 SCI 文章 40 余篇,发明专利授权近 20 项。团队基于人工智能算法开展心血管疾病智能诊断 研究,在多种心电疾病诊断中达到世界先进水平。 团队所研发临床长时程心电智能检测平台特点如下: l 实现长时程心电数据的展示、查询、关键指标计算等功能; l 基于医疗大数据和人工智能技术,实现室性早搏、房性早搏、T 波改变、ST 段改 变、早复极图形改变、心房颤动等 10 余种常见心电术语的智能诊断,准确度高; l 建立心电诊断术语工程化分级体系,实现医学和工程科学高效结合; l 建立心电图规范化数据库,为医学研究创造基础。 团队所研发的手持式可穿戴心电智能检测平台特点如下: l 实现了院外心电数据的测量和采集 l 基于手持式单导联设备和人工智能技术,实现了心房颤动的院外筛查和诊断
清华大学 2021-05-08
临床与可穿戴心电设备长时程心电智能诊断平台
项目成果/简介:心血管疾病是威胁人类健康的重要杀手。我国心血管病患者已达到 2.9 亿人,心血管病 死亡占城乡居民总死亡原因的首位。中国已步入老龄化社会,2050 年,老龄化水平将达到 30%以上。老年人群体作为心血管疾病的多发群体,面向老年人的心血管病管理和治疗已成为不可回避的一个重要社会问题。实现老年人群体等重点人群心血管健康的长时程监护,从而早预防、早发现、早治疗,已经成为医疗服务的重点。
清华大学 2021-01-12
电涡流阻尼减振技术
板式电涡流阻尼器解决了电涡流阻尼难以用于大型结构减振的技术瓶颈问题,具有根本变革意义的工程结构减振新技术。板式电涡流阻尼器技术没有工作流和机械摩擦,有效解决了提高阻器疲劳寿命和提高反应灵敏度的难题,它与主结构没有任何机械连接,极大简化了调谐质量阻尼器的结构并且调节方便,实现将耗能效率提高6至8倍,特别适合用于调谐质量减振器。世界最大调谐质量减振器已经采用了板式电涡流阻尼技术,并成功安装在606m高的上海中心大厦上,该技术还被应用于矮寨大桥、洞庭湖大桥、港珠澳大桥、湖南赤石大桥、榕江铁路桥等重大工程,近期更是被应用于位于非洲摩洛哥的全球规模最大的太阳能光热电站三期项目NoorIII,该减振方式可使吸热塔在经受大风挑战时产生的“压力”减少60%。
湖南大学 2021-04-11
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