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高光溢出效果半导体纳米晶器件微结构的构筑
本成果以原有的直写型3D打印技术为基础，通过对于现有3D打印技术的进一步开发，实现简便，高效的微结构构筑技术。实现微结构纳米晶器件的高效构筑，进一步提升器件的光溢出效率。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
成果源于国家自然科学基金“异价掺杂量子点的合成、聚合物基复合块体3D打印制造与性能研究”，项目编号51872030。本成果以原有的直写型3D打印技术为基础，通过对于现有3D打印技术的进一步开发，实现简便，高效的微结构构筑技术。实现微结构纳米晶器件的高效构筑，进一步提升器件的光溢出效率。传统发光器件由于器件材料的折射率高于空气，光从器件内部向空气传播时，部分光会在器件的内表面发生全反射，从而无法实现高效的光溢出效果。2017年，Nature Photonics上报道的块体荧光器件内部发出的光大量的在器件边缘聚集（75%），正面与背面光溢出量的总和仅仅为25%(Nature Photonics, 2017,11,177-185.)。本成果以器件内部微结构构筑为基础，通过微结构在器件内部的全反射界面构筑，改变光在材料内部的传输路径，实现器件正面的光溢出效果增强。
本专利的高光溢出效果可以广泛的应用于激光器、LED照明领域，提升能源利用效率。目前本专利可以将块体材料单侧约为~25%的溢出效率提升至~80%，约为3.2倍的提升。保守估计将此技术用于实际器件中，可以实现2倍以上的提升，这就意味着对于能源的消耗可以降低至原有的50%。照明约占全球能源消耗的15%-19%，全球温室气体排放的5%-6%。据统计2021年，全球照明市场总市值达到8089亿元。照明技术是任何一个国家与地区都不可或缺的，高效的照明技术不仅可以为解决全球的能源危机提供有效解决途径，同时为减少碳排放作出巨大贡献，产生巨大的经济效益。
北京理工大学
2022-08-17
锗硅纳米低维结构的可控制备方法及产品
本发明公开了一种锗硅纳米低维结构可控制备方法及产品，该 方法具体为：(a)清洗硅衬底；(b)在硅衬底上外延生长锗硅合金形成外 延衬底；(c)涂敷电子抗蚀剂，通过电子束光刻技术在电子抗蚀剂上曝 光所需的锗硅纳米低维结构图形；(d)采用干法刻蚀将锗硅纳米低维结 构图形转移到外延衬底上得到样品；(e)去除样品上的电子抗蚀剂；(f) 高温环境下进行氧化和退火，使得氧气优先与硅反应形成氧化硅而锗 被析出；(g)在氮氢混合气氛下
华中科技大学
2021-04-14
一种纳米级尺寸结构测量方法及装置
本发明公开了一种纳米级尺寸结构测量方法及装置，可以同时测量纳米级尺寸结构宽度、深度、侧墙角等参数。本发明方法步骤如下：将白光光束经滤光、起偏后垂直投射到包含纳米级尺寸结构的样件表面；采集样件表面反射信号，计算得到纳米级尺寸结构显微成像图；将测量离焦扫描成像分布图与理论离焦扫描成像分布图进行匹配，提取得到待测纳米级尺寸结构的几何参数值。本发明所提供的纳米级尺寸结构测量装置，能为纳米制造技术如传统光刻和纳米压印等基于图形转移的批量化制造技术中所涉及的各种典型纳米级尺寸结构，如孤立线条阵列结构、密集型线条
华中科技大学
2021-04-14
光学散射测量中粗糙纳米结构特性参数的测量方法
本发明公开了一种光学散射测量中粗糙纳米结构特性参数的测 量方法，可以对 IC 制造中所涉及纳米结构的结构参数和粗糙度特征参 数进行非接触、非破坏的测量。首先，通过仿真分析的手段，选出最 优测量配置与最优等效介质模型；其次，将上述仿真结果运用于实际 纳米结构的测量，包括：在最优测量配置下，对实际纳米结构进行光 学散射测量，获得测量光谱；运用基于最优等效介质模型的参数提取 算法，对测量光谱进行分析，获得提取参数的数值；通过提取参数与 待测参数间稳定性最佳的映射关系式对提取参数进行映射，获得待测 参数的数值。
华中科技大学
2021-04-11
氢能源车用纳米结构镁基合金复合储氢材料
针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了 Mg 纳米线的储氢性能研究。
MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的 Mg 纳米线。
结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制 Mg 纳米线的长度和直径。测试结果显示，Mg 纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直径为 30-50nm 的 Mg 纳米线具有良好的可逆储放氢性能。研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. AlloysCompds 等期刊上，授权发明专利 2 项。
南开大学
2021-04-13
基于纳米多孔材料的结构设计和表面修饰工程
纳米多孔金属材料由于具有独特的三维、连续多孔结构，在超级电容器、催化和传感领域有潜在的应用价值。以纳米多孔金、纳米多孔钛为基体材料，利用磁控溅射沉积、去合金法、电化学沉积等方法，在多孔结构表面沉积纳米一维和二维纳米材料如纳米氧化钛、纳米氧化锰等半导体材料以及石墨烯、石墨烯量子点、氮化碳等材料，制备出复合结构材料，以获得良好的储能、催化、传感性能。
上海理工大学
2021-01-12
金属—耐材高温复合结构热—机械行为开发及应用技术
针对炼铁高炉、炼钢转炉、连铸中间包、钢水包、鱼雷罐车等高温冶金容器及加热炉、高温管道等热力系统设备的共同结构和负荷特点，综合利用计算机仿真和现代电测及激光测试分析技术，开展其在生产过程中的热行为、变形行为及强度行为的内部机理和外在表现的基础理论研究，形成了金属——耐材高温复合结构热——机械耦合行为的根系方法和设计理论，并成功地应用于300吨钢包裂纹生成分析及改制设计，转炉延寿技术及工艺确定、高炉下降煤管的塌落事故评估和治理以及转炉等高温结构的设计和行为控制等方面。其中300吨钢包裂纹生成分析及改制研究工作明确了原有进口大型钢包裂纹的生成机理以及改制研究工作明确了原有进口大型钢包裂纹的生成机理及防治方法，并首次奖圆弧底和整体小耳轴应用于大型钢包，使新钢包的各处应力分布较为均匀，应力水平降低，最大应力较原有钢包下降约40%，各种最大应力均避开了焊缝位置，焊缝和水口附近的应力水平下降了60～70%。其结果使钢包的机械强度指标较原有钢包有了很大改进，特别使焊缝和水口附近改善明显。在提高钢包使用寿命、降低包重、减少维修费用等方面取得了令人满意的效果，并彻底替代了原有进口钢包，取得了巨大的经济和社会效益，该项成果现已在宝钢全面推广。
北京科技大学
2021-04-11
一种牙科用梯度结构金属烤瓷材料及其制备方法
本发明属于口腔修复领域中烤瓷材料的制备和应用技术领域，特别涉及采用镍铬合金为金属基底的梯度烤瓷材料的制备方法。合成一种以白榴石为主晶相的烤瓷粉，其组分的质量百分比为SiO2？66.67％、Al2O3？16.57％、K2O？12.81％、Na2O？2.64％、其它0.89％。在此烤瓷粉中加入梯度调节成分，其组分的质量百分比Ni为30％～40％、Cr为10％～20％、NiO为0％～10％，Cr2O3为40％～50％，将加入了梯度调节成分的烤瓷粉用层堆积法成型并烧结。制备出的成分梯度烤瓷材料具有缓和金瓷间热应力和提高强度等特点，为口腔烤瓷修复的临床应用打下基础。
四川大学
2021-04-11
一种纳米结构环氧树脂固化物的制备方法和用途
本发明公开了一种纳米结构环氧树脂固化物的制备方法，包括：将重量分数为1～20％的纳米尺寸的核交联星型聚合物与重量分数为80～99％的含环氧树脂和固化剂的混合物经本体混合或在溶剂中溶液混合均匀后，再在室温～250℃、0～10MPa条件下固化成型。采用本发明方法制备得到的环氧树脂固化物中分散相为无序球状、平均尺寸为5～200nm，在保证良好热加工性能同时，力学性能较纯环氧树脂增大，在涂料、电子封装材料和层压板材料中有广泛的应用。本发明的制备方法简单，相分离过程不受固化剂、压力和溶剂等条件的干扰，可在不损失环氧树脂加工性能的条件下提升其力学性能。
浙江大学
2021-04-11
构建NiTe纳米阵列的界面电子结构调控助力电催化氧析出
通过构建有效的纳米界面来调控催化剂的电子结构，设计制备出高效廉价的氧析出反应异质结电催化剂，并结合实验结果和理论计算对界面调控催化性质的机制进行了研究。他们首先以泡沫镍为基底，通过直接化学刻蚀的方法制备出泡沫镍负载的“十字柱”型的NiTe纳米阵列。进一步通过离子交换反应在NiTe表面修饰NiS纳米颗粒来调控NiTe的电子结构, 制备出NiTe/NiS 异质结催化剂。NiTe/NiS异质结催化剂中NiS和NiTe之间强的电子相互作用能够触发电子从“Ni”向“S”转移，从而有效调控催化中心“Ni”的电子结构，使得Ni的“d带中心”左移，从而优化Ni对活性中间体的吸附，降低了OER反应所需的能量，大大提高催化活性，仅需要257mV 的过电位就可实现100mA cm-2的电流密度。这项工作为理解电催化剂的结构-活性关系和开发高效的电催化剂提供了新的思路。
中山大学
2021-04-13