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北京翼鸥教育科技有限公司 2021-12-08
通信感知一体化氮化镓光电子集成芯片
研究背景 芯片是人类最伟大的发明之一,也是现代电子信息产业的基础和核心。小到手机、电脑、数码相机,大到6G、物联网、云计算均基于芯片技术的不断突破。半导体光刻工艺水平的发展是以芯片为核心的电子信息产业的基石,目前半导体光刻的制造工艺几乎是摩尔定律的物理极限。随着制造工艺的越来越小,芯片内晶体管单元已经接近分子尺度,半导体制作工艺的“瓶颈效应”越来越明显。随着全球化以及科技的高速发展,急剧增长的庞大数据量要求数据处理模型和算法结构不断优化升级,带来的结果就是对计算能力和系统功耗的要求不断提高。而目前智能电子设备大多存在传输瓶颈、功耗增加以及计算力瓶颈等现象,已越来越难以满足大数据时代对计算力与功耗的需求,因此提高运算速度同时降低运算功耗是目前信息工业界面临的紧要问题。 如当年集成电路开创信息时代一样,当下已经普及的光通信正在成为新革命力量的开路先锋。与此同时,光子芯片正在从分立式器件向集成光路演进,光子芯片向小型化、集成化的发展趋势已是必然。相对于电子驱动的集成电路,光子芯片有超高速率,超低功耗等特点,利用光信号进行数据获取、传输、计算、存储和显示的光子芯片,具有非常广阔的发展空间和巨大的潜能。 项目功能 本项目瞄准光通信关键技术及核心芯片,基于量子阱二极管发光探测共存现象,探索关键微纳制造技术,研制出可以同时实现通信、感知功能的一体化光电子芯片。 技术路线 一、技术原理及可行性 本项目主要负责人王永进教授发现如图1所示的量子阱二极管发光探测共存现象,首次研制出同质集成发射、传输、调制和接收器件的光电子芯片,这些原创工作引起了业界相关科研小组地广泛关注,化合物半导体同质集成光电子芯片成为研究热点。香港大学的蔡凯威小组和申请人合作提出湿法刻蚀和激光选择性剥离技术,在蓝宝石氮化物晶圆上实现LED基同质集成光电子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉国王科技大学Ooi教授和美国加州大学圣巴巴拉分校Nakamura教授小组在蓝宝石氮化物晶圆上,研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院苏州纳米所孙钱小组在硅衬底氮化物晶圆上,研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK调制方式下,InGaN/GaN量子阱二极管可实现Gbps的光发射、调制和探测速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。这些工作表明研发基于光子传输的化合物半导体同质集成光电子芯片以实现片上光子通信是可行的。   二、总体结构设计及工艺流程 本项目提出的同时通信/感知一体化光电子芯片基于常规的蓝宝石衬底氮化镓基多量子阱LED外延片进行设计,无需特殊定制的外延结构。以典型的2寸氮化镓基蓝光LED外延片为例,其外延片结构如图2所示,从下至上依次为蓝宝石衬底、AlGaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和P型GaN层,通过调节InGaN/GaN多量子阱层的参数(层厚度与In的比例等等)可制备具有不同中心波长的光源器件。   图3为本项目所提出的同时通信/感知一体化光电子芯片结构。在蓝宝石衬底的氮化物晶圆上通过刻蚀和沉积等一系列晶圆级微纳加工技术,制备出单片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N电极可以采用倒装技术直接与基板相连,光线从透明的蓝宝石衬底发出,这样不仅使得器件具有优良的电性能和热特性而且简化了其后期的封装工艺。 三、技术创新优势 1、同一块晶圆上集成LED和PD使得两者间距离大大缩短,不仅有助于增强PD对蓝宝石表面反射光线的耦合,提升感知系统性能,而且缩小了器件整体外形,符合集成电子器件小型化、便携化的发展趋势; 2、单片集成的LED和PD器件相比于传统异质的、分立的LED和PD简化了封装形式和工艺,不再需要对LED和PD进行单独的封装,而且同质集成器件的基板也较异质结构的简单统一,极大地缩短了集成系统的制作周期; 3、同时通信/感知一体化光电子芯片采用相同的工艺就可以制作出LED和PD,简化了生长异质材料的复杂性,缩短了器件流片的周期,使用同一工艺就可将LED和PD进行批量生产,有效地降低了生产成本。 四、实验验证 本项目团队所在的Peter Grünberg研究中心拥有完整的LED器件制备、光电性能测试与电学性能测试平台,并且项目成员积累了丰富的测试技术与经验,能够满足本项目的同时通信/感知一体化光电子芯片测试同时表征光电参数与电学参数的需求。下图4所示为器件形貌表征图,从左边依次是扫描电镜图、光镜图、原子力显微镜图。   基于通信感知一体化芯片,本项目利用单个多功能集成器件成功实现了对人体脉搏的监测功能,如图5所示。   另外基于通信感知一体化氮化镓光电子芯片,我们还实现了照明、成像和探测功能为一体的LED阵列系统,如图6所示。该系统可以在点亮照明的同时,实现对外界光信号的探测与感知,通过后端系统处理后,再将信息通过阵列显示出来,实现多种功能的集成。 项目负责人王永进教授是国家自然基金委优秀青年项目、国家973项目获得者,他以第一或通讯作者身份在Light-Sci Appl.等主流学术期刊发表一系列高质量研究论文,获授权中国发明专利23项,美国发明专利2项,被National Science Review、Semiconductor Today等做9次专题报道,荣获2019年中国电子学会科学技术奖(自然科学)、2019年南京市十大重大原创成果奖等。
南京邮电大学 2021-05-11
深圳博升光电科技半导体垂直腔体激光器(VCSEL)光芯片
深圳博升光电科技有限公司是由美国工程院院士常瑞华创办的中外合资企业,致力于研究生产用于3D感知领先世界的半导体垂直腔体激光器(VCSEL)光芯片。博升光电的创始团队来自加州大学伯克利分校、斯坦福大学、清华大学等国际知名高校。其中研发团队来自硅谷,工程生产团队来自台湾,市场运营团队来自美国及中国,在产品研发、生产、商业运营等方面经验丰富。博升光电成立后即获得业界顶级投资公司武岳峰资本、力合创投、嘉御资本、联想之星等超过1亿元人民币的A轮融资。点击上方按钮联系科转云平台进行沟通对接!
清华大学 2021-04-10
一种磁光电混合存储系统及其数据获取和存储方法
本发明公开了一种磁光电混合存储系统,该系统包括内存、固 态盘存储区、磁盘存储区和光盘存储区。上述三个存储区区域在逻辑 上构成统一的存储空间,维护一个全局文件地址映射表,使得用户或 者外部程序能够以统一一致性的方式进行数据寻址和存取。当存储数 据时,该系统存储管理区根据数据的存取行为,自动在上述三个存储 区选择合适的物理存储位置和数据组织方式。当存取模式发生变化时, 存储管理区动态地选择合适的物理存储位置和数据组织方式
华中科技大学 2021-04-14
光电催化二氧化碳和水制备乙醇
本专利技术由二氧化碳和水为原料,KHCO3作助剂,催化剂由配体功能化、金属沉积和染料敏化的TiO2-FTO玻璃电极构成的光阴极催化剂和Co-Pi修饰W参杂的BiVO4光阳极催化剂在光电池中模拟植物光合作用制备出高纯度的乙醇水溶液并放出氧气。人工光合成电池的效率可以达到0.3~0.6%,与大田农作物相似。光电池在模拟太阳光或室外太阳光照射下均能实现合成乙醇,将太阳能转化为碳基能源分子。电极催化剂制备简单、成本低廉、污染很小;生产乙醇的过程中无废水、废气和固体废物产生。催化电极的寿命长,可以直接扩大生产。生产环境需要阳光充沛、场地广阔,甘肃的戈壁滩最好。技术已经申请国家发明专利:申请号201510914432.8。 技术特点:生产成本低、原料经济易得、催化剂效率高、阳光为反应的驱动力、生产过程无三废排放。 主要指标:醇含量(>99%);乙醇>90%
兰州大学 2021-01-12
防爆本安型光电感烟探测器55000-640PRC
产品详细介绍55000-640PRC本质安全型智能光电感烟探测器 一、55000-640PRC特点:该探测器采用本质安全电路设计,低功耗并有效降低了电路板内的储能,使其电气性能符合安全环境的应用标准。可编址智能光电感烟探测器,通过配合使用阿波罗生产的通信协议转换器55000 - 855、55000- 856及安全栅29600-098可连接到安全区域内的智能火灾报警系统。 二、55000-640PRC应用: 55000-640PRC本质安全型智能光电感烟探测器可适用于建筑内多种危险区域,这些区域可能含有各种易燃易爆的气体或空气混合物。该探测器必须配合使用阿波罗生产的各种通讯协议转换器如55000 - 855,55000 - 856及安全栅。 三、55000-640PRC工作原理: 55000-640PRC本质安全型智能光电感烟探测器的工作原理类似于55000 - 620。 四、55000-640PRC技术要求: 二线制有极性要求,具有独立地址。有4级灵敏度可作高速根据不同环境及时间做出不同的设定,减低误报率。可通过插片设置地址与其它系统部件安装。如需连接远程报警指示灯,需采用高效的发光二极管,最大点灯电流ImA。 五、55000-640PRC技术参数: 接线端子           Ll  正极;L2  负极;+R  远程指示灯正极 工作电压           直流14 - 22V;两线制有极性 报警指示           红色发光二极管,红光; 静态电流           340 u A 远程LED报警电流  1mA 工作环境温度      - 20℃至+40℃  (T5)                   - 20℃至+60℃  (T4) 等级              E Ex ia IIC T5 (T4 Ta≤60 ℃) 认证              CCCF.BASEEFA
北京赢科迅捷科技发展有限公司 2021-08-23
JTY-GD-FT8101点型光电感烟火灾探测器
产品详细介绍功能特点: ◇ 无极性二总线制,电子编码; ◇ 全数字量传输,抗干扰能力强; ◇ 进口光电管、单片机; ◇ 表贴工艺,超薄设计; ◇ 独特的外观设计,用户可自行清洗维护; ◇ 两个超大指示灯指示,360度范围可见; ◇ 自补偿,自测试。主要技术指标: ◇ 工作电压:DC18V~28V; ◇ 静态电流:≤240µA ; ◇ 报警电流:≤2mA; ◇ 相对湿度:≤95%RH,不凝露; ◇ 环境温度:-10℃~60℃; ◇ 外形尺寸:Φ102mm×46.5mm; ◇ 指示灯:正常工作时红灯闪亮,火警时红灯常亮。适用场所 宾馆、医院、办公楼、计算机房、电梯房、图书室、档案室等及有电器火灾的场所。不适用场所 产生水蒸汽和油雾、有大量粉尘、正常情况下有烟滞留的场所。
郑州有机防火堵料有限公司 2021-08-23
单种铁矿粉综合性能评价模型
成果简介铁矿石品位下降及铁矿石质量劣化的现状下, 合理选择性价比高的铁矿粉对钢铁企业配矿和生产具有重要意义和经济价值。 单种铁矿粉综合性能评价模型根据铁矿粉化学成分及其物理性能、 冶金性能、 烧结基础特性和单烧性能, 结合钢铁厂的实际炼铁参数和铁矿粉市场行情, 分简单型和科学型对铁矿粉的综合性能作出科学合理的计算, 对当前条件下的铁矿粉采购价格作出预测, 为钢铁企业合理高效采购铁矿石、 降低炼铁成本, 提高生产效率, 加强原燃料管理提供量身定做的模型软件。 既可以为采购部采购铁矿石提供价格底线参考, 也可以为烧结厂优化配矿提供基础数据。成熟程度和所需建设条件采用 VC 程序设计语言开发的模型软件, 系统稳定、 成熟, 分单机版和网络版(网络版的参数可以网络共享)。 只需在计算机上安装模型软件, 不需要任何其他条件。技术指标根据铁矿石的种类与用途, 按直接入炉矿(生块矿、 球团矿) 和铁矿粉(精矿粉、 富矿粉) 四类分别进行评价。评价模型分为简单型和科学型, 简单型从化学成分进行计算与评价; 科学型在简单型基础上从化学成分、 物理性能和冶金性能、 矿石基础特性、 单烧性能进行全面的计算与评价。设置基准矿, 即以同期市场和企业生产条件下某种已知价格和性能的矿粉为基准矿, 待评价矿的性能与之对比, 从而预测相应的价格。 预测的价格与铁矿粉实际性能吻合度 90%以上。市场分析和应用前景该模型可用于钢铁企业采购部门、 烧结厂、 炼铁厂等多个部门使用, 联合使用可以选用网络版。 全国近 300 家钢铁企业都是潜在的客户, 铁矿粉贸易商也可以购买, 为合理定价提供技术依据。社会经济效益分析以产能 1000 万吨的钢铁厂为例计算, 需要采购铁矿粉 2000 万吨, 采用该模型, 为其中的 30%矿粉提供采购底价指导, 每吨节约保守以 5 元计算, 一年可以降低采购成本 3000 万元, 因此具有非常可观的经济效益。合作方式合作开发、 受托开发联系方式冶金学院 龙红明 0555-2311571 13956233905 yaflhm@126.com
安徽工业大学 2021-04-11
宁夏农业综合开发管理信息系统
为实现自治区农业综合开发工作的高效管理和科学决策,使农业综合开发管理工作者在研究解决自治区农业综合开发的重大问题、开展农业综合开发的项目的规划与管理时,能够及时全面了解相关的基础地理条件、农业资源环境条件、项目专题资料、工程建设进展等资料信息,并充分利用已有农业综合开发项目经验和政策法规与标准规范等知识体系,需要利用信息技术构建一个能为领导、管理者以及各级业务人员提供农业综合开发信息资源管理、应用、决策规划等辅助支持功能的综合信息系统,即“宁夏农业综合开发管理信息系统”。以实现农业综合开发办对全区农业综合开发信息资源的管理、信息资源的深度应用、决策规划、效果评估、分析预测、汇报演示等核心业务的信息化与智能化管理,并利用该系统实现全区农业综合开发信息资源管理与综合应用的信息化、网络化和可视化。 农发综合信息管理系统是以农发信息资源为基础,以农发项目管理、地理信息应用与农发规划决策支持为应用核心,辅以其它相关管理功能和数据的可视化展示、分析挖掘等智能分析处理等功能。系统主要实现了以下功能:①项目管理:实现农业综合开发项目申报、审批、上报、实施、验收、监测等环节全流程的数字化、可视化实时动态管理。②地理信息:利用GIS系统,实现对各类基础地理数据和农发专题数据的采集、存储、管理、运算、分析、标准制图输出等功能。③决策辅助:通过对数据的概括、归纳、以及汇总分析,建设决策规划知识库,为决策与规划提供数据、信息、知识等层面的辅助支持。④移动应用:利用GPS的定位、导航和GIS的地图操作功能,对项目现场地物的真实性和相关信息的准确性进行现场调查、记录和实时判断。⑤三维可视化:应用中高分辨率卫星影像和数字高程模型叠加,建立全区数字化三维场景,通过叠加农业综合开发专题信息资料和项目成果,可直观显示项目规划和建设的效果。本系统可用于农业项目管理、地理信息等行业。
北京科技大学 2021-04-11
单种铁矿粉综合性能评价模型
铁矿石品位下降及铁矿石质量劣化的现状下,合理选择性价比高的铁矿粉对钢铁企业配矿和生产具有重要意义和经济价值。单种铁矿粉综合性能评价模型根据铁矿粉化学成分及其物理性能、冶金性能、烧结基础特性和单烧性能,结合钢铁厂的实际炼铁参数和铁矿粉市场行情,分简单型和科学型对铁矿粉的综合性能作出科学合理的计算,对当前条件下的铁矿粉采购价格作出预测,为钢铁企业合理高效采购铁矿石、降低炼铁成本,提高生产效率,加强原燃料管理提供量身定做的模型软件。既可以为采购部采购铁矿石提供价格底线参考,也可以为烧结厂优化配矿提供基础数据。
安徽工业大学 2021-04-30
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