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高端薄膜材料生长系统
"专门针对实验室对小样品的生长需求，设计小型紧凑的生长腔室、样品台，同时降低购买价格与运行成本。 紧凑的生长腔室 （内径 ~ 300 mm）：内表面积小，更容易实现超高真空，整体占地面积不到1㎡。 电子束加热的小样品台：定向加热，降低了传统灯丝热辐射加热的耗散，保证了较低的环境温度，对真空有利。同时加热速率很快。 30多个标准法兰接口：可扩展性好。 小样品托（18 *12 mm）：刚好适合10 mm左右样品，同时兼容ARPES，STM等标准样品托。"
南京大学
2021-04-10
超分子薄膜构筑方法
首先，一种大头基的表面活性剂(DEAB)可以与反电荷的多头配体(TPE-BPA)得到一种纳米尺寸的无规配位簇，而后金属离子(Zn2+)的加入则可迅速使之交联形成无定形的白色沉淀物。通过自发的结块过程，沉淀中的分子可进一步发生重排运动，并使其由白色粉末状的固体在短时间内转变形成透明且可自支撑的薄膜材料。
北京大学
2021-04-11
稀土薄膜电加热技术
电加热膜是一种具有一定阻值的膜型半导体材料，该材料在通电情况下，能将电能转换成热能，从而起到加热作用。由于加热膜是直接制备于被加热物体的外表面，它与被加热物体的表面以分子键结合，因而当通电热时，热量很快传给被加热物，并且由于这种加热方式热传导性好，所以加热材料本身温度并不高，也没有发红、炽热等现象产生，辐射损失小，使用安全。又由于加热元件可以制成覆盖被加热物体全部表面，传热面积大，所以传热速度极快。因此用加热膜制成的电热器具热效率相当高，大于90%，比电热丝、电热管制成的电热器具可节电30%以上。 在民用方面：可制成电热水瓶、饮水机、电火锅、取暖器、理疗器、电加热器。小型电加热器具市场占有率及销售额并不低，据90年轻工部统计，全国各类电热器具年销量1264.4万件，销售额12.69亿元，可见小家电大市场，具有较好的应用推广前景。 在工业方面：可用于汽车等低电压场合中的加热装置、化学反应器加热装置、高寒地区输气、输油线中管阀的加热器等。电热膜系列产品在工业中具有更为广泛的前景。 在航空航天及交通业方面的应用：航空航天机仓、太空仓及工作仪表的加热保温；冬季运行的公交车、火车厢、船仓、贮槽等的采暖或加温等方面具有广泛的应用前景。俄罗期已研制出“THKO”型三种电热涂料，应用于导弹发射井、宇航飞船、环境加热保温，生产出电热涂料电热器、电热板、电热布等产成品。关键技术是在深入了解电热膜电热转换机理基础上，抓住电热转换的所在，从而进行相应的配方研究，及相适应的成型研究，包括直接连续相生长工艺，热解喷涂等方法。● 应用前景 电热膜技术主要用于航空和汽车工业、家用电器、仪器仪表、各种管道与储罐等领域，目前应用还在不断地拓展，市场前景十分光明。在工业应用方面，确定将该项技术应用在石油输送管道的加热保温上，它不仅能给该行业带来巨大的经济效益，而且符合国家的相关的产业政策， 本研究的开发将会使加热薄膜技术以其产品商业附加值极高和产品成本极低为优势，在绝大部分电热领域里替代传统的电热丝加热方式，而具有较好的社会经济效益。
南京工业大学
2021-04-13
薄膜蒸发/短程蒸馏技术
1. 项目概述南京工业大学化工设备设计研究所多年从事薄膜蒸发/短程蒸馏技术研制工作,在设备性能研究、生产制造及生产使用三方面均积累了丰富的经验。已经完成了1～20m2薄膜蒸发器开发应用工作，其中20m2薄膜蒸发器技术水平在国内处领先地位。薄膜蒸发器适用于蒸馏、分离、浓缩、萃取、除臭、脱气、反应等工艺中物质的分离；具有很高的传热系数，对水和有机溶剂等溶液的蒸发强度值可达到150~300Kg/h﹒m2；具有很短的加热区停留时间，只有数秒至数十秒，适用于处理热敏性物料；宽广的粘度加工范围；产量调节幅度大，产品最终浓缩比高；反混量为最小；由于良好的搅拌，设备具有最小的表面结垢；操作稳定、方便，易于实行自控。2. 技术优势（1）开发多种结构型式薄膜蒸发器。转子型式有用固定间隙式、可调间隙转子式；加热方式有高温型、普通型；物料有高粘度、普通粘度型。（2）已开发一套“薄膜蒸发器远程CAD系统”，该系统可实时、实地实现薄膜蒸发器的设备选型、工艺计算、结构强度计算、二维/三维设备图形的生成及设备报价。（3）研制了配套设备-短程蒸馏器。
南京工业大学
2021-04-13
有机薄膜电致发光器件
自1987年美国柯达公司的邓青云C．W．Tang等人报导了有机电致发光以来，在全世界范围兴起了一场有机薄膜发光二极管研究热潮。有机薄膜发光二极管具有主动发光、响应快、全固体化、容易实现彩色化和驱动电压低等独特的优越性，是很有潜力的平板显示器，它将取代现在统治市场的液晶显示器。然而高亮度、长寿命和高效率的有机电致发光器件是人们一直梦寐以求的。 有机电致发光器件虽然发展非常迅速，发展规模也是空前的。但是为了得到高亮度、高效率和长寿命的有机电致发光器件，人们对有机电致发光中的一些问题并没有很好的解决，如由于目前空穴和电子传输层材料和制备工艺的限制，用普通有机电致发光器件的结构：ITO/空穴传输层/有机发光层/背电极，有如下一些问题：发光层与电极之间的互扩散，没有足够高的空穴和电子迁移率，以及注入的空穴与电子不够平衡等。这些问题限制了有机电致发光器的进一步改善，成为有机电致发光器件发展的重要瓶颈，无法制备性能优异的有机发光器件。 技术特点： 对有机薄膜电致发光器件的结构和电子传输层材料进行改进，从而有效提高有机薄膜电致发光器件的亮度、效率和寿命。 技术特点：是在透明电极上，依次制备空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子电势补偿层和背电极所组成薄膜结构有机电致发光器件，其特征在于：在有机发光层与电子电势补偿层之间加入电子传输层，电子传输层采用宽禁带无机材料。 该器件在有机发光层与电子电势补偿层之间加入无机电子传输层这种结构可以大大改善有机电致发光器件的发光层与电极之间的扩散，注入的空穴与电子的不够平衡等，使有机电致发光器件的发光亮度，效率和奉命得到提高。
北京交通大学
2021-04-13
先进薄膜材料研发项目
1、制备设备技术先进： 多弧离子镀设备加装脉冲磁控后实现了对等离子体的约束与控制，从而制 备的涂层物理性能更好，并实现了 Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、 Cr/ CrNX/ CrC1-xNx/ CrC 薄膜颜色可调，实验证明此工艺制备的涂层表面更加光洁、硬度更大，效 率更高。脉冲电源、磁系统和 PLC 控制系统均为课题组自行开发，具有设备技 术创新，此项工作在国内领先。 2. 涂层设计理念合理 用脉冲磁控多弧离子镀制备 Ti/TiNX/TiN、Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、Cr/Cr NX/ CrC1-xNx/ CrC、Cr/CrN/CrAlSiN 梯度复合薄膜。本方案通过优化膜系和制备工 艺参数，可以有效缓解应力，提高涂层在基底上的附着力，此项研究具有薄膜 材料设计创新，具有国内先进水平。由于梯度复合薄膜制备参数变化多，工艺 参数实现了 PLC 控制，生产效率和重复性大大提高。 3. 绿色环保无污染 由于真空镀膜工艺无污染，且制备的薄膜质量好，此工艺代替高污染的电 镀工艺，是绿色环保产业，符合国家提倡主导的产业发展方向 4. 制备开发 DLC 薄膜 利用线性离子源发电技术制备了 DLC（Diamond like carbon）薄膜，此薄 膜制备工艺国内领先，具有沉积温度低、薄膜质量好特点，可用于医疗器械和 各种机械配件镀膜等，其制备方法重复性好、衬底温度低等特点。
山东大学
2021-04-13
类金刚石薄膜
类金刚石薄膜（diamond-like carbon, DLC）是一种亚稳态的非晶碳膜，其结构、物理化学性质接近于金刚石。作为一种新型的硬质薄膜材料具有一系列类似于金刚石的多种优异性能，如高硬度、低摩擦系数、高耐磨耐蚀性、高热导率、在可见到紫外光范围内透明、良好的绝缘性和化学稳定性、优异的生物兼容性及表面光滑等，可广泛用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域。 本项目通过物理气相沉积方法制备的类金刚石薄膜具备质量稳定，与基体结合强，硬度、弹性模量、摩擦系数和透光性可调控，耐摩擦磨
南京理工大学
2021-04-14
耐高温超导热绝缘减震材料的研究
随着集成技术和微封装技术的发展，电子元器件和电子设备向小型化和微型化方向发展。电子设备所产生的热量迅速积累、增加。为保证电子元器件在使用环境温度下仍能高可靠性地正常工作。需要开发导热绝缘高分子复合材料替代传统高分子材料，作为热界面和封装材料，迅速将发热元件热量传递给散热设备，保障电子设备正常运行。高分子材料本身的热传导系数比较小，所以填充型高分子复合材料导热性能主要依赖于填充物的导热系数、填充物在基体中的分布以及与基体的相互作用。填料用量较小时，填料虽均匀分散于树脂中，但彼此间未能形成相互接触和相互作用，导热性提高不大；填料用量提高到某一临界值时，填料间形成接触和相互作用，体系内形成了类似网状或链状结构形态，即形成导热网链。当导热网链的取向与热流方向一致时，材料导热性能提高很快；体系中在热流方向上未形成导热网链时，会造成热流方向上热阻很大。项目采用导热填料添加的同时，以耐高温的硅橡胶或者氟橡胶为基体，硅橡胶是由环状有机硅氧烷开环聚合或以不同硅氧烷进行共聚而制得的弹性共聚物。在有机硅产品的结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。硅橡胶有耐热，耐寒，有很宽温度使用范围，高电绝缘性，良好耐候性，耐臭氧性，并且无味无毒等性能。其最显著的特点是其优异的耐热性，可在?O0℃左右的温度下长期使用，因此被广泛用作高温场合的弹性材料。具有耐高温性的硅橡胶在印刷业、电子、电器、汽车、航空航天等工业部门和高新技术领域的应用是其它材料所不能替代的。
华东理工大学
2021-04-11
关于超薄单晶铅膜界面超导的研究
通过使用铅的条状非公度相作为铅膜和硅衬底的界面，用超高真空分子束外延技术成功制备出一种宏观面积的、塞曼保护的新型二维超导体。系统的低温强磁场实验表明，该体系的超导电性可存在于超过40特斯拉的平行强磁场中，这一数值远超过体系的泡利极限，是塞曼保护超导电性的直接证据。第一性原理计算结果也表明，条状非公度相中特殊的晶格畸变会延伸至铅膜中，从而在该体系中引入很强的塞曼自旋轨道耦合。同时，新的微观理论也给出了强杂质情形下各种自旋轨道耦合及散射效应对二维超导临界场的影响并定量地解释了塞曼保护超导电性的物理机制。该工作表明，可以通过界面工程在中心反演对称性保护的二维超导中引入面内中心反演对称性破缺，也即在二维晶体超导体系中人工引入塞曼保护的超导电性机制。这一结果预示出人们有望在二维超导体系中，通过界面调制发现新的非常规超导特性。这种宏观尺度强自旋轨道耦合下的二维超导，也为拓扑超导的探索提供了新的平台，并为未来无耗散或低耗散量子器件的设计与集成奠定了基础。图 (a) 脉冲强磁场实验表明6个原子层厚铅膜的超导电性在高达40 T的水平强场下仍不被破坏。(b) 临界场随温度的关系与理论高度重合，有力地证明了超薄铅膜中的塞曼自旋轨道耦合保护的超导电性。 (c) 对外延生长于条状非公度相（SIC）界面上的超薄铅膜进行磁阻测量的示意图。
北京大学
2021-04-11
新型多门控超导纳米线逻辑器件
为了追求极限性能，越来越多的电子系统需要在低温条件下工作。例如，在量子计算机、高性能传感器、深空观测以及一些经典信息处理系统中，通常使用工作温度为2K甚至是mk温区的低温器件，从而在噪声、速度和灵敏度等方面实现接近量子极限的性能。对于这一类低温系统，信号读取与处理通常采用两种方式：第一种是采用超导数字电路SFQ（单磁通量子技术）来实现高性能计算和处理；第二种是将信号传送至几十K的温区，再采用低温CMOS技术对进行信号处理。然而，不论采用何种技术路径，数字电路的功耗都必须控制在极小范围之内，从而保持极低温的工作环境，维持低温器件的高性能。随着应用需求的提高和低温阵列器件规模的扩大，低温电子系统性能受到信号处理和传输技术的制约，急切需要新的方案进行解决。 图1. (a) 采用超导纳米线结构实现的12门控或逻辑门；(b) 超导纳米线数字编码器芯片照片。针对此问题，南京大学吴培亨院士领导的超导电子学研究所团队，赵清源教授和康琳教授课题组设计出新型多门控超导纳米线逻辑器件(superconducting nanowire cryotron, nTron)，并利用此器件搭建经典二进制数字编码器；在1.6K的温度下，成功实现数字信息编码，总功耗小于1微瓦(10-6瓦)。同时，他们还利用此编码器对超导纳米线单光子探测器阵列实现数字化读出，为低温阵列探测器的信号读出和处理提供第三种解决方案。图2. 超导纳米线逻辑芯片实现对单光子探测器阵列的数字化读取。半导体数字电路，经历了从电子管、晶体管、混合集成电路至大规模集成电路的发展过程。每一代技术的升级变革，其核心推力都是基础逻辑器件的更新换代。前沿技术领域对超导电子器件的应用需求，也正将超导电子技术推向数字化的发展时代。南京大学吴培亨院士团队基于超导纳米线技术，开展了新型超导逻辑器件(nTron)的研究工作。nTron为单层平面器件，利用局部超导相变，实现高速低功耗的开关逻辑。
南京大学
2021-04-11