钛及钛合金在生物医学领域的应用日益广泛。随着表面改性技术的发展，经表面生物活化改性的多孔钛材料不仅具有良好的生物相容性和骨传导性，还可具有骨诱导性。中心在国家“十一五”、“十二五”科技支撑计划资助下，利用独特的多孔金属制备技术及表面电化学改性技术制备出骨诱导多孔钛材料，其力学性能与人体自然骨匹配良好，在应用于承力部位骨修复方面具有极大的优势。

二聚酸是具有三十六个碳的二元酸，具有优良的耐低温性能。本团队致力于二聚酸基尼龙产品的开发研究多年，形成了二聚酸基尼龙制备的核心技术。设计比例的二元酸与二元胺在催化剂存在下经成盐、加压及常压分阶段聚合、切粒等过程获得目标产品，工艺简单，反应平稳，根据需要可以通过改变工艺参数及操作条件，灵活控制尼龙数均相对分子质量，制备出的产品性能达到或超过现有尼龙11、尼龙10和尼龙1212等长链尼龙产品。相关技术已获国家发明专利。

首次发现一类同时具有超高电子迁移率、合适带隙、环境稳定和可批量制备特点的全新二维半导体(硒氧化铋，Bi2O2Se)，在场效应晶体管器件和量子输运方面展现出优异性能。彭海琳课题组基于前期对拓扑绝缘体（Bi2Se3，Bi2Te3）等二维量子材料的系统研究，提出用轻元素部分取代拓扑绝缘体中的重元素，以降低重元素的自旋-轨道耦合等相对论效应，进而调控其能带结构，消除金属性拓扑表面态，获得高迁移率二维半导体。经过材料的理性设计和数年的实验探索，发现了一类全新的超高迁移率半导体型层状氧化物材料Bi2O2Se，并利用化学气相沉积(CVD)法制备了高稳定性的二维Bi2O2Se晶体。基于理论计算和电学输运实验测量，证明Bi2O2Se材料具有合适带隙（~0.8 eV）、极小的电子有效质量(~0.14 m0)和超高的电子迁移率。系统的输运测量表明：CVD制备的Bi2O2Se二维晶体在未封装时的低温霍尔迁移率可高于20000 cm2/V·s，展示了显著的SdH量子振荡行为；标准的Bi2O2Se顶栅场效应晶体管展现了很高的室温表观场效应迁移率（~2000 cm2/V·s）和霍尔迁移率（~450 cm2/V·s）、很大的电流开关比（>106）以及理想的器件亚阈值摆幅（~65 mV/dec）。二维Bi2O2Se这些优异性能和综合指标已经超过了已有的一维和二维材料体系。Bi2O2Se这种高迁移率半导体特性还可能拓展到其他铋氧硫族材料（BOX：Bi2O2S、Bi2O2Se、Bi2O2Te）。

中试阶段/n作为第三代半导体的核心基础材料之一的 ZnO 晶体既是一种宽禁带半导体，又 是一种具有优异光电性能和压电性能的多功能晶体。中国科学院半导体研究所的科 研人员研究掌握了一种生长高质量、大尺寸 ZnO 单晶材料的新型技术方法-化学气 相传输法（CVT 法）。III 族氮化物 GaN、AlN 及其三元组合化合物是制造波长为 190nm-350nm 的发光器件和新型大功率电子器件的基础材料。AlN 具有高热导率 （3.4W/cmK），与高 Al 组份的 AlGaN 材料和 GaN 材料晶格匹配等

光掩膜版(又称光罩，掩膜版，英文 Photo-mask )是芯片制作中实现设计图形转移的载体，是决定其微细结构和线宽精度的核心材料和工具。 目前中国半导体掩膜版的国产化率10%左右，90%需要进口，高端掩膜版国产化率3%，miniLED和microLED产业升级也需要更多高端掩膜版。随着中国市场需求的持续提升，掩膜版产能严重不足。并且中国半导体掩膜版的产业起步较晚，技术滞后，核心技术和装备基本让国外公司垄断，特别是在设备、材料领域众多技术处于“卡脖子”状态，例如掩膜版制造的核心装备光刻机、检测机、测量机、修复机和贴膜机等都依赖进口，严重制约中国半导体产业的发展。华中科技大学徐智谋教授团队致力于全套高端半导体光掩膜版的关键核心技术研发与量产，为“卡脖子”技术研究而努力。 具有建立180 nm技术节点半导体掩膜版量产线相关核心技术；具备130 nm至28 nm半导体掩膜版研发、设计及验证能力。主要研究成果如下： 1） 工艺突破 团队掌握了掩膜版MEMS微纳加工量产核心技术，如电子束光刻、激光光刻和纳米压印光刻等MEMS微纳加工工艺的各类技术参数的搭配和优化，以及大数据量软件快速处理、补偿等。 2） 装备国产化 A. 超高精度二维测量装备 尺寸测量是验证掩膜版技术指标的核心，主要包括关键尺寸测量(CD)和长尺寸测量(TP)。团队已掌握掩膜版的关键测量技术，达到国内先进水平，具有整套设备的整机制造能力。 TP测量是掩膜版制作的核心指标，直接影响到客户的套合精度，该测量设备一直由国外极少数厂商垄断，且价格昂贵，一般在1000万美元以上，高端限制对中国出口。团队目前正在攻克该项技术，已取得阶段性成果。 B. 缺陷修复装备 掩膜版修补技术是提升良品率的关键手段，该技术一直为国外垄断。团队已熟练掌握UV、DUV激光化学沉积技术及皮秒飞秒激光金属处理技术，具备整机制造能力，可降低设备采购成本70%以上。 C. Pellicle自动贴膜装备 随着产品精度的提升和应用领域的高端化，掩膜版贴膜是个不可缺少的重要环节。在IC制造领域100%掩膜版需贴Pellicle，在IC封装领域90%以上需贴膜，在LED领域80%以上需贴膜。该贴膜设备一直国外公司垄断，国内厂家没有提供，国外采购全自动贴膜设备需100万美元左右。团队具备研发制造该设备的能力，贴膜精度±0.1mm,且有设备正式在产线运营，制造成本可节约90%以上。 3） 厂房建设关键技术 团队对MEMS及其掩膜工厂工艺设备厂务设计有丰富经验，掌握高等级防微震厂房结构和设备平台的设计施工，可达到VC-D级技术标准，满足纳米级生产技术要求。 【技术优势】 （1）掌握了高性价比掩膜版量产的关键核心技术，包括部分装备的国产化，解决“卡脖子”技术难题，量产线建设成本节约30%以上； （2）具备28 nm及以下技术节点掩膜版设计开发能力和验证平台，验证周期可缩短3倍； （3）拥有一支20多年以上掩膜版量产、研发和销售经验的队伍，成熟的企业管理经验，保证企业稳步成长，确保投资风险可控。 【合作方式】 股权投资合作共建或政府孵化+中试线。

高速列车的安全运营关系到旅客生命财产安全，高速列车运营环境监控是铁路安全 运营的重要保障。开展基于无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)的高速列 车运营环境监测理论技术研究具有重要的理论意义及实用价值。 高速列车 WSN 亟需解决的问题： ➢ 接触网和车载设备对 WSN 的强电磁干扰问题 ➢ 高速列车运行时，对 WSN 质量的影响 ➢ 大规模传感器节点动态负载均衡和实时路由控制问题 ➢ 计算资源有限条件下，低信噪比监测数据的处理、融合问题

基于过去发展的基于第一性原理电子结构计算的有限温度下铁电-顺电相变模拟手段，指出Fisher等人提出的有限尺寸标度理论存在缺陷，并针对铁电-顺电相比提出修正方法。此理论缺陷存在的本质原因是理论推导过程中对体材到薄膜演变过程中哈密顿量变化的忽视，是由当时实验技术与针对具体材料物性理论模拟手段的局限造成的。新发展出来的修正方法可广泛适用于类似铁电材料的物性模拟。 研究中，以SnTe作为一个例子，来研究标度律不成立的体系；以BaTiO3为一个例子，来描述标度律成立的体系。通过对比两类材料在从体材到薄膜变化过程中电子结构与相变温度变化的规律，作者发现相变序参量的变化可以作为一个描述子，来区分此两类系统。在标度律成立的体系，体材与薄膜的相变序参量并不发生变化，这个也是70年代Fisher等人提出标度律的一个基本假设。而对SnTe这类材料，在从体材到薄膜的演化过程中，相变序参量已经发生了变化。这一机制也为寻找、预测和设计低维高Tc铁电材料提供了新思路。不同于之前研究常采用的施加应变等外部调制手段，新机制预测的低维铁电材料具备本征高Tc，更易于脱离实验室条件走向工业生产。课题组期待这一工作能激发更多高Tc铁电材料的发现。图1. 材料的相变序列(a) 满足标度律的传统铁电材料；(b) 不满足标度律的二维铁电材料；(c) 不满足标度律的一维铁电材料。当且仅当材料的低维相变序列发生改变时，标度律不成立，该材料有可能发现高Tc，即(b)(c)，有待于进一步的实验发现。

成果描述：橄榄石型磷酸铁锂因为其具有环境友好、成本低、来源广以及稳定性和安全性好等优点；但其过低的离子导电率和电子导电率也限制了LiFePO4在动力锂离子电池方面的应用。 单斜结构的磷酸钒锂晶体内部原子排列构成三维网状结构，为锂离子的迁移提供了有利的通道，因而Li3V2(PO4)3具有更好的锂离子导电性。单斜结构的Li3V2(PO4)3具有较好的稳定性和大电流充放电特性，同时其在充放电时有不止一个锂离子参与脱嵌，具有比LiFePO4更高的电压平台。 本研究通过加入高含量钒合成同时包含LiFePO4和Li3V2(PO4)3相的复合正极材料，利用Li3V2(PO4)3快离子导体的特性改善材料的导电性，使材料具更好的电化学性能。市场前景分析：低成本磷酸钒铁锂电池主要应用于（1）动力电源系统市场，主要针对电动自行车、电动汽车、电动观光车、旅游游艇等.（2）储能系统，比如高档住宅小区的太阳能路灯、景观照明灯、移动通讯基站蓄电池、风能发电等储能系统。与同类成果相比的优势分析：克容量(1C)：160mAh/g； 10C/1C＞80%； 常温循环2000次保持85%以上； 振实密度：1.3g/cm3以上 国际先进。

  高速列车的安全运营关系到旅客生命财产安全，高速列车运营环境监控是铁路安全运营的重要保障。开展基于无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)的高速列车运营环境监测理论技术研究具有重要的理论意义及实用价值。高速列车WSN亟需解决的问题：      1.接触网和车载设备对WSN的强电磁干扰问题       2.高速列车运行时，对WSN质量的影响      3.大规模传感器节点动态负载均衡和实时路由控制问题      4.计算资源有限条件下，低信噪比监测数据的处理、融合问题