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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
有机半导体光电导器件研发及应用
① 酞菁纳米材料制备。使用四苯氧基金属酞菁，采用混合溶剂缓慢挥发的方法，得到一维的酞菁纳米线；② 器件组装。使用梳状电极，将酞菁纳米线搭在梳状电极两端，形成电路。得到的酞菁器件对 808 nm光敏感，可以迅速产生响应，恢复时间短，课重复响应。
安徽理工大学
2021-04-13
分子基光催化产氢器件多相化
在利用太阳能分解水制取氢气的催化剂研究上取得新进展。该研究工作借鉴自然界光合作用，在多个光敏中心多个催化中心产氢器件构筑的基础上，进一步将其植入到金属有机框架材料中，模拟自然界酶催化环境中质子和电子的传输与转移，在有效规避分子基催化剂稳定性差的同时，极大地提高了光催化产氢性能，为人工模拟光催化剂的设计和构筑提供了新的思路。 人工模拟光合作用，利用太阳能在催化剂作用下分解水制取氢气，是实现将太阳能转化为清洁的化学能，解决人类社会面临的能源危机和环境污染问题的理想途径。在早期，我校化学学院苏成勇教授和石建英副教授研究团队发展了空间上相互独立、功能上相互等价，集合8个光敏金属有机钌中心和6个催化Pd2+中心于一体的金属-有机分子笼产氢器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在单一分子笼内构筑出多个相互独立的能量传递和电子转移通道，获得了高达380 μmol h-1的初始产氢速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。虽然金属有机分子笼提高了分子基催化剂的产氢性能，但光照条件下的稳定性仍然是制约其进一步应用的决定因素。 最近，我校化学学院苏成勇教授和石建英副教授研究团队又基于配位组装策略实现了Au25(SG)18纳米簇在金属有机ZIF-8主体框架内部和外表面的可控组装[Advanced Materials, 2018, 30,1704576]。采用相似策略，他们将MOC-16植入到ZIF-8主体内，进一步将ZIF-8转化为Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，获得了MOC-16@CZIF催化剂。
中山大学
2021-04-13
新型硅基环栅纳米线MOS 器件
已有样品/n在主流硅基FinFET集成工艺基础上，通过高级刻蚀技术形成体硅绝缘硅Fin和高k金属栅取代栅工艺中选择腐蚀SiO2相结合，最终形成全隔离硅基环栅纳米线MOS器件的新方法。并在取代栅中绝缘硅Fin释放之后，采用氧化和氢气退火两种工艺分别将隔离的“多边形硅Fin”转化成“倒水滴形”和“圆形”两种纳米线结构。
中国科学院大学
2021-01-12
氮化镓高压电力电子器件
已有样品/n基于AlGaN/GaN异质结材料体系，通过采用导电机制融合和能带分区调控的先进技术路线改变传统氮化镓肖特基二极管正向电压与反向电流等参数之间的经典调控规律，采用无损伤工艺，提升了器件的均匀性和可靠性，进一步提升了氮化镓肖特基二极管的性能。测试结果达到1700V反向耐压，正向开启电压达到0.38V以及高防浪涌能力，为肖特基二极管器件市场提供了一种新选择。
中国科学院大学
2021-01-12
阳离子基阻变器件电流-保持特性
已有样品/n通过石墨烯缺陷工程控制活性电极离子向阻变功能层中注入的路径尺寸和数量，集中化/离散化阳离子基阻变器件中导电通路的分布来调控其稳定性,此工作是该领域首次在相同结构阻变器件中实现电流-保持特性的双向调控，这种通用的基于二维材料阻挡概念的离子迁移调控方法，也能够移植应用到离子电池，离子传感等研究领域。
中国科学院大学
2021-01-12
高速光通信用微结构光纤器件
项目简介本成果提出新型微结构光纤器件，提出基于非对称耦合理论的实现模式转换、波分 复用等功能器件。已申请发明专利 6 项，其中已授权发明专利 3 项（ZL200810021652.8、 ZL200810021651.3、ZL200910032535.6）。 性能指标 （1）模式转换效率可达 80%以上，带宽在 100 nm 以上。 （2）实现 1310、1550 nm 波长复用、解复用，消光比低于-25 dB。 适用范围、市场前景 适用范围：高速光通信关键器件，组成高速、大容量光 通信
江苏大学
2021-04-14
极深紫外光源与纳米器件制造
徐永兵课题组于2014年启动了国家重大仪器研究计划（飞秒级时间分辨并自旋分辨电子能谱探测系统，项目编号61427812）。此项目就是旨在建立国内第一套极深紫外的光源系统。目前已经成功地在实验室中，实现了波长为120~24 nm左右的脉冲光源，脉冲重复频率为1kHz，单个脉冲为30fs。单个光子能量最大到50 eV左右，亮度为1 ´ 1011光子/s。从光
南京大学
2021-04-14
低导通电阻 VDMOS 器件及制备方法
本发明公开了一种低导通电阻 VDMOS 器件及制备方法，在传统的 VDMOS 器件结构中引入一块与 源区掺杂杂质相同的掺杂区。该掺杂区位于栅氧层正下方且与基区和栅氧层紧密接触。相应地，新掺杂 区上方的栅极采用中空结构。本发明 VDMOS 器件可有效降低沟道导通电阻和颈区电阻，从而降低 VDMOS 器件的导通电阻；同时，采用中空结构的栅极既可避免新掺杂区对击穿电压的影响，也可降低 栅极与漏极间结电容，提高 VDMOS 的开关速度。本发明方法工艺简
武汉大学
2021-04-14
高效有机磷光发光材料及OLED器件
高效有机磷光发光材料及OLED器件，2012年12月获四川省科技进步三等奖，技术指标达到国际先进水平；申请发明专利12项（5项授权）。项目中所制备的铱配合物磷光电致发光材料在四川虹视显示技术有限公司的3款OLED器件（1.1英寸、分辨率为96×64；1.8英寸、分辨率为128×64；2.2英寸、分辨率为160×128）样品中使用，该项目研究成果，填补了我国在新型平板显示器件---高效有机磷光电致发光材料及OLED器件方面的材料制备和器件化工艺的空白。
电子科技大学
2021-04-14