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高压大功率半导体器件IGCT
1. 痛点问题
功率半导体是支撑能源领域发展的核心部件。为实现3060双碳目标，我国正在超常规推动新能源发电、大容量输配电和电气化交通等领域，对电压等级4.5kV以上的功率器件需求急速增长。提高器件电压和容量可以减少器件串并联数量、缩减装备体积和成本，是解决城市用地紧张、降低海上风电平台建设成本的关键。然而，受工作机理和制备工艺限制，IGBT器件最大功率等级为4.5kV/3kA和6.5kV/0.75kA，已接近瓶颈，无法满足能源发展需求。因此，亟需更高电压、更大容量、更高可靠性和更低制造成本的功率半导体器件解决方案。
2020年，中国功率半导体市场规模达2000亿元，但90%以上依赖进口，尤其是4.5kV以上器件，近乎全部进口。亟需寻求自主可控的功率半导体器件国产替代方案。
2. 解决方案
本技术面向新能源发电和输配电领域大容量、高可靠的需求，提出了自主化IGCT器件（集成门极换流晶闸管）的设计、制备和驱动控制方案，可以提高阻断电压和关断电流能力、降低器件运行损耗，且可以结合应用工况开展定制优化，如改善器件防爆特性、解决高压装置中的驱动供电问题等，从而实现大容量、高可靠、低成本、高效率的能量管理和功率变换。
目前团队已研制出4.5kV/5kA和6.5kV/4kA的IGCT器件，功率等级全面覆盖IGBT，且具有向更大容量发展的潜力。与IGBT、MOSFET等晶体管器件相比，本技术提出的IGCT具有通态损耗低、耐受电压高、可靠性高、抗干扰能力强等突出优势，符合能源发展趋势，且制造工艺沿用基本沿用传统的晶闸管路线，制造成本低，国内工艺基础好。
清华大学
2021-10-26
二维半导体材料与器件
提出了层数调制、栅极电压调制和自组装单分子层调制等物理、化学改性策略，显著调控了MoS2载流子浓度和功函数，为开发低接触电阻的高性能纳电子器件提供了手段，研究成果发表于ACS Nano、APL等知名期刊，应邀为Adv. Mater.撰写综述一篇。
哈尔滨工业大学
2021-04-14
一种 MEMS 器件的封装方法
本发明公开了一种 MEMS 器件的封装方法，包括 S1 在框架基 板与封盖的内表面上对称附着图形化的过渡金属化层和钎料层；S2 在 框架基板的钎料层上附着图形化的自蔓延多层膜；S3 将芯片键合固定 在框架基板上并实现信号互连；S4 将固定有芯片的框架基板与封盖进 行除气除湿处理后对准堆叠形成封装结构；S5 对封装结构施加压力、 预热后引燃自蔓延多层膜，自蔓延多层膜燃烧并熔化钎料层实现冶金 互连。本发明将封盖直接与框架
华中科技大学
2021-04-14
光谱仪器光栅分光器件与部件
中阶梯光栅的刻划： ICP光谱仪的分光核心部件主要是中阶梯光栅，中阶梯光栅的二维分光系统，具备更高的分辨能力，使光谱仪具有分析精准、多元素同时检测以及检测速度快等优点。 √ 分辨力高 √ 制作难度大
上海理工大学
2021-04-13
二维材料中红外发光器件
中红外光谱技术被广泛应用于医疗诊断、军事侦察、工业控制、环境监测等领域。其中，中红外光源是实现中红外技术的核心部件之一。作为二维层状材料家族的新兴成员，黑磷（BP）已因其独特的性能而得到广泛研究。
南方科技大学
2021-04-14
光伏发电逆变系统的研究和开发
我们对如何通过预测控制的各要素设计，提升逆变系统的性能指标，进行研究，取得了良好的成果。对LCL型三电平逆变系统，我们在分析系统指标与系统控制量之间关系的基础上，设计了相应的基于个离散控制量的预测控制器，为解决该类非线性约束优化在线计算量大的问题，基于分值定界的思想提出了相应基于DSP的快速算法。为进一步提升逆变系统的效率等指标，我们提出了变系数的光伏逆变预测控制器，在目标函数中对电流跟踪和大电流时开关动作的抑制实现了统一，设计了相应的系数表达式并给出相关算法和实验结果。我们进一步研究了基于预测控制的微电网系统的调度问题，针对微电网群系统集中式优化计算量巨大的问题，我们从结合ADMM，从给出了系统的分布式预测控制器并对其在线迭代算法并进行了研究和验证。同时，我们对无线并联型逆变系统的稳定性进行了分析。达到了预期研究目标。
南昌航空大学
2021-05-04
变偏移距VSP并行处理系统研究
《变偏移距VSP并行处理系统》是一套基于并行计算的可用于石油天然气开发中的VSP处理系统。该项目属于地球科学学科领域。 针对walk-away VSP技术问世20余年来一直没有得到很好的应用这一现象，其主要原因是波场分离技术和成像技术没有得到很好的解决，传统的计算机算法又不能完全支持新的数学算法。为此，我们在高性能并行计算机上开发了本系统。优良的计算机并行算法使得我们提出的广义拉冬变换能够快速便捷地完成，从而彻底解决了walk-away的波场分离问题；同时，射线成像技术的并行计算格式的研发，保证了我们可以在很短的时间内任意调整地下介质结构并快速形成成像后的地下反射界面，实现了“正反演结合”有约束的射线成像技术。 该系统还包含了谱分析、1-D滤波、2-D滤波、子波整形反褶积等一系列常规的信号分析与处理子模块。 主要研究内容： 1）在理论分析基础上编写程序成功实现了具有复杂波场的变偏移距VSP资料的上下行波分离，为油气、地热和地质矿产资源勘探和开发提供了可靠的技术支持； 2）设计建立射线追踪模型从客观上解决了变偏移距VSP的正演模拟问题，并为射线偏移成像提供了一个有力的工具； 3）采用射线成像技术对变偏移距VSP上行波场进行成像，实现了变偏移距VSP资料在地下空间的准确归位。 4）实现了变偏移距VSP资料的并行处理，解决了超大数据容量的变偏移距VSP资料处理受硬件条件局限的问题。
天津城建大学
2021-04-11
滑轮组增幅程控变流量发生器
（专利号：ZL 201510148528.8） 简介：本发明提供一种滑轮组增幅程控变流量发生器，属于水处理技术领域。该发生器包括恒位供水系统、变水位差出水系统以及流量曲线程序自控系统；恒位供水箱下部接三根出水软管，通过出水软管上电磁阀的不同开闭组合、调节阀的开度和高度调节器的联合作用，实现基准流量大小和流量增幅的变化；变水位差出水系统中的加、减速牵引电液推杆分别通过加、减速动滑轮组连接到牵引轮，实现加、减速牵引电液推杆的快速切换。工控机连接转换器、变频器以及电机，按照给定的水流量变化曲线使得出水流量呈任意所需波形变化。本发明能够模拟各种降雨雨型及工业污水的流量变化，实现对各种调量池、雨水调蓄池的调量效果进行量化评价与结构优化。
安徽工业大学
2021-04-11
变轴数控机床及并联机构应用
Ø 成果简介：变轴数控机床（也称虚拟轴机床或并联机床）是基于构造上新构思、刀具运动的新原理、数学运算的新方法提出的。该数控机床主要应用并联空间机构作为机床的主体机构。在运动学原理上或结构上皆迥然不同于传统数控机床。其特点是将机械的简单性与数学的复杂性融为一体的高技术设备。基于并联机构的变轴数控机床重量轻，刚度大、精度高，刀具具有六个运动自由度。突破了机械结构设计对传统工艺依赖的限制,可解决尖端装备中复杂曲面、复杂几何形状零件以及复杂模具精密加工任务，为先进制造技术的发展提供一种
北京理工大学
2021-01-12
低地板轻轨车牵引及辅助变流系统
简述：“十一五”国家科技支撑计划重点项目“ 100% 低地板轻轨车研制 ” 最新科技成果，由北京交通大学联合长春轨道客车股份有限公司、北京千驷驭电气有限公司等单位研制生产，拥有完全自主知识产权，采用矢量控制、防滑 / 防空转、零速停车、网络监测及故障诊断、数字高频控制等先进技术，具有结构紧凑、模块化、轻量化、低噪声、人性化等特点。装备该系统的我国首列 100% 低地板车已在长春轻轨进入试运营阶段。
北京交通大学
2021-04-13