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磷化铟纳米柱径向同质结阵列结构的制备及高效光电转换器件
1. 痛点问题 目前硅基太阳能电池占据着太阳能电池的主导地位,其中单晶硅电池转换效率已可以达到25%左右,但它们需要比较多的单晶硅材料,生产成本高。而对于多晶硅,由于缺陷较多,转换效率比较低。III-V族材料转换效率高,但是材料和生产成本居高不下,难以推广使用。虽然可以利用纳米柱阵列来提高光吸收能力及减少材料成本,但是由于纳米柱结构具有很大的表面积,载流子较大的表面复合严重影响着器件的性能,而且需要昂贵的设备生长径向异质结和控制掺杂浓度。 2. 解决方案 本项目提出一种磷化铟纳米柱径向同质结阵列结构的简单制备方法,目前已完成高效太阳能电池验证和原型器件的制备,另还有可见光探测器等在研。 本方法是在磷化铟纳米柱制备过程中,利用刻蚀气体中加入氢气,可以同时实现了磷化铟纳米柱阵列和径向同质结的制备,通过控制刻蚀时间及氢气含量,精确控制磷化铟表面掺杂浓度及深度,相比于其他生长径向同质结的方法,本方法设备简单,制备效率高。在降低成本方面,纳米柱结构相比于平面结构具有更好的陷光效应,只需使用少量的材料便可以实现高效光吸收。 合作需求 本项目下一步发展需求主要集中在与太阳能电池相关企业的技术和产品合作,优化和固定产品制作工艺流程,降低生产成本。其次是资本投资、政府政策等方面的扶持。需要的外部资源主要是产业的工程化和市场资源。
清华大学 2022-03-09
低维半导体表界面调控及电子、光电子器件基础研究
本项目提出并发展了通用的硅基二维半导体材料范德华外延技术, 实现了多种层状和非层状半导体材料的二维薄膜可控生长,解决了传统外延方法中存在的晶格失配、热失配等多物理失配技术难题,开辟了非层状材料在二维电子器件领域的研究新方向。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 基于新材料、新架构的硅基高密度集成信息功能器件的自主发展是国家重大战略需求。本项目围绕新型低维半导体材料的大规模可控制备、物性调控及其电子、光电器件展开系统研究,主要技术创新点有: 一、二维半导体材料及其异质结构的大规模可控制备。本项目提出并发展了通用的硅基二维半导体材料范德华外延技术, 实现了多种层状和非层状半导体材料的二维薄膜可控生长,解决了传统外延方法中存在的晶格失配、热失配等多物理失配技术难题,开辟了非层状材料在二维电子器件领域的研究新方向。在晶圆级二维半导体材料的基础上构建出大规模的二维异质结构,得到了具有高可靠性和稳定性的集成器件。相关成果发表在Science Advances、Advanced Materials等国际知名刊物上,共计40余篇,授权专利16项;与中国电子科技集团公司第十三研究所等合作,成功实现了非层状GaN在大失配硅基衬底上的高质量外延,为第三代半导体的硅基集成提供了新的技术路线。 二、基于低维半导体材料的高灵敏光电器件。本项目通过发展高质量硫族半导体的外延生长新工艺,系统研究了MoTe2、PbS、CdTe等30余种二维半导体材料的光电性质,极大地拓展了传统的半导体光电材料体系;首次提出一种桥接的异质结构筑方式,大大降低了范德华间隙引入的光生载流子注入势垒,获得了高性能二维异质结光电器件;发展了纳米线场效应晶体管器件表面修饰方法,调节晶体管特性为强增强型,利用这种设计,实现了“锁钥”式高选择性、高灵敏度气体检测器件。本项目实现了从深紫外区到中远红外区的宽波段高灵敏度检测,相关成果发表在Science Advances、ACS Nano等国际知名刊物上,共计30余篇,授权专利6项。 三、后摩尔时代新型低维电子信息器件。本项目基于低维半导体材料及其异质结构的物性调控,首次提出了二维半导体材料中的“增强陷阱效应”物理模型,实现了高性能的亚带隙红外探测器和非易失性光电存储器;利用双极性沟道中横向载流子分布的特定电场依赖性,在二维黑磷晶体管中实现了室温负微分电阻特性;通过构筑亚5 nm沟道二维铁电负电容晶体管,使得亚阈值摆幅突破玻尔兹曼物理极限,有效降低了器件能耗;创新性的提出多层二维范德华非对称异质结构,实现了器件高性能与多功能的集成,器件性能为当时最高指标;发展了新型存算一体架构电子器件技术,首次演示了兼具信息存储和处理能力的二维单极性忆阻器,有望突破当前算力瓶颈,提供集成电路发展的新途径。相关成果发表在Nature Electronics、Nature Communications等国际知名刊物上,共计60余篇,授权专利7项。
武汉大学 2022-08-15
一种芯壳型纳米线三维 NAND 闪存器件及其制备方法
本发明公开了一种非易失性高密度三维半导体存储器件,该存 储器件由芯壳型纳米线作为 NAND 串组成,所述 NAND 串垂直于衬 底。利用芯壳型纳米线作为 NAND 串制作存储器件,不仅使器件的结 构更加简单,也减少了原有器件制作过程中复杂的制造工艺步骤,简 化了制备过程,对降低制造成本有积极作用
华中科技大学 2021-04-14
一种传输线和漏波天线复用器件及其波束扫描方法
本发明公开了一种传输线和漏波天线复用器件及其波束扫描方法,所述器件包括介质基板,分别位于介质基板上下表面的金属条带和金属地板,以及通过过孔连接金属地板和金属条带的周期性交替排列的电容和变容二极管。金属条带包括两端的渐变微带线结构和中间的人工表面等离激元结构。当变容二极管的容值与固定电容的容值一致时,该器件的表面阻抗一致,实现传输线的功能;当变容二极管的容值与固定电容的容值不一致时,该器件的表面阻抗得到周期性调制,实现漏波天线辐射功能。采用电压作为调节手段,随着电压的改变能够实现波束定频扫描; 该器件制造简单、操作方便、容易集成,只需要一步光刻过程,不仅节省造价,而且避免了多层结构引发的加工误差。
东南大学 2021-04-11
西南大学稳态瞬态变温近红外荧光磷光光谱仪采购项目公开招标公告
稳态瞬态变温近红外荧光磷光光谱仪采购招标项目的潜在投标人应在中国政府采购网或西南大学采购与招投标管理中心网获取招标文件,并于2022年06月21日15点00分(北京时间)前递交投标文件。
西南大学 2022-05-31
一种能产生高振强的多波变正弦曲线变频控制振动磨
本实用新型涉及一种变频控制的振动磨,特别是一种能产生高振强的多波变正弦曲线变频控制振动磨, 属于振动利用工程技术领域。由电源、变频器、振动磨、传感器、记录分析仪组成,变频器接线一端与电 源相连接,变频器接线另一端与振动磨的驱动电机相连接;变频器上可以进行多点频率的变化输入,以使 电机的输入频率按照设定的规律变化,从而驱动振动磨系统工作;传感器依靠磁力置于振动磨磨筒上,传 感器搭配积分电荷放大器使用,可将检测的加速度信号及二次积分即振幅信号,传输给记录分析仪,进而可以确定振动磨的振强、振幅变化曲线,便于调整变频器的变化规律,进行控制程序编制,对振动磨机实 施变频控制。
南京工程学院 2021-04-11
一种可有效降阻的在线自激式自稳定管式换热器清垢及强化换热技术
针对火电机组汽轮机组凝汽器管式换热器、管式空预器易结垢与积灰、换热 端差大,清洗较困难,且运行成本高等问题,提出并设计了一种以带平衡孔的旋 流叶片为核心的清垢、清灰及强化换热装置,其能依靠循环水、烟气的流动实现 旋流叶片自激旋转,强化扰流,实现在线自动清垢清灰及强化换热,且在平衡孔 的作用下,能防止旋流片的偏斜而实现自平衡稳定。应用本方法与装置应用本方 法与装置于火电机组凝汽器,端差可降低为1~3C,应用于火电机组管式烟气换 热器,可提高热力发电厂热效率该装置还可广泛应用于电力、化工、制 药、印染等表面式换热过程,节能减排效果显著。
重庆大学 2021-04-11
面向大功率开关电源器件的铁硅粉芯关键生产工艺开发
:铁硅粉芯是一种新型复合软磁材料,主要用于 替代传统开了气隙的硅钢、铁氧体及非晶等材料,作为电感器 和电抗器的磁芯,用于对直流叠加要求较高的大功率光伏逆变 器、风电变流器、电动汽车充电机、变频空调、有源滤波器、 UPS 电源等新能源与节能电力电子系统。 铁硅粉芯在器件中的作用是实现电磁能量转换,其与绕制 线圈一起组成的各种磁性器件在电力电子系统中起到功率因数 校正和滤波
合肥工业大学 2021-04-14
一种以 PEO-LDPE 合金为基体的含铜节育材料及其器件
本发明公开了一种以 PEO-LDPE 合金为基体的含铜节育材料即 Cu/PEO-LDPE 复合材料及其器件,包含有 PEO-LDPE 合金基体及分布 其中的含铜金属粒子,其中含铜金属粒子的重量百分比含量为 0.5~ 30 % , 在 PEO-LDPE 合 金 基 体 中 , PEO 的 重 量 百 分 比 含 量 为 Cu/PEO-LDPE 复合材料总重量的 0.5~30%(优选值 5~15%)。相较于 Cu/LDPE 节育材料,
华中科技大学 2021-04-14
一种适用于成卷柔性电子器件的逐片转移装置
本发明公开了一种适用于成卷柔性电子器件的逐片转移装置, 包括薄膜进给单元、载带输送单元、真空辊吸附单元、压辊转移单元 和废料剔除单元,其中薄膜进给单元用于薄膜的进给运动并对薄膜进 行模切,模切后的薄膜经真空辊吸附单元驱动至压辊转移单元,模切 后的薄膜在压辊转移单元中实现与载带之间的粘着和固定,废料剔除 单元则根据工况需要提供多种对废料的实时检测和剔除操作。通过本 发明,各个模块单元之间相互联系,共同协作,实现对成卷柔性电子 器件逐片的高速检测转移过程,同时具备运动稳定性和可靠性好等优 点。
华中科技大学 2021-04-14
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