针对城市排水管网有害气体如硫化氢（H2S）和甲烷（CH4）等风险管控难题，通过机制研究、模型建立、技术研发等形成了城市排水系统有毒有害气体管控集成技术。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 针对城市排水管网有害气体如硫化氢（H2S）和甲烷（CH4）等风险管控难题，通过机制研究、模型建立、技术研发等形成了城市排水系统有毒有害气体管控集成技术，近五年共发表11篇SCI论文，包括5篇Water Research.和1篇Environment International，并有1篇发表在我国高质量科技期刊 Journal of Environmental Sciences上，另外授权国家发明专利2项和计算机软著1项。简短介绍如下： 1）机制研究。针对排水管网内H2S和CH4产生机制不明的问题，揭示了生物膜在下水道H2S和CH4产生过程中所起关键作用，阐释生物膜内部空间结构动态演化对硫化氢浓度波动的影响机制，指明了下水道有害气体控制方向的“靶心”。 2）模型建立。针对排水管道中H2S和CH4产排规律不明及缺乏准确的预测手段问题，建立首个基于生物膜模型的城市排水管网水质数学模型BISM，首次定量揭示了复杂多变条件下排水系统中有害气体形成释放规律，为精准、高效管理控制排水系统有害气体污染提供了强有力的技术支撑。此外，开发了H2S产排预测软件，牵头制定国内第一个排水管网H2S风险管理技术标准“广东省地方标准《城市排水管网有毒有害气体监测与风险分级管理技术标准》”，并于大湾区各地试行。进一步，应用数学模型和实验证实，揭示厨余垃圾粉碎后排入下水道会带来H2S和CH4浓度剧增的风险，为我国的垃圾分类管理政策制定提供科学依据 3）技术研发。分别从①抑制生物膜内的SRB活动。②限制生物膜中的硫化物跨相迁移。③氧化污水中硫化物和④限制气态H2S在管内聚集，四个维度研发多种适用于排水系统的H2S控制技术和实施策略，提出H2S污染治理的系统化解决方案。 本集成技术属于国际领先技术，相应成果已发表在相关SCI论文上，并且其中5篇发表在环境领域顶级期刊Water Research上，具有很强的先进性和独占性。

本发明公开了一种抗工艺涨落的自修调集成电路片上振荡器，包括集成于同一芯片的用于产生基准脉冲的基准振荡单元，用于产生输出脉冲的待修调振荡单元，以及用于接收基准脉冲和输出脉冲，并根据接收到的基准脉冲和输出脉冲向待修调振荡单元发出相应的修调信号，控制待修调振荡单元对输出脉冲进行频率修调的自修调逻辑控制单元。由可片内集成的基准振荡单元提供频率调修所需的基准脉冲，并在修调完成后关闭基准振荡单元，实现了输出频率的片内自修调，避免片外修调，有利于降低芯片制备成本。且硬件结构简单，容易实现，并在不修调时，关闭基准振荡单元，降低芯片的功耗。

本实用新型公开了一种基于氧化硅矩形光波导的集成光收发模块，包括至少一个具有四个45°抛光内端面的矩形氧化硅光波导、至少一个垂直腔面激光器和至少一个光子探测器，其制备方法为：利用45°刀头将矩形波导切割成三段，由划片机在芯片上切割出四个45°内端面；采用真空电子束热蒸发等对应工艺镀上布拉格反射膜、金属膜以及金属导线和焊点；再用折射率匹配胶将切割镀膜后的矩形波导粘合，同时在内端面狭缝上方一定区域涂上匹配胶；最后通过倒装焊接的方法，将垂直腔面激光器和光子探测器分别与对应的金属电极焊接，集成于内端面狭缝之上，本实用新型低成本，高速率，可实现多通道传输数据。

IECUBE-3833集成电路实景操作VR实训平台可提供集成电路制造设备、工艺制造、封装操作和器件测试4类VR实操实验，与IECUBE-3831和IECUBE-3832平台配合使用。

本发明公开了一种内部集成前置泵的柱塞式液压电机泵，包括 电机转子、缸体、多个柱塞、斜盘组件、配流阀组件、前置泵组件、 轴承和止推盘，其中，缸体两端设有台阶轴，台阶轴端部安装有出水 端，台阶轴内部设计的出水通孔与出水端开设的出水口连通，两台阶 轴嵌套于对称分布的轴承中，一端的台阶轴安装有止推盘，止推盘内 嵌于轴承座和出水端，在缸体一端内的进水流道内集成安装有前置泵 组件，前置泵通过配流阀连通柱塞腔，工作介质在柱塞腔内增加压力 后，再由两个出水端排出。本发明中的内部集成前置泵的柱塞式液压电机泵，散热性能优异，高速旋转无气穴，振动和噪音较小，工作介 质可为水或者油。

网络化服务集成平台是设计、实施网络化服务系统的基础。本成果建立了通用的网 络化服务与工程支持信息集成平台，集成企业相关的服务资源，为企业实现网络化服务 系统提供技术的支持。本项目涉及信息技术、自动化技术、制造技术和管理技术等多个科学研究领域，成 果来自于多个相关的理论研究和工业实施项目。成果已经应用于上海大众汽车有限公司、 沈阳机床集团、无锡机床集团等企业，相关成果正在机床、电气等行业推广。 同时，本项目通过中德合作，探索了一条高校、企业和外国高校以及外国企业之间 合作研究开发项目的新模式，打开了中德交流合作模式的另一扇窗口。

本技术成果提出了以silverlight技术为基础、以 多维度发布数据融合为表现方式、以WCF技术为数 据库访问及通信方式的区域空气质量实施发布的技 术路线，结合自主研发的区域空气质量空间分析的 优化算法，提出了空气质量 -气象场 -地理信息等 要素多维集成动态展示的技术方法，通过交互与融 合，共同形成了我国新一代区域空气质量实施发布 业务平台，不仅提高了我国空气质量实时发布与表 征能力，并且为区域空气质量监测预警、信息公开 和环境管理提供了强有力的技术手段与分析工具。

适用于村镇、别墅区、风景旅游区、养老院、厂矿、畜禽养殖场、垃圾填埋场等远离污水管网的地区进行雨污水处理，以及提升河道、人工湖等地表水体景观的可持续自净容量与游憩性的多元化服务功能生态建设领域通过在绿地下添加改性滤料、种植特定耐水湿树木，将绿地或地表水坡岸作为理化与生化的生态智能控制净化反应器，形成动植物、微生物与水体污染物之间自组装的物质循环及生态动力学自净系统；通过绿地或坡岸下嵌入生态智能控制净化反应箱，将天然净化反应器与地表水体廊道式净水装置合用，实现了地表水坡岸生态基础建设功能的多元化，及维系地表水可持续自然净化的一种创新性体验。确保净化装置所具有一劳永逸的可持续性成效  

本发明公开了一种低剖面方向图可重构的基片集成波导H型喇叭天线，主要包括三个部分：电可调馈电网络、辐射单元和直流偏置电路。本发明的方向图可重构的基片集成波导喇叭天线可以实现主波束方向在水平面0°、90°、180°和270°扫描，具有低剖面、宽带、结构简单，操作方便等特点。

研究背景 芯片是人类最伟大的发明之一，也是现代电子信息产业的基础和核心。小到手机、电脑、数码相机，大到6G、物联网、云计算均基于芯片技术的不断突破。半导体光刻工艺水平的发展是以芯片为核心的电子信息产业的基石，目前半导体光刻的制造工艺几乎是摩尔定律的物理极限。随着制造工艺的越来越小，芯片内晶体管单元已经接近分子尺度，半导体制作工艺的“瓶颈效应”越来越明显。随着全球化以及科技的高速发展，急剧增长的庞大数据量要求数据处理模型和算法结构不断优化升级，带来的结果就是对计算能力和系统功耗的要求不断提高。而目前智能电子设备大多存在传输瓶颈、功耗增加以及计算力瓶颈等现象，已越来越难以满足大数据时代对计算力与功耗的需求，因此提高运算速度同时降低运算功耗是目前信息工业界面临的紧要问题。 如当年集成电路开创信息时代一样，当下已经普及的光通信正在成为新革命力量的开路先锋。与此同时，光子芯片正在从分立式器件向集成光路演进，光子芯片向小型化、集成化的发展趋势已是必然。相对于电子驱动的集成电路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特点，利用光信号进行数据获取、传输、计算、存储和显示的光子芯片，具有非常广阔的发展空间和巨大的潜能。 项目功能 本项目瞄准光通信关键技术及核心芯片，基于量子阱二极管发光探测共存现象，探索关键微纳制造技术，研制出可以同时实现通信、感知功能的一体化光电子芯片。 技术路线 一、技术原理及可行性 本项目主要负责人王永进教授发现如图1所示的量子阱二极管发光探测共存现象，首次研制出同质集成发射、传输、调制和接收器件的光电子芯片，这些原创工作引起了业界相关科研小组地广泛关注，化合物半导体同质集成光电子芯片成为研究热点。香港大学的蔡凯威小组和申请人合作提出湿法刻蚀和激光选择性剥离技术，在蓝宝石氮化物晶圆上实现LED基同质集成光电子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉国王科技大学Ooi教授和美国加州大学圣巴巴拉分校Nakamura教授小组在蓝宝石氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院苏州纳米所孙钱小组在硅衬底氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK调制方式下，InGaN/GaN量子阱二极管可实现Gbps的光发射、调制和探测速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。这些工作表明研发基于光子传输的化合物半导体同质集成光电子芯片以实现片上光子通信是可行的。   二、总体结构设计及工艺流程 本项目提出的同时通信/感知一体化光电子芯片基于常规的蓝宝石衬底氮化镓基多量子阱LED外延片进行设计，无需特殊定制的外延结构。以典型的2寸氮化镓基蓝光LED外延片为例，其外延片结构如图2所示，从下至上依次为蓝宝石衬底、AlGaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和P型GaN层，通过调节InGaN/GaN多量子阱层的参数（层厚度与In的比例等等）可制备具有不同中心波长的光源器件。   图3为本项目所提出的同时通信/感知一体化光电子芯片结构。在蓝宝石衬底的氮化物晶圆上通过刻蚀和沉积等一系列晶圆级微纳加工技术，制备出单片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N电极可以采用倒装技术直接与基板相连，光线从透明的蓝宝石衬底发出，这样不仅使得器件具有优良的电性能和热特性而且简化了其后期的封装工艺。 三、技术创新优势 1、同一块晶圆上集成LED和PD使得两者间距离大大缩短，不仅有助于增强PD对蓝宝石表面反射光线的耦合，提升感知系统性能，而且缩小了器件整体外形，符合集成电子器件小型化、便携化的发展趋势； 2、单片集成的LED和PD器件相比于传统异质的、分立的LED和PD简化了封装形式和工艺，不再需要对LED和PD进行单独的封装，而且同质集成器件的基板也较异质结构的简单统一，极大地缩短了集成系统的制作周期； 3、同时通信/感知一体化光电子芯片采用相同的工艺就可以制作出LED和PD，简化了生长异质材料的复杂性，缩短了器件流片的周期，使用同一工艺就可将LED和PD进行批量生产，有效地降低了生产成本。 四、实验验证 本项目团队所在的Peter Grünberg研究中心拥有完整的LED器件制备、光电性能测试与电学性能测试平台，并且项目成员积累了丰富的测试技术与经验，能够满足本项目的同时通信/感知一体化光电子芯片测试同时表征光电参数与电学参数的需求。下图4所示为器件形貌表征图，从左边依次是扫描电镜图、光镜图、原子力显微镜图。   基于通信感知一体化芯片，本项目利用单个多功能集成器件成功实现了对人体脉搏的监测功能，如图5所示。   另外基于通信感知一体化氮化镓光电子芯片，我们还实现了照明、成像和探测功能为一体的LED阵列系统，如图6所示。该系统可以在点亮照明的同时，实现对外界光信号的探测与感知，通过后端系统处理后，再将信息通过阵列显示出来，实现多种功能的集成。 项目负责人王永进教授是国家自然基金委优秀青年项目、国家973项目获得者，他以第一或通讯作者身份在Light-Sci Appl.等主流学术期刊发表一系列高质量研究论文，获授权中国发明专利23项，美国发明专利2项，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次专题报道，荣获2019年中国电子学会科学技术奖（自然科学）、2019年南京市十大重大原创成果奖等。