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成果介紹重金屬離子污染是影響人類生命健康及社會可持續(xù)發(fā)展的重大問題之一。方便、快捷低成本的重金屬離子檢測方法及裝置的研發(fā)仍然是分析化學(xué)及儀器分析領(lǐng)域的研究熱點之一。近年來開發(fā)的低成本紙基微流控芯片逐漸引起了科學(xué)家的廣泛關(guān)注，如何將紙基微流控芯片負(fù)載熒光染料后用于高通量篩查水質(zhì)中的重金屬離子，并且可以方便快捷的分析檢測結(jié)果仍然是一大難題。基于上述挑戰(zhàn)，本項目擬研制基于紙基微流控芯片重金屬離子檢測集成裝置，并建立相關(guān)分析方法及分析標(biāo)準(zhǔn)曲線。在檢測的過程中紙基微流控芯片可以顯示不同強(qiáng)度的熒光和顏色，然后利用智能手機(jī)通過集成裝置捕獲光學(xué)信號，最后通過建立的分析曲線快速分析樣品中重金屬離子的含量。從而實現(xiàn)重金屬離子高通量快速篩查與定量分析。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)本項目的技術(shù)優(yōu)勢在于使用紙基微流控芯片成本較低；負(fù)載熒光染料后分析快捷方便無需樣品預(yù)處理；熒光染料熒光強(qiáng)度及顏色變化明顯靈敏度高；使用微型集成裝置及智能手機(jī)捕獲光學(xué)信號可現(xiàn)場快速分析檢測；集成裝置可通過3D打印制作費用較低；檢測過程無需大型儀器操作簡單能耗低等。現(xiàn)場快速檢測是野外水質(zhì)重金屬離子污染檢測的需求之一，利用研發(fā)的集成裝置搭載微型電源即可完成野外現(xiàn)場的快速檢測，通過預(yù)先建立的分析標(biāo)準(zhǔn)曲線可定量檢測水體中的重金屬離子含量。另外如果開發(fā)分析軟件，建立手機(jī)內(nèi)部的分析應(yīng)用程序即可完成用手機(jī)獲取光學(xué)信號后直觀方便的讀出分析數(shù)據(jù)，可以快速方便的分析較大的樣品量。市場前景目前重金屬離子檢測主要依賴大型儀器分析，存在樣品預(yù)處理繁瑣、分析儀器操作復(fù)雜、檢測時間長和無法現(xiàn)場檢測等缺點。本項目研發(fā)的基于紙基微流控芯片重金屬離子檢測集成裝置可彌補(bǔ)上述缺點。實現(xiàn)方便、快捷、低能耗、低成本的高通量快速分析檢測的目標(biāo)，并可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用。這一裝置將為野外的水質(zhì)重金屬離子污染檢測提供方便快捷的檢測策略。

已有樣品/n該成果研發(fā)了一種全功能、可配置的NAND Flash芯片測試設(shè)備，專為測試開發(fā)，采用完全自主知識產(chǎn)權(quán)的NAND Flash控制器。支持基本讀寫命令和高級命令，可根據(jù)NAND Flash Datasheet自定義測試命令，并且支持覆蓋寫、編程干擾、保留時間、Read Retry等特殊測試。同時支持3D Nand Flash，支持SLC，MLC，TLC，支持同步和異步Flash，支持TSOP48，BGA63，BGA100，BGA132，BGA152封裝產(chǎn)品支持Micron、Samsung、T

受到技術(shù)出口限制等原因，目前，我國的紅外探測技術(shù)無論是在技術(shù)水平、產(chǎn)品性能、靈敏度、應(yīng)用范圍等方面還具有很大的局限。本項目采用新穎量子點納米材料，制備新型結(jié)構(gòu)高靈敏度光電探測器，以窄帶隙IV-VI族半導(dǎo)體納米材料為光敏感層，研發(fā)紅外上轉(zhuǎn)換光子探測器，實現(xiàn)對微弱入射光（特別是紅外光）進(jìn)行探測及成像的芯片設(shè)計，并用于其他安監(jiān)和夜視應(yīng)用研究。實現(xiàn)從紫外到中波紅外（20µm）的一體化、超寬譜段的微弱光探測與成像。完成超寬光譜微弱光探測及成像芯片制備，實現(xiàn)紅外領(lǐng)域高精尖技術(shù)的自主可控及大面積的推廣應(yīng)用，真正實現(xiàn)紅外“中國芯”，意義重大、市場廣泛。

基于分布式芯片驅(qū)動的 LED 集成化照明模組，將驅(qū)動與光源集成為一體化標(biāo)準(zhǔn)模組，克服了開關(guān)電源的電解電容壽命瓶頸、可靠性差、成本高等缺點，具有可靠性高、 壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、模塊化設(shè)計、安裝方便、免維護(hù)、智能化、成本低等優(yōu)點。結(jié)合窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)、Zigbee、 LoRa 等無線通訊技術(shù)，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)平臺的智慧城市照明系統(tǒng)，通過精細(xì)化運營管理，可達(dá)到 70%的節(jié)能減排效果。實現(xiàn)驅(qū)動芯片化、模組集成化、通訊無線化、軟件智慧化、系統(tǒng)物聯(lián)化。 

由西安交大開元集團(tuán)自主開發(fā)的CMOS可視芯片是目前國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先的視覺芯片，具有集成度高、功能全、體積小、功耗低的特點。以CMOS可視芯片為核心部件的彩色電腦眼是新一代計算機(jī)圖像輸入器件，具有數(shù)碼相機(jī)、電子相冊、三維傳真、動態(tài)錄像EMAIL、網(wǎng)絡(luò)可視電話、視頻會議和智能遙控報警等多種功能。該項目已被列入國家高新年技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程。

本項目針對國內(nèi)高端光電子器件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀問題，自主研制Tb/s級以上 PDM-16QAM的硅基大規(guī)模陣列集成相干光接收芯片。根據(jù)本研究組在硅基集成光電子器件、偏振控制器件、光混頻器等方面的建模仿真、制備測試基礎(chǔ)，依托“先進(jìn)電子材料與器件”校級平臺的先進(jìn)半導(dǎo)體加工能力，制備了高偏振消光比的偏振分束器、偏振旋轉(zhuǎn)器，高相位精度的90度混頻器，大帶寬高響應(yīng)度的探測器陣列，高效硅基芯片-光纖耦合，以及可調(diào)光功率衰減器。 通過本項目的實施，在硅基光接收集成芯片、高端光電子器件及其大規(guī)模集成的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域有所突破，建立關(guān)鍵工藝技術(shù)與器件標(biāo)準(zhǔn)庫，形成硅基光電子器件標(biāo)準(zhǔn)加工工藝流程，實現(xiàn)高端光電子器件的自主制備,改變了我國硅基光電子器件技術(shù)無償?shù)叵驀廪D(zhuǎn)移的歷史，縮短我國光子集成技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距，提升我國光通信產(chǎn)業(yè)的競爭力。部分成果獲得2014年度上海市發(fā)明二等獎。

ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三種單體的三元共聚物，三種單體相對含量可任意變化，制成各種樹脂。ABS塑料是一種原料易得、綜合性能良好、價格便宜、用途廣泛的“堅韌、質(zhì)硬、剛性”材料。在機(jī)械、電氣、紡織、汽車、飛機(jī)、輪船等制造工業(yè)及化工中獲得了廣泛的應(yīng)用。但是普通ABS塑料容易產(chǎn)生靜電，嚴(yán)重限制了ABS塑料在精密材料、計算機(jī)材料等領(lǐng)域的應(yīng)用。 研究團(tuán)隊面向半導(dǎo)體工業(yè)芯片封裝中抗靜電需求，制備具有優(yōu)良導(dǎo)電性能和機(jī)械強(qiáng)度的ABS/石墨烯復(fù)合抗靜電材料，大大拓展了ABS的應(yīng)用領(lǐng)域。相關(guān)研究洪文晶教授曾獲教育部自然科學(xué)獎一等獎。 技術(shù)成熟度 研究團(tuán)隊充分利用石墨烯的導(dǎo)電性，用原位聚合的方法，制備出石墨烯/ABS抗靜電復(fù)合材料。通過雙電測四探針測試儀測試出電導(dǎo)率在1×10-5S.cm-1~1×10-6S.cm-1，具有良好的導(dǎo)電性能。力學(xué)性能測試滿足產(chǎn)品要求。本技術(shù)的技術(shù)路線已完全走通，正進(jìn)一步對生產(chǎn)工藝和成分配比進(jìn)行優(yōu)化。 投產(chǎn)條件和預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益 以ABS樹脂為原材料，添加石墨烯作為導(dǎo)電劑。利用石墨烯良好的導(dǎo)電性，通過原位聚合的方法將石墨烯與ABS均勻的混合，制備出良好的導(dǎo)電性材料。產(chǎn)品面向精密電子元件的封裝和防護(hù)，隨著我國精密設(shè)備和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，本產(chǎn)品將有廣闊的市場空間。

成果與項目的背景及主要用途： 電動汽車作為 21 世紀(jì)汽車工業(yè)改造和發(fā)展的主要方向，目前已從實驗開發(fā)試驗階段過渡到商品性試生產(chǎn)階段，世界上許多知名汽車廠家都推出了具有高科技水平的安全或環(huán)保型號概念車，目的是為了引導(dǎo)世界汽車技術(shù)的潮流。電動汽車動力電池管理專用芯片的開發(fā)，電池管理系統(tǒng)作為電池保護(hù)和管理的核心部件，不僅要保證電池安全可靠的使用，而且要充分發(fā)揮電池的能力和延長使用壽命，作為電池和車輛管理系統(tǒng)以及駕駛者溝通的橋梁，電池管理系統(tǒng)對于電動汽車性能起著關(guān)鍵性的作用。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 電動汽車動力電池管理專用芯片用于電動汽車動力電池在電壓、電流和溫度測量，并具備單體電池均衡管理和電池包的保護(hù)功能。14 位 Delta-Sigma 型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)高精確度（相對準(zhǔn)確度 0.5%）和寬范圍線性度。采用 BCD 混合信號工藝，高電壓大電流的電路實現(xiàn)。 電路芯片的功能包括多通道電壓/電流/溫度采樣，通訊接口功能，均衡電路控制和驅(qū)動功能。核心電路模數(shù)轉(zhuǎn)換器 14 位精度，誤差增益小于 1%。芯片工作溫度-40℃ ~ 125℃。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 考慮到一次性成本和重復(fù)性成本，以及客戶的承受能力，單套電動汽車電池組管理系統(tǒng)的售價大約為 0.6 萬元左右。產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)后前 2 年只要銷售 1400 套以上，銷售收入預(yù)計 850 萬元左右即可實現(xiàn)盈利。 應(yīng)用領(lǐng)域：電動車制造業(yè) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件： 五十平方米以上的辦公用房，電腦、工作站若干，相應(yīng)軟件，也可與卡片封裝單位共同合作。 合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

技術(shù)優(yōu)勢: 1）輸出功率：>200瓦連續(xù)波輸出； 2）輸出波長：在1900 nm -2050 nm范圍內(nèi)，波長任選； 3）中心波長定位誤差：±0.5 nm； 4）波長線寬：小于0.05nm； 5）波長精細(xì)調(diào)諧范圍：±0.5 nm；（高精度） 技術(shù)能力： 1）能夠提供1-200瓦全光纖2μm光纖激光器的可靠技術(shù)解決方案； 2）能夠提供50-200瓦2μm光纖激光器的技術(shù)解決方案； 3）能夠提供1-200瓦窄線寬、可調(diào)諧連續(xù)波2μm光纖激光器的技術(shù)解決方案； 4）能夠提供1-20瓦2μm波長的納米/皮秒高能脈沖激光器的可靠解決方案。 主要應(yīng)用領(lǐng)域： 1）工業(yè)加工領(lǐng)域 由于許多透明有機(jī)材料在2 μm 附近有較強(qiáng)的吸收，直接利用激光對其進(jìn)行切割、熔接和雕刻處理可以避免使用有毒添加劑，這在醫(yī)療器械制造領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢，也簡化了加工工藝。    2）醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域 由于人體組織中的水對2 μm激光有很強(qiáng)的吸收，激光的滲透深度小，手術(shù)創(chuàng)口區(qū)的破壞小；另外，2 μm波長激光器的特殊凝結(jié)作用，可以減少手術(shù)時的流血。大量實驗研究表明，2 μm高功率摻銩光纖激光器是軟/硬組織外科手術(shù)的優(yōu)良候選光源，可以廣泛應(yīng)用于高精確的組織切除手術(shù)、眼科手術(shù)和牙科手術(shù)。    3）軍事應(yīng)用領(lǐng)域 2 μm波長位于損耗較低的“大氣窗口”，在大氣中的傳輸能力遠(yuǎn)高于短波長激光；同時也位于人眼安全波長范圍，使其在對人眼安全要求較高的自由空間光通信領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力，也是激光雷達(dá)等精密空間探測裝置的理想光源，更符合軍方的需求；此外，2 μm激光通過光學(xué)非線性轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生3~5 μm的中遠(yuǎn)紅外激光，而后者是光電對抗中最重要的大氣窗口，在軍事戰(zhàn)略上具有重要意義。

激光在芯片上光互連上的應(yīng)用就直接要求激光器的特征尺度接近電子器件，并且其功耗要小于成熟的電互聯(lián)，應(yīng)約在10飛焦每比特量級。激光器的功耗與其尺度呈正相關(guān)的關(guān)系，10飛焦每比特量級的功耗直接要求激光器的模式體積要小于約0.02個波長立方。