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各類材料復雜構件表面的磁性復合流體拋光技術

電子材料及器件噪聲-可靠性測試平臺，該系統是國內外首套電子器件噪聲-可靠性分析系統。采用了基于虛擬儀器的微弱噪聲測試、基于噪聲的可靠性診斷方法、電子器件噪聲的子波分析方法等關鍵技術，將子波分析用于噪聲-可靠性表征，可對各種電子器件和集成電路模塊進行噪聲測試與分析、內部潛在缺陷診斷和無損預篩選。系統可以測量電子器件的各種噪聲參數，同時對噪聲進行頻譜分析、子波分析、集總參數分析。具有實時檢測、采集、和分析, 高精度、高可靠性、智能化、小體積的優點，良好的通用性和可升級性使其同時適用于科研和生產單位。

本發明公開了一種用于 ESD 保護的低壓觸發 SCR 器件。本發明創造采用第一 PMOS 和第二 PMOS 分別進行襯底觸發和柵觸發，從而降低 SCR 器件的觸發電壓。 ESD 脈沖信號施加在 Anode 和 Cathode 之間，第一 PMOS 和第二 PMOS 首先被觸發導通，第一 PMOS 開通之后，給 Nwell 施加一觸發電流，第二 PMOS 開通之后給第三 PMOS 施加一觸發電壓。第一 PMOS 施加的 Nwell 觸發電流和第三 PMOS 的溝道電流觸發晶閘管導通，晶閘管電流（ SCR current ）導通大部分 ESD  電流，從而實現了 ESD 保護。

光學領域頂尖期刊《自然·光子學》報道了浙江大學信息與電子工程學院陳紅勝教授課題組的一項最新研究：在國際上率先實現基于深度學習的新一代智能隱身器件。在不依賴任何人為操控的情況下，快速地動態適應變化的背景環境，從而與背景電磁環境特征融為一體，實現自適應隱身。論文審稿專家認為：“這是一項激動人心的、及時而杰出的工作，它連接了變換光學、電磁超材料和人工智能等領域，為智能光子材料和器件這個新興領域樹立了很好的標桿，也將大大促進其他智能電磁器件的發展。”自然界存在兩種“隱身”策略。一種是在變色龍和章魚生物中常見的擬態隱身，使自己融于周邊環境；另一種是透明隱身，即光透過物體時不產生任何散射，例如海樽和水母。科學家近年來提出的變換光學隱身方法則區別于上述兩種策略，它利用坐標變換的方法來控制電磁波，使其繞過被隱身的區域，按照原來的方向傳播，從而使物體完全隱形。與自然界的“隱身衣”相比，人類的“隱身衣”多數只能工作在單一的環境背景和既定的入射波條件。如果稍加改變外界環境或者入射波，隱身效果便會大幅度降低。“理想的隱身衣應該和章魚和變色龍一樣，能夠快速自動地適應于變化的外界刺激和背景環境。”陳紅勝說。如何才能實現這一點？“章魚有色素細胞，我們有可重構的新型人工電磁材料單元；章魚有中樞神經，我們有深度學習方法；章魚有光敏細胞，我們可以搭建電磁波和環境探測器。”論文第一作者、課題組成員錢超說。當前，深度學習已經開始滲入電磁材料領域，但是主要偏重于理論上設計優化人工電磁材料。如何在實驗上實現新型的智能電磁材料、構建新一代智能隱身系統并實現快速有效的自適應隱身，是一個極具挑戰的課題，在此之前還未見成功實驗的報道。經過三年多的不懈努力，陳紅勝研究團隊組在充分研究隱身領域關鍵技術瓶頸的基礎上，在微波段成功實現了智能自適應隱身器件。研究團隊設計了一項小車智能隱身實驗——小車身披一層超薄的可重構的超表面隱身材料，這件“隱身衣”由智能芯片控制，集成了訓練好的深度學習模型，能夠根據輸入的電磁信息快速做出決策，改變“隱身衣”的電磁響應。探測雷達隨機改變著入射波的頻率、極化和入射角，而小車的任務就是動態適應變化的探測信號，對雷達“隱身”。當環境發生變化，變色龍大約需要6秒時間過度到環境色；而當電磁環境發生變化時，披著智能隱身衣的小車只需要15毫秒就能自動地實時“換裝”。陳紅勝教授表示，智能隱身成功地融合了新型電磁材料和人工智能等領域，其采用硬件手段實現用于隱身調控的深度學習模型，在應用中只需單次前向計算即可做出合理的決策，大大地縮短了響應時間，這一方法對于實時性要求很高的其他應用也有很好的借鑒意義

項目采用了中山大學自主研發的低損耗低應力超低溫氮化硅材料平臺，研制了一系列光子集成的關鍵 器件

該器件屬專利技術，是一種顏色穩定的有機-無機異質結白色電致發光器件及制備方法。具體地講是一種在有機異質結界面嵌入無機II-VI族化合物薄層而獲得顏色穩定的白色電致發光器件。 通常，在雙層及多層結構的電致發光器件中，由于器件內部異質結界面處界面勢壘的影響，該界面處所積累的載流子會隨著所加電壓的增加而增加，器件內部各有機層的電場會進行重新分布，并相應地改變著在器件各層上的電壓分布以及發光區域在各層中的位置，進而改變光譜的形狀，影響發光顏色。特別地，如果雙層有機電致發光器件中的電子傳輸層與空穴傳輸層的相互作用較強，則該異質結界面處會出現激基復合物（Exciplex 或Electroplex）的發光。若利用無機材料的載流子（包括電子和空穴）遷移率高以及相對更加穩定的特點，在有機異質結界面處嵌入一層無機材料薄層，可實現無機材料薄層兩側有機材料的發光。利用互補色原理，當兩側有機材料的發光可以相互混合成白光時，則可以得到顯色性很好的白色發光器件。改變器件所加的電壓只是改變發光強度，器件的發光顏色將基本不變。 技術內容： 該器件是一種顏色穩定的有機—無機異質結白色電致發光器件，使用該器件既能克服有機異質結界面可能會出現激基復合物發光而降低發光效率，又能解決器件的發光顏色隨電壓發生變化等問題。 器件的白色電致發光器件結構為： 在玻璃基片上鍍有一層ITO陽極，在ITO陽極上鍍有一層有機空穴傳輸層兼發光層和一層有機電子傳輸層兼發光層，在該兩層有機層之間，有一層無機材料薄層，在有機電子傳輸層兼發光層上鍍有金屬背電極。 該器件與目前使用的有機異質結界面處的激基復合物發光來獲得白色電致發光的方法相比，其優點是：首先，II-VI族無機材料的引入可以有效避免有機異質結界面形成激基復合物發光而降低發光效率；其次，電子傳輸層兼發光層及其中摻雜的組分（如染料等）都可以優化，器件的顏色可得到進一步優化，而一旦確定了有機電子傳輸層兼發光層及其中摻雜組分之后，器件的顏色是基本確定的，不再隨著電壓的改變而改變；再次，由于所用的無機材料（II-VI族化合物）本身的能帶結構的特點，使得從電子傳輸層兼發光層注入的電子在該有機/無機界面處沒有勢壘，而從空穴傳輸層兼發光層注入的空穴在該有機/無機界面處有一定的空穴注入勢壘，可以平衡載流子的注入，使得無機材料層兩側的有機層都有發光；另外，所插入的無機材料薄膜本身對不同的波長都具有一定的透過率。不難理解，無機材料較高的電子遷移率和空穴遷移率使得載流子能順利穿透無機層到達相應的有機層中形成激子并復合發光，再通過優化器件各層的厚度即可得到顯色性好、顏色穩定的白色發光器件。由于使用了化學穩定性更強的無機材料，因此器件的穩定性增加了。

電致變色器件是一種納米多層膜功能器件。它是一種通過低電壓（1-5V）、無電流、零能耗驅動的多功能變色器件。它可以根據需求智能化地調節可見光透射率和反射率以及紅外光的發射率，從而在在智能化高效節能窗、航天器表面熱控、武器裝備隱身、汽車無眩光后視鏡等領域具有廣闊的應用前景。項目組自主研究開發出了完全自主知識產權的兩種新一代全固態電致變色器件：全無機薄膜型和無機/有機組合型電致變色器件。 研究了電致變色器件在三個方面的應用特性：作為智能化高效節能窗對于太陽光透過率的調節作用；作為衛星表面智能熱控器件其表面紅外發射率的調控特性和太陽能光譜波段的反射率調控特性；作為多頻譜隱身器件在可見光和紅外迷彩以及紅外特征抑制方面的色彩和紅外發射率調制。 自主開發了高性能的無機固態離子導體薄膜和有機離子導電膠兩種全固態電致變色器件中的核心技術。研發了全固態電致變色器件的專用鍍膜制備技術和裝置。獲得國家發明專利4項。發表學術性研究論文30多篇。

項目概況 針對目前密封存在有密封液蒸發快、穩定性差和不耐高溫和腐蝕等缺點，本項目選擇飽和磁化強度較高而抗氧化能力較高的Fe3O4作為磁流體的微粒磁性材料，使其溶于二辛酯基液形成性能穩定、蒸發慢和耐高溫耐腐蝕的納米磁流體。利用非接觸式密封潤滑技術，把優化配方的磁液體應用于高性能旋轉軸密封器件中。在特殊設計密封閉合磁路系統中，使轉軸與極靴極齒頂端的齒形間隙中產生強弱相間的非均勻 “O”型密封環，采用梯形極靴，多級并用，增加高導磁套筒來減小軸向泄漏，既達到密封目的，又起到潤滑作用。本項目處于國內先進水平，擁有自主知識產權。 主要特點 1. Fe3O4磁性微粒的制備采用了改性溶膠凝聚法相的工藝技術，這種工藝技術可使磁性微粒的粒度可調，抗氧化能力強和穩定性好。 2．利用非接觸式密封潤滑技術，使優化配方的磁液體應用于高性能旋轉軸密封器件中。 3．不同的旋轉軸設計不同的磁路結構，能防止軸向泄露和提高耐壓能力。 4．旋轉軸密封件的泄漏率為10-11 cm3/s，每級的耐壓能力均大于或等于0.2 atm。 技術指標     應用磁流體密封旋轉軸比普通的機械密封軸相比，平均壽命提高9倍，平均節約原材料總成本350%。與普通旋轉軸相比，耐壓能力高，密封性能好，壽命高，原材料及部件成本顯著降低，而且穩定性好。市場前景 通過現場的工業化證明，該產品和他們原來使用的普通密封軸相比，密封效果的明顯提高，壽命長，性能穩定，最重要的是原材料總成本降低了610元，使用安全方便，在生產過程中無污染，無三廢排放。該項目可應用于密封性能要求高，工作環境惡劣(如堿性液、污水等)的高性能機械旋轉軸，該磁流體密封旋轉軸滿足了工業生產的需求，具有較好的經濟效益和社會效益。目前已為國內多個企業所采用。

本發明公開了一種用于旋轉器件型光譜橢偏儀系統參數的校準方法，該方法可以在一次測量中獲取旋轉器件型光譜橢偏儀中全光譜范圍的系統參數，其方法是將任意厚度的標準樣件作為待測樣件，使用待校準光譜橢偏儀進行測量，對測量獲得的光強諧波信號進行傅里葉分析，通過傅里葉系數序列計算獲取第一個波長點的系統參數，以其作為初值，采用非線性回歸算法，通過理論光譜擬合測量光譜，獲得第一個波長點的系統參數。并依次以校準獲得的第 i 個波長點的系統參數作為初值，擬合獲得第 i+1 個波長點的系統參數，進而獲得全光譜范圍的系統參數。