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晶圓級二維半導體單晶薄膜外延生長的研究
主流硅基芯片CMOS（互補金屬氧化物半導體）技術正面臨短溝道效應等物理規律和制造成本的限制，需要開發基于新材料和新原理的晶體管技術來延續摩爾定律。高遷移率二維半導體因其超薄的平面結構和獨特的電子學性質，有望成為“后摩爾時代”高性能電子器件和數字集成電路的理想溝道材料，進一步縮小晶體管的尺寸和提高其性能。為滿足集成電路加工工藝和器件成品率對溝道材料的苛刻要求，二維半導體單晶薄膜的大面積制備尤為關鍵與重要。然而，現有二維半導體材料體系（過渡金屬硫族化合物、黑磷等）薄膜制備仍未滿足現實要求，因此亟需實現晶圓級二維半導體單晶薄膜制備技術的突破。 該研究瞄準二維半導體材料的晶圓級單晶制備，率先實現了同時具有高電子遷移率、合適帶隙、環境穩定的二維半導體（硒氧化鉍，Bi2O2Se)單晶晶圓的外延生長。他們基于自主設計搭建的雙溫區化學氣相沉積系統，在商用的鈣鈦礦單晶基底【SrTiO3，LaAlO3，或(La, Sr)(Al,Ta)O3】上，利用Bi2O2Se與鈣鈦礦完美的晶格匹配性及較強的界面相互作用，促使Bi2O2Se晶核同一取向外延并融合生成晶圓級單晶薄膜。Bi2O2Se單晶薄膜在晶圓尺寸上表現出優異的材料和電學均勻性，可被用于批量構筑高性能場效應晶體管。基于晶圓級二維Bi2O2Se單晶薄膜的標準頂柵型場效應晶體管展現了高的室溫表觀遷移率（>150 cm2/V s）、大的電流開關比（>105）和較高的開態電流（45μA/μm）。相關成果發表在Nano Letters (Wafer-Scale Growth of Single-Crystal 2D Semiconductor on Perovskite Oxides for High-Performance Transistors. Nano Lett. 2019, 19, 2148)。
北京大學
2021-04-11
一種超硬非晶碳薄膜的制備裝置和工藝
項目為一種超硬的非晶四面體碳（ta-c）薄膜的制備裝置和工藝，該薄膜具有極好的物理化學特性，在碳基薄膜中，是目前國際上公認的SP3鍵含量最高，超過85%，特性最接近天然金剛石的薄膜，硬度達到HV≥85Gpa，可見光和紅外光透明，透光率達97%，吸收紫外光，達98%，薄膜均勻性好，薄膜平整度達0.2nm，摩擦系數≤0.08，電阻率達（1012Ω·cm），擊穿電壓3.5×106，（），熱導率18（）,密度3.5（g/cm3），薄膜致密耐腐蝕作用極好。 該項目可用于高精度專有刀具、模具和摩擦滑動部件，提高使用壽命，減小摩擦，如手術和美容刀具、絲錐、PCB鉆、拉絲模、沖壓模具、壓縮機滑塊，滑動環等；用于視窗、鏡片和傳感器表面，可防止劃傷，增強散熱，利于紅外光傳遞，等；用于激光透鏡，可提高損傷閾值；用于射線輻射測量傳感器，可抗射線輻射損傷，提高測量的靈敏度。
西安交通大學
2021-04-11
一種非晶合金零件的快速成形方法
本發明公開了一種非晶合金零件的快速成形方法，包括首先對 電磁成形系統中的電容器充電，然后采用電脈沖放電對非晶合金進行 快速升溫使其溫度升至過冷液態溫度，在溫度達到設定溫度停止電脈 ·549·沖放電，同時使所述電磁成形系統的電容器放電，產生電磁力并驅動 過冷液態的非晶合金變形至模具中，即可實現非晶合金零件的快速成 形。本發明還公開了利用上述方法所制備的非晶合金零件。本發明通 過對熱塑性成形過程中的加熱方式、成形驅動方式
華中科技大學
2021-04-14
一種大塑性非晶基復合材料的制備方法
本發明公開了一種非晶基復合材料的制備方法，其特征在于， 包括：將片狀非晶合金與增韌第二相材料交替層疊后置于夾具中，其 中所述增韌第二相為板狀且上下表面開有陣列通孔的結構；在恒壓或 漸增載荷的條件下，對層疊的非晶合金及多孔板加熱，同時對其實施 超聲振動，非晶合金迅速軟化并被壓入第二相增韌板的孔中，使得非 晶相合金與增韌第二相的界面冶金良好結合，而且成形過程中不會發 生晶化，從而獲得塑形良好的非晶合金復合材料。本發明還公
華中科技大學
2021-04-14
一種基于洛倫茲力的非晶合金成形方法
本發明公開了一種基于洛倫茲力的非晶合金成形方法及裝置， 該方法包括：非晶合金樣件在感應電流的作用下升溫至過冷液態區， 同時在洛倫茲力的驅動下變形至模具冷卻成形；感應電流和洛倫茲力均由成形線圈放電產生，感應電流由設置在成形線圈周圍的導體在成 形線圈放電過程中感應產生，洛倫茲力由放電過程中成形線圈產生的 磁場與非晶合金樣件流過的感應電流共同作用產生，導體與非晶合金 樣件構成感應回路，以使感應電流流過所述非晶合金樣件。非晶合金 樣件的升溫、成形、冷卻過程在數毫秒脈沖放電時間內一次完成，具 有升溫、成形、冷
華中科技大學
2021-04-14
一種制備/成形非晶合金及其復合材料的方法
本發明公開了一種利用選區激光熔化制備非晶合金及其復合材 料零件方法，運用這種方法，可以制備出尺寸較大、形狀復雜、強度 較高、成分均勻、晶化較少的非晶合金及其復合材料零件。該方法具 體包括如下步驟：(1)非晶粉末制備，(2)非晶復合粉末制備，(3)零件模 型準備，(4)基板安裝，(5)氣氛保護，(6)紅光定位，(7)激光加工，(8) 熱處理。本發明將選區激光熔化(Selective-Laser-Melting,SLM)技術運用
華中科技大學
2021-04-14
高效率薄膜晶硅納米構架柔性太陽光伏項目
高性價比太陽光伏電池技術，及其低成本規模化開發應用，是我國中長期科技發展規劃中所框定的重點“能源領域”技術突破方向之一。新一代高性能柔性薄膜太陽能電池為豐富光伏器件應用和推廣太陽能建筑一體化提供關鍵基礎，而其實現的核心技術在于制備高品質、穩定且低成本的柔性薄膜材料。本項目在可規模化應用的柔性薄膜襯底上實現低溫晶硅薄膜外延生長、分離轉移、器件優化和先進納米構建框架等一系列核心技術。同時，通過融合和集成先進納米構建體系和材料性能調控，探索新一代高性價比薄膜光伏電池。
南京大學
2021-04-14
自增強 6 型雜 化串晶改性聚丙烯材料及制品
項目簡介： 常規聚丙烯 ( PP) 材料存在強度低、韌性差、單位體積質量難以進一步降低等缺陷。本項目基于這一現狀，利用分子
西華大學
2021-04-14
豌豆淀粉和蠟質玉米淀粉納米晶復合膜及其制備方法
本發明公開了一種豌豆淀粉和蠟質玉米淀粉納米晶復合膜的制備方法，包括以下步驟：(1)將含質量分數為0.047％的豌豆淀粉，質量分數為0.023％的甘油的水溶液，經沸水浴攪拌加熱40-50min后冷卻至45-55℃；(2)向步驟(1)所得溶液中加入WMSNC，所述WMSNC的加入量為PS干基含量的1％-9％；(3)將步驟(2)所得溶液磁力混合攪拌25-35min后倒入抽濾瓶中，用真空度為1.0MPa的真空泵脫氣6-15min，得復合膜液體；(4)取上述復合膜液體平鋪于平面皿上，置于35-45℃的恒溫干燥箱中干燥即得復合膜。添加WMSNC后，復合膜的TS和M增加，而E降低，透水系數和透水速率顯著降低。純PS膜表面平整、光滑，隨著WMSNC添加量的增加復合膜表面逐漸粗糙。
青島農業大學
2021-04-13
淺色導電納米晶須及白色復合導電纖維的制備技術
成功開發具有自主知識產權的新型淺色導電晶須，用晶須替代納米顆粒作為基體制備導電填料加入纖維基體中，具有比導電超細顆粒更好的分散性，而且由于晶須是棒狀結構，分散在纖維中可以通過搭接的方式首尾相接，更利于纖維導電。淺色導電晶須的開發研究對白色導電纖維的制備提供了理論和實踐基礎，葛明橋教授團隊開發的白色導電纖維經檢測達到 109?（熔融紡絲）和 106?（濕法紡絲）達到導電纖維要求，是國內導電纖維領域的一項重大突破，可提高白色導電纖維自產率，應用前景廣闊。
關鍵技術
（1）將高速攪拌與化學共沉積法結合，制備出的淺色導電二氧化鈦納米晶須的電阻率達到了 103 ?•cm。
（2）將納米晶須添加入紡絲液中，通過濕法紡絲方法制備出復合導電纖維，該種纖維的電阻達到了 106?。
（3）與企業合作制備導電母粒，進而通過熔融紡絲方法制備出各種復合結構的導電纖維，該種纖維的電阻達到了 109?。
知識產權及項目獲獎情況
發表學術論文 9 篇；申請專利 6 項
項目成熟度
建立了 50L 的納米晶須合成反應釜，實現產業化生產
投資期望及應用情況
目前已與部分企業合作，成功制備該導電材料并應用于化纖、纖維素等。
江南大學
2021-04-13