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磷化銦納米柱徑向同質結陣列結構的制備及高效光電轉換器件
1. 痛點問題
目前硅基太陽能電池占據(jù)著太陽能電池的主導地位，其中單晶硅電池轉換效率已可以達到25%左右，但它們需要比較多的單晶硅材料，生產(chǎn)成本高。而對于多晶硅，由于缺陷較多，轉換效率比較低。III-V族材料轉換效率高，但是材料和生產(chǎn)成本居高不下，難以推廣使用。雖然可以利用納米柱陣列來提高光吸收能力及減少材料成本，但是由于納米柱結構具有很大的表面積，載流子較大的表面復合嚴重影響著器件的性能，而且需要昂貴的設備生長徑向異質結和控制摻雜濃度。
2. 解決方案
本項目提出一種磷化銦納米柱徑向同質結陣列結構的簡單制備方法，目前已完成高效太陽能電池驗證和原型器件的制備，另還有可見光探測器等在研。
本方法是在磷化銦納米柱制備過程中，利用刻蝕氣體中加入氫氣，可以同時實現(xiàn)了磷化銦納米柱陣列和徑向同質結的制備，通過控制刻蝕時間及氫氣含量，精確控制磷化銦表面摻雜濃度及深度，相比于其他生長徑向同質結的方法，本方法設備簡單，制備效率高。在降低成本方面，納米柱結構相比于平面結構具有更好的陷光效應，只需使用少量的材料便可以實現(xiàn)高效光吸收。
合作需求
本項目下一步發(fā)展需求主要集中在與太陽能電池相關企業(yè)的技術和產(chǎn)品合作，優(yōu)化和固定產(chǎn)品制作工藝流程，降低生產(chǎn)成本。其次是資本投資、政府政策等方面的扶持。需要的外部資源主要是產(chǎn)業(yè)的工程化和市場資源。
清華大學
2022-03-09
低維半導體表界面調控及電子、光電子器件基礎研究
本項目提出并發(fā)展了通用的硅基二維半導體材料范德華外延技術, 實現(xiàn)了多種層狀和非層狀半導體材料的二維薄膜可控生長，解決了傳統(tǒng)外延方法中存在的晶格失配、熱失配等多物理失配技術難題，開辟了非層狀材料在二維電子器件領域的研究新方向。
一、項目分類
重大科學前沿創(chuàng)新
二、成果簡介
基于新材料、新架構的硅基高密度集成信息功能器件的自主發(fā)展是國家重大戰(zhàn)略需求。本項目圍繞新型低維半導體材料的大規(guī)模可控制備、物性調控及其電子、光電器件展開系統(tǒng)研究，主要技術創(chuàng)新點有：
一、二維半導體材料及其異質結構的大規(guī)模可控制備。本項目提出并發(fā)展了通用的硅基二維半導體材料范德華外延技術, 實現(xiàn)了多種層狀和非層狀半導體材料的二維薄膜可控生長，解決了傳統(tǒng)外延方法中存在的晶格失配、熱失配等多物理失配技術難題，開辟了非層狀材料在二維電子器件領域的研究新方向。在晶圓級二維半導體材料的基礎上構建出大規(guī)模的二維異質結構，得到了具有高可靠性和穩(wěn)定性的集成器件。相關成果發(fā)表在Science Advances、Advanced Materials等國際知名刊物上，共計40余篇，授權專利16項；與中國電子科技集團公司第十三研究所等合作，成功實現(xiàn)了非層狀GaN在大失配硅基襯底上的高質量外延，為第三代半導體的硅基集成提供了新的技術路線。
二、基于低維半導體材料的高靈敏光電器件。本項目通過發(fā)展高質量硫族半導體的外延生長新工藝，系統(tǒng)研究了MoTe2、PbS、CdTe等30余種二維半導體材料的光電性質，極大地拓展了傳統(tǒng)的半導體光電材料體系；首次提出一種橋接的異質結構筑方式，大大降低了范德華間隙引入的光生載流子注入勢壘，獲得了高性能二維異質結光電器件；發(fā)展了納米線場效應晶體管器件表面修飾方法，調節(jié)晶體管特性為強增強型，利用這種設計，實現(xiàn)了“鎖鑰”式高選擇性、高靈敏度氣體檢測器件。本項目實現(xiàn)了從深紫外區(qū)到中遠紅外區(qū)的寬波段高靈敏度檢測，相關成果發(fā)表在Science Advances、ACS Nano等國際知名刊物上，共計30余篇，授權專利6項。
三、后摩爾時代新型低維電子信息器件。本項目基于低維半導體材料及其異質結構的物性調控，首次提出了二維半導體材料中的“增強陷阱效應”物理模型，實現(xiàn)了高性能的亞帶隙紅外探測器和非易失性光電存儲器；利用雙極性溝道中橫向載流子分布的特定電場依賴性，在二維黑磷晶體管中實現(xiàn)了室溫負微分電阻特性；通過構筑亞5 nm溝道二維鐵電負電容晶體管，使得亞閾值擺幅突破玻爾茲曼物理極限，有效降低了器件能耗；創(chuàng)新性的提出多層二維范德華非對稱異質結構，實現(xiàn)了器件高性能與多功能的集成，器件性能為當時最高指標；發(fā)展了新型存算一體架構電子器件技術，首次演示了兼具信息存儲和處理能力的二維單極性憶阻器，有望突破當前算力瓶頸，提供集成電路發(fā)展的新途徑。相關成果發(fā)表在Nature Electronics、Nature Communications等國際知名刊物上，共計60余篇，授權專利7項。
武漢大學
2022-08-15
一種芯殼型納米線三維 NAND 閃存器件及其制備方法
本發(fā)明公開了一種非易失性高密度三維半導體存儲器件，該存 儲器件由芯殼型納米線作為 NAND 串組成，所述 NAND 串垂直于襯 底。利用芯殼型納米線作為 NAND 串制作存儲器件，不僅使器件的結 構更加簡單，也減少了原有器件制作過程中復雜的制造工藝步驟，簡 化了制備過程，對降低制造成本有積極作用
華中科技大學
2021-04-14
一種傳輸線和漏波天線復用器件及其波束掃描方法
本發(fā)明公開了一種傳輸線和漏波天線復用器件及其波束掃描方法，所述器件包括介質基板，分別位于介質基板上下表面的金屬條帶和金屬地板，以及通過過孔連接金屬地板和金屬條帶的周期性交替排列的電容和變容二極管。金屬條帶包括兩端的漸變微帶線結構和中間的人工表面等離激元結構。當變容二極管的容值與固定電容的容值一致時，該器件的表面阻抗一致，實現(xiàn)傳輸線的功能；當變容二極管的容值與固定電容的容值不一致時，該器件的表面阻抗得到周期性調制，實現(xiàn)漏波天線輻射功能。采用電壓作為調節(jié)手段，隨著電壓的改變能夠實現(xiàn)波束定頻掃描；
該器件制造簡單、操作方便、容易集成，只需要一步光刻過程，不僅節(jié)省造價，而且避免了多層結構引發(fā)的加工誤差。
東南大學
2021-04-11
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面向大功率開關電源器件的鐵硅粉芯關鍵生產(chǎn)工藝開發(fā)
：鐵硅粉芯是一種新型復合軟磁材料，主要用于 替代傳統(tǒng)開了氣隙的硅鋼、鐵氧體及非晶等材料，作為電感器 和電抗器的磁芯，用于對直流疊加要求較高的大功率光伏逆變 器、風電變流器、電動汽車充電機、變頻空調、有源濾波器、 UPS 電源等新能源與節(jié)能電力電子系統(tǒng)。 鐵硅粉芯在器件中的作用是實現(xiàn)電磁能量轉換，其與繞制 線圈一起組成的各種磁性器件在電力電子系統(tǒng)中起到功率因數(shù) 校正和濾波
合肥工業(yè)大學
2021-04-14
一種以 PEO-LDPE 合金為基體的含銅節(jié)育材料及其器件
本發(fā)明公開了一種以 PEO-LDPE 合金為基體的含銅節(jié)育材料即 Cu/PEO-LDPE 復合材料及其器件，包含有 PEO-LDPE 合金基體及分布 其中的含銅金屬粒子，其中含銅金屬粒子的重量百分比含量為 0.5～ 30 ％ ， 在 PEO-LDPE 合 金 基 體 中 ， PEO 的 重 量 百 分 比 含 量 為 Cu/PEO-LDPE 復合材料總重量的 0.5～30％(優(yōu)選值 5～15％)。相較于 Cu/LDPE 節(jié)育材料，
華中科技大學
2021-04-14
一種適用于成卷柔性電子器件的逐片轉移裝置
本發(fā)明公開了一種適用于成卷柔性電子器件的逐片轉移裝置， 包括薄膜進給單元、載帶輸送單元、真空輥吸附單元、壓輥轉移單元 和廢料剔除單元，其中薄膜進給單元用于薄膜的進給運動并對薄膜進 行模切，模切后的薄膜經(jīng)真空輥吸附單元驅動至壓輥轉移單元，模切 后的薄膜在壓輥轉移單元中實現(xiàn)與載帶之間的粘著和固定，廢料剔除 單元則根據(jù)工況需要提供多種對廢料的實時檢測和剔除操作。通過本 發(fā)明，各個模塊單元之間相互聯(lián)系，共同協(xié)作，實現(xiàn)對成卷柔性電子 器件逐片的高速檢測轉移過程，同時具備運動穩(wěn)定性和可靠性好等優(yōu) 點。
華中科技大學
2021-04-14
一種摻雜硅量子點發(fā)光二極管器件及其制備方法
本發(fā)明公開了一種摻雜硅量子點發(fā)光二極管，包括硅襯底，沉 積銀納米顆粒層，以及在銀納米顆粒結構上沉積多層分布均勻且包含 摻雜硅量子點的 SiNx 薄膜，透明導電薄膜 AZO 層以及 Si3N4 鈍化層。 還公開了該發(fā)光二極管的制備方法，利用摻雜硅量子點-SiNx 薄膜的電 致發(fā)光特性，構成發(fā)光二極管的發(fā)光有源層；利用摻雜可以鈍化量子 點，同時摻雜硅量子點與硅襯底形成的 p-n 結增強電子空穴的輻射復 合。此外，利用銀納
華中科技大學
2021-04-14
兩親性Pt(II)配合物氣致發(fā)光變色性質及存儲器件
通過click反應設計合成了一類具有兩親性的磺酸根三齒Pt(II)配合物，這類配合物對VOC的刺激響應具有高度的選擇性。在水蒸氣和各種醇蒸氣分子（甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇等）之間具有迅速的變色和發(fā)光響應性行為，并進一步制備成薄膜，利用醇蒸氣實現(xiàn)了快速寫入?擦除功能。在溶液體系中，通過調控溶劑的組成，實現(xiàn)了配合物動態(tài)組裝?解組裝?重新組裝的過程。研究組與香港大學任詠華教授合作，進一步制備了存儲器件，閾值電壓為3.4V，開關比可達105，保持時間達104s，具有良好的二進制存儲性能。
中山大學
2021-04-13
針對下一代功率半導體GaN器件的高頻柵驅動電路設計技術
上限低，可反向導通，dv/dt擾動和di/dt擾動等。該項成果設計出適用于N型常關GaN器件的半橋柵驅動電路，通過分離充放電路徑避免柵驅動電壓振鈴現(xiàn)象的發(fā)生和dV/dt現(xiàn)象對柵驅動電路的干擾；同時利用高端柵極鉗位技術，在自舉充電路徑中對BOOT電容進行鉗位，防止對上開關管的損壞。 半橋GaN柵驅動電路主要指標為： ？ 獨立的高側和低側TTL邏輯輸入 ？ 1.2A/5A 峰值上拉和下拉電流 ？ 高端浮動電壓軌到100V ？ 0.6Ω/2.1Ω 下拉和上拉電阻 ？ 快速的延遲時間 (28ns typ) ？ 非常優(yōu)越的延時匹配（1.5ns typ）
電子科技大學
2021-04-10