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硅芯片是當代信息技術的核心，當前正向“深度摩爾”（More Moore）和“超越摩爾”（More than Moore）兩個方向發展。物聯網（IoT）應用是“超越摩爾”技術路線中相當重要的一環，需要數量巨大的集成電路芯片來分析處理來自外部傳感器件的海量信號。目前，大多數傳感信號采集器件和信號處理單元均為分離設計，將在整體上產生更大功耗并占據更大的空間。由此，復旦大學材料科學系教授梅永豐課題組提出了將信號檢測和分析功能集成于同一個芯片器件中的全新概念。作為演示，研究團隊將單晶硅薄膜柔性光電晶體管與智能薄膜材料相結合和組裝，構造了對不同環境變量進行檢測和分析的柔性硅芯片傳感器及其系統。這一思路不僅具有優異的可擴展性，還可與當前集成電路先進制造工藝相兼容。5月2日，相關研究結果以《面向智能數字灰塵的硅納米薄膜光電晶體管多功能集成傳感器研究》（“Silicon Nanomembrane Phototransistor Flipped with Multifunctional Sensors towards Smart Digital Dust”）為題發表在《科學進展》（Science Advances）上。研究團隊從器件的傳感機理入手，利用柔性薄膜組裝集成芯片傳感器，實現了多種環境參數探測功能的集成。圖1：(A) 器件主要功能層示意圖；(B) 貼附于曲面上的柔性傳感器件陣列；(C) 智能傳感器件功能區的光學顯微照片；(D)用于濕度傳感的集成系統構造圖；(E) 氫氣通入前后參比器件與檢測器件的電流變化，紅色為參比電流，藍色為檢測電流。智能材料在環境刺激中可以發生折射率、顏色、晶體結構等方面的光學性質變化，但一般需要光譜設備或比色卡才能進行比對。而翻轉的硅薄膜光電晶體管由于沒有柵極金屬阻擋功能區域的光信號吸收，可以更容易獲得高靈敏的傳感特性。利用這一點，研究團隊將多種智能薄膜材料貼合在器件功能區，智能材料內部物理性質變化引起了微小光學性能改變，從而表現在輸出的光電流上，因此可以在同一個芯片上實現對多種不同信號的同時檢測。圖1A展示了傳感器件典型的功能層結構，頂層的智能薄膜材料對環境刺激發生響應，進而改變下方硅單晶薄膜光電晶體管的輸出信號。具有2微米厚的熱氧化二氧化硅層則作為光電晶體管的封裝，對下方器件進行保護。硅薄膜光電晶體管完全由晶圓級先進集成電路工藝方法制備而成，結合了傳統硅基光電子器件的高性能和硅納米薄膜超薄厚度下的優良柔性。圖1B是貼附于半徑僅為2毫米直徑玻璃管上的柔性器件陣列，表現出良好的彎曲性能。圖1C是單個器件功能區域的特寫，在藍色虛框部分集成不同智能材料即可實現對不同環境信號的檢測。圖1D是具有完備傳感與數據處理功能的柔性系統合成圖，包括傳感與參比器件、邏輯與存儲單元、信號放大器和電源。研究團隊利用該系統實現了對環境中濕度的實時、快速檢測，演示的信號為依次減小的三個濕度脈沖。整個過程中直接對環境變化做出響應的信號，即參比器件與傳感器件輸出電流隨時間的變化如圖1E中所示。當環境發生變化（如圖所示通入氫氣），傳感器件的輸出電流大幅增加，而參比電流保持平穩，再利用差分電路處理，即可給出所檢測的環境參數的值。研究團隊開發了將智能材料與光電傳感結合的新穎傳感機制，并將傳感模塊與后續信號處理等模塊集成在一起，展示了其在氣體濃度、濕度、溫度等多種環境參數檢測方面的能力，已經初步具備了未來的“智能數字灰塵”的雛形。該策略也可以應用于其他的數字傳感系統，在后摩爾時代中將具有巨大的應用潛力。論文主要由李恭謹博士，博士研究生馬喆和尤淳瑜合作完成，并獲得韓國延世大學Taeyoon Lee教授和中科院微系統所狄增峰研究員的合作支持。該工作得到國家自然科學基金委、上海市科委、復旦大學和專用集成電路與系統國家重點實驗室等大力支持。

（ (A) 器件主要功能層示意圖；(B) 貼附于曲面上的柔性傳感器件陣列；(C) 智能傳感器件功能區的光學顯微照片；(D)用于濕度傳感的集成系統構造圖；(E) 氫氣通入前后參比器件與檢測器件的電流變化，紅色為參比電流，藍色為檢測電流 ）

高效率制備高品質氮化鋁薄膜，并研究應用于 4G、5G 通信(智能手機和基站)的高頻濾波器。制備薄膜質量高于現有工藝，制備效率提高十倍以上。作為制備濾波器的關鍵薄膜性能指標，薄膜的取向性良好（XRD搖擺曲線半高寬2度左右）， 薄膜表面起伏小于 1 納米；薄膜制備效率比傳統工藝提高 10 倍以上 

CZTS薄膜太陽電池：雖然CIGS 是目前薄膜太陽能電池中光電轉換效率最高的太陽能電池，但是由于In和Ga元素是稀有金屬，在面向大規模生產時受到元素稀缺的制約。有機-無機雜化鈣鈦礦太陽電池：將無機材料電子遷移率高、機械性能良好、穩定性高和有機材料光吸收率較高、易加工的優點加以整合，發揮協同效應，提高光伏電池的整體性能，是未來太陽能電池最重要的研究方向。

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硼酸鎂晶須在增強增韌復合材料中有廣泛應用，可作塑料、金屬、陶瓷、橡膠等的復合增 強材料，可提高復合材料的抗沖擊強度、彈性模量、硬度和壓伸強度等機械性能。主要應用于 金屬基復合材料、塑料、橡膠、摩擦材料等領域。硼酸鎂晶須的制備方法有助熔劑法、前軀體 法、溶膠-凝膠法、水熱合成法、化學氣象沉淀法和微波固相合成法等。本技術發明了球團法 直接一步制備高長徑比晶須，生產流程短、產品性能高。 該技術采用水氯鎂石、硫酸鎂等大宗工業固體廢棄物為原料，采用球團法一步制備高長徑 比硼酸鎂晶須，晶須長度可以達到600μm，最大長徑比達到200。該技術流程短、成本低、產 品性能高。

成果簡介： 晶型與顆粒度是晶體質量的兩個重要指標，不僅直接關系到產品的穩定性和性能，而且還關系到工藝開發過程的可操作性與能耗。本實驗室自主開發一套晶型與粒度可控的新型結晶技術，擁有PAT在線檢測平臺和包括單晶X-射線衍射儀、粉末X-ray衍射儀、固體核磁、SEM、TG-DSC等在內的表征大型表征設備，以及大型模擬計算平臺和劍橋晶體學數據庫，可以實現從分子

汽油和柴油當中所含的硫和氮的化合物，會在燃燒過程中產生污染環境的硫氧化物和氮氧化物。目前的環境法規對液體燃料中的硫和氮的含量要求越來越低，因此，開發出適合于液體燃料脫硫、脫氮的催化劑是化工、環境領域的一個重要課題。而磁性金屬磷化物，例如磷化鎳，則是加氫脫硫( HDS) 和加氫脫氮( HDN)過程當中的首選催化劑。本項目通過一種較為簡單的化學液相方法來制備磁性金屬磷化物納米晶體材料（包括磷化鎳、磷化鐵、磷化鈷，以及它們的合金磷化物，與通常的制備方法相比，不需要用氫氣

成果簡介：本項目的研究內容屬于火工品專業起爆藥、點火藥等火工藥劑的范疇。本項目研制的微晶共沉淀安全點火藥主要應用于電引火類火工品中，是電引火藥頭的核心藥劑，應用于軍用橋絲式電火工品和工業電雷管中。 項目來源：自行開發 技術領域：新材料 應用范圍：軍用火工品和民用爆破器材用點火藥劑 現狀特點：該技術獲得了發明專利，已經通過會議鑒定和生產定型，并已在多家工廠獲得了工業規模的應用，目前處于大規模