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1. 痛點問題 目前硅基太陽能電池占據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高效光吸收。 合作需求 本項目下一步發展需求主要集中在與太陽能電池相關企業的技術和產品合作，優化和固定產品制作工藝流程，降低生產成本。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業的工程化和市場資源。

本項目提出并發展了通用的硅基二維半導體材料范德華外延技術, 實現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展是國家重大戰略需求。本項目圍繞新型低維半導體材料的大規模可控制備、物性調控及其電子、光電器件展開系統研究，主要技術創新點有： 一、二維半導體材料及其異質結構的大規模可控制備。本項目提出并發展了通用的硅基二維半導體材料范德華外延技術, 實現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模的二維異質結構，得到了具有高可靠性和穩定性的集成器件。相關成果發表在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。本項目通過發展高質量硫族半導體的外延生長新工藝，系統研究了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；發展了納米線場效應晶體管器件表面修飾方法，調節晶體管特性為強增強型，利用這種設計，實現了“鎖鑰”式高選擇性、高靈敏度氣體檢測器件。本項目實現了從深紫外區到中遠紅外區的寬波段高靈敏度檢測，相關成果發表在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；創新性的提出多層二維范德華非對稱異質結構，實現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，提供集成電路發展的新途徑。相關成果發表在Nature Electronics、Nature Communications等國際知名刊物上，共計60余篇，授權專利7項。

本發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

：鐵硅粉芯是一種新型復合軟磁材料，主要用于 替代傳統開了氣隙的硅鋼、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 電源等新能源與節能電力電子系統。 鐵硅粉芯在器件中的作用是實現電磁能量轉換，其與繞制 線圈一起組成的各種磁性器件在電力電子系統中起到功率因數 校正和濾波

本發明公開了一種以 PEO-LDPE 合金為基體的含銅節育材料即 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％(優選值 5～15％)。相較于 Cu/LDPE 節育材料，

本發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與載帶之間的粘著和固定，廢料剔除 單元則根據工況需要提供多種對廢料的實時檢測和剔除操作。通過本 發明，各個模塊單元之間相互聯系，共同協作，實現對成卷柔性電子 器件逐片的高速檢測轉移過程，同時具備運動穩定性和可靠性好等優 點。

本發明公開了一種摻雜硅量子點發光二極管，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。 還公開了該發光二極管的制備方法，利用摻雜硅量子點-SiNx 薄膜的電 致發光特性，構成發光二極管的發光有源層；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

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光響應性行為，并進一步制備成薄膜，利用醇蒸氣實現了快速寫入?擦除功能。在溶液體系中，通過調控溶劑的組成，實現了配合物動態組裝?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。

成果介紹鐵磁（FM）/非磁（NM）結構的雙層膜中發現的自旋泵浦（spin pumping）效應是磁學和自旋電子學中的一個突破性發展，因此吸引了眾多的研究興趣。它和鐵磁層自旋極化電流相關，同時又和非磁層的自旋軌道耦合有直接聯系。本項目采用具有較高的自旋軌道耦合系數的稀土金屬調制非磁層，運用鐵磁共振和輸運兩種方法，并結合結構、磁性和同步輻射分析等手段，研究不同稀土摻雜對鐵磁/非磁過渡-稀土合金（Py/NM-RE）復合納米雙層膜的結構和界面的影響，得到自旋泵浦強度、界面混合電導以及非磁層的自旋軌道耦合強度和自旋擴散長度的調控規律。從而探索該復合納米雙層膜中的界面自旋泵浦效應和非磁層自旋軌道耦合對自旋動力阻尼的影響機制。這些研究結果將有利于開發新型復合磁性材料和新型強自旋-軌道耦合的非磁材料，有利于集成多功能自旋器件。