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大尺寸鈮酸鋰晶體、單晶薄膜及器件
本技術涵蓋大尺寸鈮酸鋰晶體生長工藝及裝備、晶圓制備、單晶薄膜制備及聲表面波器件，實現材料、裝備、器件協同發展。主要針對8英寸鈮酸鋰晶體、單晶薄膜及聲表面波器件進行開發研究，該技術屬于我國“卡脖子”技術，目前國際市場空白。在鈮酸鋰晶體生長方面，開發了大尺寸智能單晶生長設備及工藝，包括大尺寸鈮酸鋰晶體生長模擬仿真設計、鈮酸鋰熔體-晶體固液界面特性與控制、大尺寸鈮酸鋰晶體生長工藝開發、生長-檢測-分析-控制人工智能系統。采用離子束切片鍵合技術制備鈮酸鋰單晶薄膜，突破傳統的薄膜制備方法無法制備單晶鈮酸鋰薄膜
山東大學
2021-04-14
鎂基金屬玻璃薄膜及其制備方法和應用
本發明公開了一種鎂基金屬玻璃薄膜及其制備方法，它的化學 通式為 MgaCubYc，其中，a，b，c 為原子百分比，46.30≤a≤58.01， 24.61≤b≤28.96，13.18≤c≤24.74，且 a+b+c=100。本發明還公開了 一種鎂基金屬玻璃薄膜的制備方法，其采用磁控濺射制備得到，包括： 將 Mg、Cu 和 Y 按一定配比制備成合金靶；使用單晶硅片及普通玻璃 片作為薄膜的基底；將合金靶及薄膜基底放入濺射腔中，進行磁控
華中科技大學
2021-04-14
快速響應的水凝膠薄膜光學傳感技術
本技術是利用智能水凝膠的刺激響應性，結合Fabry-Perot薄膜干涉現象提出的新型光學傳感方法。本技術使用的水凝膠薄膜厚度僅數微米，因此具有響應速度快速的特點。可檢測的項目包括溫度、pH值、葡萄糖等。可與光纖傳感技術相結合，實現遠程傳感。
南開大學
2021-04-14
硅基薄膜太陽能電池制備技術
本項目采用隧道結技術實現疊層太陽能電池的制備，擴展電池的光譜收集范圍，提高電池的轉換效率。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
太陽能是大自然賜予人類最清潔，最豐富的能源資源，目前商用的太陽能電池以晶體硅電池為主，由于晶體硅消耗硅料較多，近年來人們一直致力于開發硅薄膜電池。非晶硅薄膜電池已經實現了商業化生產并有了一定的市場份額，但它仍存在不足之處，包括光致衰減效應和轉換效率不高(約6％)等。本項目在國家863計劃課題(2006AA03Z219)支持下，開展了以多晶硅薄膜、微晶硅薄膜和納米晶薄膜的制備和相關材料的單結與疊層硅基太陽能電池關鍵技術研究，已經申請發明專利5項，發表科研論文20余篇。
三、創新點以及主要技術指標
1.利用LPCVD方法和自擴散技術生長多晶硅p-n結，結合層轉移技術制備多晶硅薄膜太陽能電池；
2．采用金屬誘導晶化和快速熱處理技術實現優質多晶硅薄膜的制備并在低溫下制備太陽能電池；
3.在PECVD和HWCVD生長硅薄膜時，通過生長溫度，氣體流量，氫氣稀釋比，腔室氣壓等參數實現微晶硅或者納米晶薄膜的生長；
4.采用雙層膜技術減小表面處入射光的反射并實現表面鈍化，提高入射光的收集率和少數載流子壽命；
5.采用高低結結構增加光生載流子的收集效率；
6.采用隧道結技術實現疊層太陽能電池的制備，擴展電池的光譜收集范圍，提高電池的轉換效率。
四、知識產權及獲獎
國家863項目(2006AA03Z219)
南京航空航天大學
2022-08-12
適用于綠色建筑的智能控溫薄膜
通過對建筑物窗體的研究，自主研發出一種能夠智能控制調節溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應溫度改變自身結構和光學性能的材料，可以使得窗體對太陽光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發生變化，在可見光保持一定透過率（>50%）的前提下，使得夏天進入房間的太陽輻射少，冬天進入房間的太陽輻射多，從而保證房間舒適度的同時降低室內制冷采暖能耗。
一、項目進展
創意計劃階段
二、負責人及成員
姓名
學院/所學專業
入學/畢業時間
宋炳坷
材料/微電子學與固體電子學
2016/2019
趙起
材料/微電子學與固體電子學
2016、2018
劉帥
管理/企業管理
2016/2019
徐志龍
材料/材料學
2017/2020
王子璇
材料/集成電路工程
2017/2020
肖智戈
管理/管理科學與工程
2017/2020
范煒
材料/材料學
2017/2020
三、指導教師
姓名
學院/所學專業
職務/職稱
研究方向
高彥峰
材料/材料學
研究員
材料學
四、項目簡介
通過對建筑物窗體的研究，自主研發出一種能夠智能控制調節溫度的VO2智能控溫薄膜及其鍍膜玻璃，是一種可以響應溫度改變自身結構和光學性能的材料，可以使得窗體對太陽光輻射的反射率和透射率隨外界溫度的改變而發生變化，在可見光保持一定透過率（>50%）的前提下，使得夏天進入房間的太陽輻射少，冬天進入房間的太陽輻射多，從而保證房間舒適度的同時降低室內制冷采暖能耗。該產品設計著眼于當前最先進的技術，立足于建筑節能材料研究前沿，以本團隊關鍵技術作為支撐，目前團隊制備的VO2基智能窗相關技術指標均處于世界領先地位。由于產品綠色友好，環保節能，適用于溫帶和熱帶絕大部分地區的建筑建造以及城市基礎建筑節能改造，因此具有可觀的應用前景和積極的社會意義。
上海大學
2022-08-12
一種基于單分子器件平臺的單分子電學檢測新方法和新技術
利用硅基單分子器件研究了分子馬達水解的動力學過程，發現了無標記的電學檢測方法觀察到的分子馬達的轉動速度要比熒光標記的方法快一個數量級（ACS Nano 2018, 11, 12789）以苯環為骨架、芴基為核心的共軛分子，并在末端修飾上氨基，通過穩定的酰胺鍵將帶有羰基官能團的功能分子連接在石墨烯電極之間，通過使用自主搭建的高速電學測試平臺對化學反應進行了實時監測。大的共軛結構以及酰胺共價鍵的強耦合保證了分子具有良好的導電性；在化學反應進行的過程中，分子結構的變化將導致分子軌道發生改變，從而影響導電通道，影響器件的電導特性。
北京大學
2021-04-11
一種基于單分子器件平臺的單分子電學檢測新方法和新技術
研制了國際首例穩定可逆的單分子光開關器件（ Science , 2016 , 352 , 1443; J. Phys. Chem. Lett. , 2017 , 8 , 2849）；觀察到了低溫下聯苯基團由于σ單鍵的旋轉產生的精細立體電子效應（ Nano Lett. , 2017 , 17 , 856）；研究了分子間主客體相互作用的動力學過程（ Sci. Adv ., 2016 , 2 , e1601113），揭示了羰基和羥胺反應形成酮肟的分子機制（ Sci. Adv. , 2018 , 4 , eaar2177），證實了利用單分子電學檢測方法研究單分子反應動力學的可行性，為實現單分子化學反應的可視化研究邁出了重要的一步。他們利用硅基單分子器件實現了具有單堿基對分辨率的DNA雜交/脫雜交動力學過程的研究（ Angew. Chem. Int. Ed. , 2016 , 55 , 9036）；在單分子水平上揭示了分子馬達水解的動力學過程（ ACS Nano , 2018 , 11 , 12789），展現了單分子器件在單分子生物物理研究方面的可靠性。
北京大學
2021-04-11
大分子鏈模板法制備聚丙烯酸類復合高分子水凝膠的方法
本發明公開了一種大分子鏈模板法制備聚丙烯酸類復合高分子水凝膠的方法，以具有配位功能的大分子鏈為模板，在金屬離子的配位作用下引導丙烯酸單體配位、聚合，制備出具有高機械強度和自修復性能的高分子水凝膠。以質量分數計，該自修復水凝膠原料組分組成包括大分子模板２．５～１０份，單體５～２５份，水３０～６０份，金屬離子０．１～２．５份，引發劑０．１～２．５份。其特征是大分子模板的存在有效引導規整聚合物的制備，同時增加了水凝膠的機械強度和自修復能力。本發明所制備的復合水凝膠具有良好的力學性能及常溫下優異的自修復性能
東南大學
2021-04-14
航空發動機高溫薄膜傳感器技術
基本概念：航空發動機高溫薄膜傳感器技術是將溫度、壓力等敏感材料以薄膜的形式沉積在航空發動機高溫結構件（如渦輪葉片、機匣等）表面，并進行絕緣、防護、圖形化，制成與結構件一體化集成的薄膜傳感器。 主要功能與應用領域：集成在結構件表面的薄膜傳感器使結構件能夠感知溫度、應力應變、振動、熱流、摩擦阻力等狀態參數，能在航空發動機高溫、高速、強氧化氣流沖刷的惡劣環境下穩定工作。 圖1 薄膜傳感器結構示意圖 圖2 渦輪葉片上的薄膜傳感器 特色及先進性：與埋入、粘貼、焊接的傳統傳感器相比，采用薄膜形式集成在結構件表面的薄膜傳感器不破壞結構件的力學強度，不影響結構件的工作環境（如流場等），厚度僅約30μm，具有靈敏度高、響應速度快、精度高、可靠性好的優點，是當前世界上航空發動機高溫、高速、強氧化氣流沖刷惡劣環境下的先進測試技術。 技術指標：最高工作溫度1100℃，測試精度優于5%，900℃下壽命>10hr。 能為產業解決的關鍵問題和實施后可取得的效果：本成果目前主要應用于航空發動機渦輪葉片、燃燒室火焰筒、燃燒室冷卻試驗件、燃燒室機匣、渦輪機匣、渦輪盤等高溫結構部件表面的狀態參數測量，如溫度測量、應力應變監測、強度疲勞評估等，解決當前航空發動機高溫結構部件的健康監測難題。此外，本成果能夠推廣用于核電、燃氣輪機、汽車發動機、陶瓷發動機等高溫零部件狀態參數的測量和健康監測，推廣應用前景廣闊。
電子科技大學
2021-04-10
碲化鉛薄膜和納米粉體的同步制備方法
該項目為制備碲化鉛薄膜與納米顆粒的新工藝。目前，PbTe薄膜通常采用真空蒸鍍、 激光閃蒸、磁控濺射等物理方法制備，這些方法采用昂貴的鍍膜設備，成本較高；電化 學方法沉積PbTe薄膜成本相對較低，但缺點在于必須使用導電基片，適用范圍較窄。PbTe 納米顆粒大多采用水熱法或溶劑熱法、電化學法、乳液法等方法合成，這些方法在合成 過程中或者涉及了高壓設備，或者采用了復雜的儀器和涉及冗長的工藝，或者由于引入 大量有機物給后處理及環境保護帶來難題。 本項目提出以堿性水溶液作為溶劑，以成本低廉的含鉛無機鹽和碲化物或亞碲酸鹽 作為反應物，在常壓、室溫至 50o C 同步合成 PbTe 薄膜和納米顆粒，制備的薄膜平整致 密且對基片無特殊要求，納米顆粒尺度均一且可隨溫度調節。與其他現有的 PbTe 薄膜 與納米粉體制備方法相比，該方法簡單易行，性價比高，幾乎無能耗，反應介質為容易 凈化處理的水溶液，利于環保。
同濟大學
2021-04-11