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Si基GaN功率半導體及其集成技術
特色及先進性；技術指標 電子科技大學功率集成技術實驗室（Power Integrated Technology Lab.-PITEL）自2008年就已經開展Si基GaN(GaN-on-Si)功率器件的研究，是國內最早開展GaN-on-Si功率半導體技術研究的團隊。近年來在分立功率器件如功率整流器、增強型功率晶體管及其集成技術方面取得了突出的研究成果。2008年在被譽為“器件奧林匹克”的國際頂級會議IEDM上報道了GaN-on-Si開關模式Boost轉換器，國際上首次實現(xiàn)了GaN-on-Si單片集成增強型功率晶體管和功率整流器。 GaN-on-Si功率整流器 提出一種GaN功率整流器新結構（Metal-Insulator-Semiconductor-Gated Hybrid Anode Diode），其結構如圖2所示。新結構較傳統(tǒng)GaN整流器具有更小的導通電阻，更低的開啟電壓和反向漏電。圖3為MG-HAD和傳統(tǒng)SBD正向開啟特性特比，可以看出MG-HAD具有較小的開啟電壓（0.6V）和導通電阻（1.3mΩ?cm2）。圖4可以看出器件直至150 ℃高溫仍然保持優(yōu)秀的反向阻斷能力，以10μA/mm 為擊穿電流標準，MG-HAD在常溫下?lián)舸╇妷撼^1.1kV的儀器測量極限，150 ℃高溫下?lián)舸╇妷簽?70V。本器件結果能同時具有低導通電阻和高擊穿電壓，因而其baliga優(yōu)值（BFOM）459 MW/cm2在已有GaN-on-Si功率二極管報道中為第二高值，見圖5所示。
電子科技大學
2016-06-08
生物質基無甲醛木材膠粘劑
項目研究內容： 目前我國木材膠粘劑 95%以上為三醛膠。 三醛膠在制 膠過程以及膠粘劑的使用中都不斷有甲醛釋放，因此對產業(yè)工人，對膠粘 劑使用者，對環(huán)境都有嚴重污染。而利用淀粉開發(fā)的膠粘劑，主要原料為 玉米淀粉，但所制膠種吸水性強，不適合作為木材膠粘劑。本項技術采用 獨創(chuàng)的生物質快速液化法， 在常壓溫和的條件下將黃化早米及稻桿、 麥桿、 玉米淀粉、木薯淀粉等轉化為高活性生物多元醇。進而利用生物多元醇與
南昌大學
2021-04-14
PBI基高溫質子交換膜制備及應用
質子交換膜燃料電池在車用動力能源，分布式發(fā)電站，便攜式電子產品等領域具有很好的應用前景，因而受到廣泛關注。然而應用最廣的Nafion質子交換膜存由于脫水導致電導率降低，無法在高溫下使用。聚苯并咪唑(PBI)是制備聚合物電解質膜常用的材料，PBI 的熱穩(wěn)定性極好，熔點高于600oC，化學穩(wěn)定性好，并且具有良好的機械強度，是一種優(yōu)異的聚合物電解質膜材料。然而PBI 本身并沒有離子導電的能力，雖然采用離子基團修飾的方法能夠提高PBI 的導電性，但是修飾之后的PBI 溶解性能發(fā)生變化
常州大學
2021-04-14
聚合物分散液晶基智能玻璃乳膠
變色玻璃（又稱智能玻璃）是能夠按照人們的需求改變光線進入（射出）強度和能量的功能化玻璃。通過對光線的調節(jié)可以使室內亮度和溫度保持在合適的范圍，改善了生活質量也降低了能耗。這在當今全球能源緊缺的情況下更是意義重大。各發(fā)達國家對該領域的研發(fā)工作都非常重視。目前變色玻璃主要在美、日、韓等國生產，在歐、美、日有著廣泛應用。國外變色玻璃已開始代替建筑玻璃用于各種建筑的門、窗、天棚。而且，變色玻璃
四川大學
2021-04-14
木質素基優(yōu)質碳纖維材料
本項目以生物質廢棄物作為原材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高成本碳纖維生產方法有利于將農業(yè)與工業(yè)生產結合于生物經濟中，制造可再生產品符合綠色經濟發(fā)展戰(zhàn)略。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
高質量的碳纖維以其高強度、低重量及耐熱性等卓越性能可作為自行車、汽車、風車以及運動器械等諸多領域的優(yōu)質材料。以生物質廢棄物作為原材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高成本碳纖維生產方法有利于將農業(yè)與工業(yè)生產結合于生物經濟中，制造可再生產品符合綠色經濟發(fā)展戰(zhàn)略。木質素是世界上最豐富的生物聚合物之一，但其分子結構復雜且具有異質性，且作為造紙及紙漿工業(yè)的廢棄物無法得到合理利用。
華中科技大學
2022-07-27
二氧化釩基單晶體的制備方法及二氧化釩基單晶體
絕緣體-金屬相變材料領域。 利用簡單易行的方法制備大尺寸高質量二氧化釩單晶體，實現(xiàn)了二氧化釩單晶體電阻的快速溫度響應。
中國科學技術大學
2021-04-14
銅基量子自旋液體的候選者和銅基高溫超導材料母體在摻雜后的電子結構
劉奇航及其合作者以最近由中科院物理所領銜的研究團隊發(fā)現(xiàn)的ZnCu3(OH)6BrF為例，采用修正后的單體平均場密度泛函理論方法，對這一體系的本征和摻雜行為進行了詳盡的模擬。研究發(fā)現(xiàn)，ZnCu3(OH)6BrF摻雜后，摻入的電子并沒有成為期待的“自由載流子”，而是局域在一個銅原子周圍，引起了局域形變。這種電子與束縛它的晶格畸變的復合體稱為極化子（如圖一所示）。本征材料的帶隙中形成新的電子態(tài)。因此，電子摻雜后，ZnCu3(OH)6BrF并沒有實現(xiàn)半導體到導體的轉變。相比之下，具有類似CuO4局部環(huán)境的銅氧化物高溫超導體的母體材料Nd2CuO4顯現(xiàn)除了不同的隨摻雜濃度變化的導電性。研究發(fā)現(xiàn)，低摻雜濃度時，銅原子附近形成較為擴展的極化子，因此在高摻雜濃度時，這些極化子之間的躍遷可以使系統(tǒng)導電性大大增加，實現(xiàn)半導體到導體的轉變，與實驗觀測很好地吻合。? 該研究圓滿地解釋了最近實驗上觀測到的Kagome晶格的鋅銅羥基鹵化物在摻雜后并不導電的現(xiàn)象，指出要在量子自旋液體實現(xiàn)超導，僅僅找到量子自旋液體體系是遠遠不夠的，還必須實現(xiàn)有效摻雜，注入一定濃度的“自由載流子”，為耕耘在該領域的實驗工作者提出了新的挑戰(zhàn)和實驗方向。
南方科技大學
2021-04-13
鎳基高溫合金組織結構超聲智能評價方法
航空發(fā)動機機匣是一種復雜薄壁零件，其加工變形問題是我國航空發(fā)動機制造的關鍵技術瓶頸。機匣毛坯組織結構的均勻性是影響機匣加工變形的主要原因之一。鎳基高溫合金具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，是航空發(fā)動機機匣的主要原料。鎳基高溫合金鑄、鍛件組織結構的無損檢測與定量評價是實現(xiàn)組織結構均勻性檢測與評價的基礎，有助于準確判斷毛坯制造質量，表征制造工藝改進的有效性，降低機匣加工變形概率。
超聲檢測具有穿透能力強，靈敏度和分辨率高、可定位和定量檢測等優(yōu)點，在航空發(fā)動機大規(guī)格高溫合金構件制造質量檢測領域得到了廣泛應用。超聲檢測信號特征值與材料組織結構變化、二次相或沉淀物的形成相關，具備有效評價鎳基高溫合金的組織結構的能力。現(xiàn)有鎳基高溫合金鑄、鍛件組織結構的超聲檢測以噪聲波高為主要判據(jù)，指標簡單、閾值設置嚴格、誤判率高，無法適應不斷改進的制造工藝。
組織結構超聲定量評價技術的核心是確定微觀組織特征參數(shù)與超聲檢測特征參數(shù)之間的定量關系模型，其本質是以模型待定系數(shù)為決策變量，以評價準確性為目標函數(shù)的優(yōu)化問題。超聲波在鎳基高溫合金中傳播時，受到晶界、相界、孿晶等復雜組織結構的綜合作用，若采用聲速、衰減系數(shù)、非線性系數(shù)等單一超聲檢測參數(shù)對組織結構進行建模與評價，會因信息量的缺失而導致評價誤差大；若增加檢測參數(shù)規(guī)模，則會導致所對應優(yōu)化問題的困難性大幅增加。
本研究以鎳基高溫合金組織結構定量評價為主要研究對象，圍繞如何利用協(xié)同進化算法求解定量評價的大規(guī)模優(yōu)化問題、以及如何同時利用多種微觀組織特征參數(shù)對鎳基高溫合金進行綜合表征展開研究。科研成果為航空發(fā)動機機匣鎳基高溫合金毛坯制造質量檢測、評價、性能預測提供技術支持，為制造工藝改進提供數(shù)據(jù)支持，也可進一步推廣至其它高溫合金、鈦合金等材料中。
南昌航空大學
2021-05-04
硅基毫米波集成電路設計
基于CMOS工藝，設計了大量射頻、毫米波收發(fā)機和頻率源芯片； CMOS 90nm 60GHz 接收機芯片，集成片上天線，傳輸效率優(yōu)于IBM芯片90%； CMOS 90nm 21dBm 60GHz功率放大器，性能優(yōu)于Hittite商用GaAs芯片； CMOS 60GHz 移相器芯片，為開發(fā)毫米波相控陣芯片奠定良好基礎；
電子科技大學
2021-04-10
硅基新一代鋰電負極材料制備
項目成果/簡介:目前鋰離子電池的能量密度已經越來越不能滿足其在電動汽車、智能手機和大規(guī)模儲能方面的應用。鋰離子電池的能量密度低主要是因為所采用的正負極材料的比容量較低，尤其是負極材料石墨，其理論比容量為 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商業(yè)化前景的負極材料為硅基負極材料，其理論比容量為 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。據(jù)招商證券預計，硅基負極材料在 2020 年的市場使用量接近于 5 萬噸，銷售額接近于 50 億。 然而硅基材料在充放電過程中較大的體積變化率（>300%）限制了其商業(yè)化應用，較大的體積變化導致極片碎裂以及電解液在材料表面持續(xù)分解，從而造成其循環(huán)性能劇烈下降。另外，硅基材料為半導體，其導電性較差，從而導致硅基負極材料的倍率性能較差。如何解決硅基負極材料這兩大缺點是普及硅基材料在鋰離子電池應用的關鍵。 陳永勝教授課題組結合在納米技術和石墨烯材料領域的專長，經過近 10 幾年的研究，采用低成本的原材料、易工業(yè)化的工藝技術制備了石墨烯包覆的硅基負極材料，主要技術創(chuàng)新點包括：1）采用獨特的、具有自主知識產權的納米技術將大粒徑的硅粉進行納米化處理，納米化大大緩解了硅在充放電過程中體積變化的問題，從而從根本上解決了硅基負極材料循環(huán)性能差的問題；2）石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導電導熱性能好、機械性能優(yōu)異、電化學性能穩(wěn)定等特點，改善了材料的鋰離子擴散性能和電子導電性，大大提高了功率特性； 14隔絕了硅與電解液的直接接觸，抑制副反應造成的電解液分解和材料侵蝕，提高了首次效率，延緩了使用過程中的壽命衰減；進一步減緩了充放電過程中硅的體積變化，維持材料結構的整體穩(wěn)定性，極大地提升了循環(huán)特性。效益分析:陳永勝教授課題組發(fā)明的石墨烯包覆硅基負極材料，從制備過程上講，具有工藝簡單、成本低廉、易工業(yè)化的特點；從性能上講，具有比容量高、穩(wěn)定性好、壓實密度大等優(yōu)點，與高比容量正極組成的鋰離子電池的能量密度是當前商業(yè)化鋰離子電池能量密度的數(shù)倍以上。
南開大學
2021-04-11