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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。

LPKF ProtoLaser R4可針對敏感基材實現高精度加工

本技術成果研發了一種微波輔助提取-高速逆流色譜聯用方法及其裝置。首先采用微波輔助提取模式 本技術成果研發了一種適于裝載分子印跡攪拌棒的解吸池，包括一上部池體及一下部池體。上部池體 提取物料；然后提取液濃縮預分離；最后通過高速逆流色譜純化制備得到目標組分或分析天然產物提取液 的底部連接于下部池體的頂部且兩者內部形成一上下貫通的解吸腔，上部池體頂部設有一液流出口，下部 中的目標組分；上述步驟通過接口及轉換控制實現微波輔助提取、分離、純化、高速逆流色譜制備或分析 池體下部圓周對稱地均布有三個液流入口，液流出口及液流入口與所述解吸腔連通；還包括一分子印跡攪 于一體，可直接從天然產物中提取得到毫克級高純度對照品，具有快速高效、高選擇性的特點，實現天然 拌棒，放置于所述解吸腔中；還包括一密封圈，密封所述上部池體及下部池體的連接部。上述解吸池配以 產物快速高效的在線提取分離、純化制備或分析。“天然物質提取分離純化的實驗室制備微波裝置”集微 微量注射泵可實現對分子印跡攪拌棒的高效流動加熱解吸。另外在該解吸池的基礎上，通過與高效液相色 波輔助提取快速高效分離的優勢和高速逆流色譜高效純化、制備

本項目研制了新一代LED封裝膠，并建立了新的膠聯理論和方法，解決了以往封裝膠合成過程中需要金屬催化劑而引起的金屬殘留問題，提高了封裝膠材料的性能和壽命，相對于現用的市場上的國外標桿產品，北航自主開發的新一代LED封裝膠在耐老化性能、抗黃變性能方面通過了更為苛刻的實驗測試，且原材料成本僅為同類產品的1/10。 本項目擁有完全自主知識產權，所研發的含環硅氧烷機硅材料，具有多重可替換的官能團，能夠容易地引入苯基、鹵族元素或者硫、磷等雜原子,可以提高有機硅封裝材料的折射率，進一步提高LED的光輸出效率的同時，無需金屬催化劑即可交聯，無催化劑殘留。 產品容易實現工業化，原材料為市場上常用化工原料，來源廣泛，貨源充足，且生產制備過程中無需復雜昂貴設備，生產過程環境友好，有利于大規模工業化生產。最終產品為液態，容易轉移和運輸，客戶容易操作。 目前國內封裝膠總體市場規模 16 億左右，其中低折射率國產封裝膠基本上實現了 100%的國產化，而高折射率國產封裝膠也已經占據國內市場份額的 60%左右，但是很多國產膠水仍然存在低端化同質化、品牌認可度不高等問題，這些問題亟需改善。 國產化進程加快，國產 LED 封裝膠產品已經在中低端領域全面替代了進口封裝膠，高端市場呈現進口替代的趨勢。高折射率硅膠銷量占比提升。

本項目研制了新一代LED封裝膠，并建立了新的膠聯理論和方法，解決了以往封裝膠合成過程中需要金屬催化劑而引起的金屬殘留問題，提高了封裝膠材料的性能和壽命，相對于現用的市場上的國外標桿產品，北航自主開發的新一代LED封裝膠在耐老化性能、抗黃變性能方面通過了更為苛刻的實驗測試，且原材料成本僅為同類產品的1/10。 本項目擁有完全自主知識產權，所研發的含環硅氧烷機硅材料，具有多重可替換的官能團，能夠容易地引入苯基、鹵族元素或者硫、磷等雜原子,可以提高有機硅封裝材料的折射率，進一步提高LED的光輸出效率的同時，無需金屬催化劑即可交聯，無催化劑殘留。 產品容易實現工業化，原材料為市場上常用化工原料，來源廣泛，貨源充足，且生產制備過程中無需復雜昂貴設備，生產過程環境友好，有利于大規模工業化生產。最終產品為液態，容易轉移和運輸，客戶容易操作。

本硅微諧振式壓力傳感器采用自主設計的膜片——諧振梁式復合敏感結構、自主探索的工藝流程和自主研發的信號處理技術，具有優良的穩定性和靈敏度，且敏感結構比國外同類產品簡單，適合國內工藝水平現狀。 該傳感器用于大氣壓力測量或液體壓力測量，在氣象、航空、石油、化工、電力等領域應用前景廣闊。目前，該技術已達到小批量樣機生產的實用要求。