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新型多門控超導納米線邏輯器件
為了追求極限性能，越來越多的電子系統需要在低溫條件下工作。例如，在量子計算機、高性能傳感器、深空觀測以及一些經典信息處理系統中，通常使用工作溫度為2K甚至是mk溫區的低溫器件，從而在噪聲、速度和靈敏度等方面實現接近量子極限的性能。對于這一類低溫系統，信號讀取與處理通常采用兩種方式：第一種是采用超導數字電路SFQ（單磁通量子技術）來實現高性能計算和處理；第二種是將信號傳送至幾十K的溫區，再采用低溫CMOS技術對進行信號處理。然而，不論采用何種技術路徑，數字電路的功耗都必須控制在極小范圍之內，從而保持極低溫的工作環境，維持低溫器件的高性能。隨著應用需求的提高和低溫陣列器件規模的擴大，低溫電子系統性能受到信號處理和傳輸技術的制約，急切需要新的方案進行解決。 圖1. (a) 采用超導納米線結構實現的12門控或邏輯門；(b) 超導納米線數字編碼器芯片照片。針對此問題，南京大學吳培亨院士領導的超導電子學研究所團隊，趙清源教授和康琳教授課題組設計出新型多門控超導納米線邏輯器件(superconducting nanowire cryotron, nTron)，并利用此器件搭建經典二進制數字編碼器；在1.6K的溫度下，成功實現數字信息編碼，總功耗小于1微瓦(10-6瓦)。同時，他們還利用此編碼器對超導納米線單光子探測器陣列實現數字化讀出，為低溫陣列探測器的信號讀出和處理提供第三種解決方案。圖2. 超導納米線邏輯芯片實現對單光子探測器陣列的數字化讀取。半導體數字電路，經歷了從電子管、晶體管、混合集成電路至大規模集成電路的發展過程。每一代技術的升級變革，其核心推力都是基礎邏輯器件的更新換代。前沿技術領域對超導電子器件的應用需求，也正將超導電子技術推向數字化的發展時代。南京大學吳培亨院士團隊基于超導納米線技術，開展了新型超導邏輯器件(nTron)的研究工作。nTron為單層平面器件，利用局部超導相變，實現高速低功耗的開關邏輯。
南京大學
2021-04-11
有機半導體光電導器件研發及應用
① 酞菁納米材料制備。使用四苯氧基金屬酞菁，采用混合溶劑緩慢揮發的方法，得到一維的酞菁納米線；② 器件組裝。使用梳狀電極，將酞菁納米線搭在梳狀電極兩端，形成電路。得到的酞菁器件對 808 nm光敏感，可以迅速產生響應，恢復時間短，課重復響應。
安徽理工大學
2021-04-13
分子基光催化產氫器件多相化
在利用太陽能分解水制取氫氣的催化劑研究上取得新進展。該研究工作借鑒自然界光合作用，在多個光敏中心多個催化中心產氫器件構筑的基礎上，進一步將其植入到金屬有機框架材料中，模擬自然界酶催化環境中質子和電子的傳輸與轉移，在有效規避分子基催化劑穩定性差的同時，極大地提高了光催化產氫性能，為人工模擬光催化劑的設計和構筑提供了新的思路。? 人工模擬光合作用，利用太陽能在催化劑作用下分解水制取氫氣，是實現將太陽能轉化為清潔的化學能，解決人類社會面臨的能源危機和環境污染問題的理想途徑。在早期，我校化學學院蘇成勇教授和石建英副教授研究團隊發展了空間上相互獨立、功能上相互等價，集合8個光敏金屬有機釕中心和6個催化Pd2+中心于一體的金屬-有機分子籠產氫器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在單一分子籠內構筑出多個相互獨立的能量傳遞和電子轉移通道，獲得了高達380 μmol h-1的初始產氫速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。雖然金屬有機分子籠提高了分子基催化劑的產氫性能，但光照條件下的穩定性仍然是制約其進一步應用的決定因素。 最近，我校化學學院蘇成勇教授和石建英副教授研究團隊又基于配位組裝策略實現了Au25(SG)18納米簇在金屬有機ZIF-8主體框架內部和外表面的可控組裝[Advanced Materials, 2018, 30,1704576]。采用相似策略，他們將MOC-16植入到ZIF-8主體內，進一步將ZIF-8轉化為Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，獲得了MOC-16@CZIF催化劑。
中山大學
2021-04-13
新型硅基環柵納米線MOS?器件
已有樣品/n在主流硅基FinFET集成工藝基礎上，通過高級刻蝕技術形成體硅絕緣硅Fin和高k金屬柵取代柵工藝中選擇腐蝕SiO2相結合，最終形成全隔離硅基環柵納米線MOS器件的新方法。并在取代柵中絕緣硅Fin釋放之后，采用氧化和氫氣退火兩種工藝分別將隔離的“多邊形硅Fin”轉化成“倒水滴形”和“圓形”兩種納米線結構。
中國科學院大學
2021-01-12
氮化鎵高壓電力電子器件
已有樣品/n基于AlGaN/GaN異質結材料體系，通過采用導電機制融合和能帶分區調控的先進技術路線改變傳統氮化鎵肖特基二極管正向電壓與反向電流等參數之間的經典調控規律，采用無損傷工藝，提升了器件的均勻性和可靠性，進一步提升了氮化鎵肖特基二極管的性能。測試結果達到1700V反向耐壓，正向開啟電壓達到0.38V以及高防浪涌能力，為肖特基二極管器件市場提供了一種新選擇。
中國科學院大學
2021-01-12
陽離子基阻變器件電流-保持特性
已有樣品/n通過石墨烯缺陷工程控制活性電極離子向阻變功能層中注入的路徑尺寸和數量，集中化/離散化陽離子基阻變器件中導電通路的分布來調控其穩定性,此工作是該領域首次在相同結構阻變器件中實現電流-保持特性的雙向調控，這種通用的基于二維材料阻擋概念的離子遷移調控方法，也能夠移植應用到離子電池，離子傳感等研究領域。
中國科學院大學
2021-01-12
高速光通信用微結構光纖器件
項目簡介本成果提出新型微結構光纖器件，提出基于非對稱耦合理論的實現模式轉換、波分 復用等功能器件。已申請發明專利 6 項，其中已授權發明專利 3 項（ZL200810021652.8、 ZL200810021651.3、ZL200910032535.6）。 性能指標 （1）模式轉換效率可達 80%以上，帶寬在 100 nm 以上。 （2）實現 1310、1550 nm 波長復用、解復用，消光比低于-25 dB。 適用范圍、市場前景 適用范圍：高速光通信關鍵器件，組成高速、大容量光 通信
江蘇大學
2021-04-14
極深紫外光源與納米器件制造
徐永兵課題組于2014年啟動了國家重大儀器研究計劃（飛秒級時間分辨并自旋分辨電子能譜探測系統，項目編號61427812）。此項目就是旨在建立國內第一套極深紫外的光源系統。目前已經成功地在實驗室中，實現了波長為120~24 nm左右的脈沖光源，脈沖重復頻率為1kHz，單個脈沖為30fs。單個光子能量最大到50 eV左右，亮度為1 ′ 1011光子/s。從光
南京大學
2021-04-14
高效有機磷光發光材料及OLED器件
高效有機磷光發光材料及OLED器件，2012年12月獲四川省科技進步三等獎，技術指標達到國際先進水平；申請發明專利12項（5項授權）。項目中所制備的銥配合物磷光電致發光材料在四川虹視顯示技術有限公司的3款OLED器件（1.1英寸、分辨率為96×64；1.8英寸、分辨率為128×64；2.2英寸、分辨率為160×128）樣品中使用，該項目研究成果，填補了我國在新型平板顯示器件---高效有機磷光電致發光材料及OLED器件方面的材料制備和器件化工藝的空白。
電子科技大學
2021-04-14
低鹵自交聯型電纜料
以交聯聚乙烯作為絕緣電纜的耐熱性比聚氯乙烯高，它可以在90℃下長期使用，短路時的 耐熱溫度最高可以達到250 ℃ ；絕緣電阻高，介質損耗角正切小，基本上不隨溫度的變化而變 化；有良好的耐磨性和耐環境應力開裂性。交聯聚乙烯一旦發生電纜燃燒散發出的是二氧化碳 和水，而PVC 電纜燃燒時產生的是氯化氫有害氣體；此外，交聯聚乙烯的密度比PVC 小40 ％ 左右，可以明顯減輕架空線的重量。茂金屬聚乙烯 (MPE) 是在茂金屬催化體系的作用下乙烯 與α-烯烴 (如1-丁烯、l-己烯和1-辛烯) 共聚得到的。與傳統的聚乙烯相比，MPE因具有很窄的 分子量分布和短支鏈分布，使它具有優異的物理性能 (如高彈性、高強度和高伸長率) 和良好 的低溫性能；另外它的分子鏈是飽和的，所含的叔碳原子相對較少，因此具有優異的耐熱老化 和抗紫外性能。對于低煙無鹵阻燃材料來說，可以避免含鹵阻燃材料在燃燒時所帶來的二次污 染，它是阻燃材料發展的主要趨勢。迄今，開發低煙無鹵阻燃劑仍是一個技術難題。目前，電 工行業主要使用的無鹵阻燃填料是粒狀氫氧化鋁和氫氧化鎂，而鎂鋁水滑石起始分解溫度可分 為低溫段和高溫段，拓寬了阻燃溫度范圍，具有阻燃、消煙和填充3種功能，兼具了氫氧化鋁 和氫氧化鎂阻燃劑的優點，克服了它們各自的不足，是一種高效、無毒、低煙的無鹵阻燃劑， 有望成為新一代的阻燃填料。
華東理工大學
2021-04-11