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新能源汽車的迅猛發(fā)展，為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)提供了萬(wàn)億級(jí)的市場(chǎng)容量，到 2020 年底，城市公交、出租車及城市配送等領(lǐng)域新能源車保有量達(dá) 60 萬(wàn)輛。目前使 用的石墨類伏擊材料容量低，無(wú)法滿足高能量密度的需求。該項(xiàng)目通過(guò)為動(dòng)力電 池廠商提供高性能硅碳負(fù)極及其他負(fù)極材料，以提高純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程 2 倍以上。硅負(fù)極材料具有極高的理論容量(~4200 mAh/g)，其容量是現(xiàn)有商業(yè)化 的石墨負(fù)極的 10 多倍。但其充放電過(guò)程中產(chǎn)生的大體積膨脹(~400%)會(huì)嚴(yán)重影響 其循環(huán)壽命。我們團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉進(jìn)行包 覆“均勻+可控”功能層的工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)“性能+成本”的最優(yōu)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。美國(guó)能 源部高度評(píng)價(jià)了該項(xiàng)研究成果（2015 年僅有 2 項(xiàng)研究成果受此殊榮）。

太陽(yáng)能作為一種潔凈和相對(duì)易于獲取的能源在未來(lái)的動(dòng)力產(chǎn)品中將占有越來(lái)越大的比份。如何發(fā)展高光電能量轉(zhuǎn)換效率、高可靠性和低成本的太陽(yáng)能電池是目前太陽(yáng)能利用領(lǐng)域所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。相對(duì)于第一代和第二代太陽(yáng)能電池(轉(zhuǎn)換效率<<50％)，各國(guó)科學(xué)家紛紛研究不同的應(yīng)用于第三代太陽(yáng)能電池的新材料和新結(jié)構(gòu)，目標(biāo)是使光電轉(zhuǎn)換效率大于5 0％。近年來(lái)，一種具有微、納米量級(jí)特殊結(jié)構(gòu)的光伏材料成為太陽(yáng)能電池的研究熱點(diǎn)。利用飛秒脈沖激光在極短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)激發(fā)出極大的峰值能量，其在硅片的相互作用過(guò)程中具有很強(qiáng)的非線性效應(yīng)，聚焦燒蝕硅表面很小的一塊面積，形成規(guī)則排列的微納米結(jié)構(gòu)。這種微納米結(jié)構(gòu)由于表面積增大，對(duì)入射光波有很大的吸收，且對(duì)光的敏感性提高了數(shù)百倍，這些性質(zhì)對(duì)我們提高光電轉(zhuǎn)換效率具有很大的指導(dǎo)意義。這種材料與本底未處理材料的性質(zhì)相比，材料帶隙減小，對(duì)光的敏感性提高了數(shù)百倍，這使得其對(duì)波長(zhǎng)為250—2500 nm的入射光波有大于90％的吸收；另外，黑硅比傳統(tǒng)材質(zhì)的硅的比重低。這些奇特的光電和物理性質(zhì)能進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)光吸收效率，激子光量子效率，化學(xué)電勢(shì)效率以及填充因子計(jì)算總的光電轉(zhuǎn)換效率，普通硅基太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率只有1 5％，而基于微納結(jié)構(gòu)光伏材料的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率可望達(dá)到50%-60%。 針對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展在太陽(yáng)能光伏技術(shù)方面的重大需求，發(fā)展利用超短脈沖激光制備具有優(yōu)異光電轉(zhuǎn)化效率的微納結(jié)構(gòu)光伏材料的新方法，以及通過(guò)探測(cè)光伏材料中非平衡載流子的能帶結(jié)構(gòu)及微分負(fù)電導(dǎo)等特性，探知光伏材料的光電轉(zhuǎn)換效率，從而篩選出轉(zhuǎn)換效率較高的微納結(jié)構(gòu)光伏材料，最終在發(fā)展新型、高效太陽(yáng)能電池的新原理和新技術(shù)方面取得創(chuàng)新性突破，為我國(guó)研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效第三代光伏電池打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

利用大規(guī)模集成硅基納米光量子芯片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高維度光量子糾纏體系的高精度和普適化量子調(diào)控和量子測(cè)量。 （圖一）基于硅納米光波導(dǎo)的大規(guī)模集成光量子芯片(可實(shí)現(xiàn)對(duì)高維量子糾纏體系的高精度、可編程、且任意通用量子操控和量子測(cè)量)       集成光學(xué)量子芯片技術(shù)，基于量子力學(xué)基本物理原理，使用半導(dǎo)體微納加工工藝實(shí)現(xiàn)單片集成光波導(dǎo)量子器件（包括單光子源、量子操控和測(cè)量光路，以及單光子探測(cè)器等），可以實(shí)現(xiàn)對(duì)量子信息的載體單光子進(jìn)行處理、計(jì)算、傳輸和存儲(chǔ)等。集成光學(xué)量子芯片具有集成度高、穩(wěn)定性高、性能好、體積小、制造成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，該技術(shù)被普遍認(rèn)為是一種實(shí)現(xiàn)光量子信息應(yīng)用的有效技術(shù)手段。      利用硅基納米光波導(dǎo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的光量子芯片具有諸多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，例如與傳統(tǒng)微電子加工工藝兼容、可集成度高、非線性效用強(qiáng)、以及工作波長(zhǎng)與光纖量子通信兼容等。然而，迄今為止光量子芯片的復(fù)雜度僅限于小規(guī)模的演示，如集成少數(shù)馬赫-曾德干涉儀對(duì)光子態(tài)進(jìn)行簡(jiǎn)單操控。因此，我們迫切需要擴(kuò)大集成量子光路的復(fù)雜性和功能性，增強(qiáng)其量子信息處理技術(shù)的能力，從而推進(jìn)量子信息技術(shù)的應(yīng)用。       相干且精確地控制復(fù)雜量子器件和多維糾纏系統(tǒng)是量子信息科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)難點(diǎn)。相對(duì)于目前普遍采用的二維體系量子技術(shù)，高維體系量子技術(shù)具有信息容量大、計(jì)算效率高、以及抗噪聲性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。最近，多維度量子糾纏系統(tǒng)已分別在光子、超導(dǎo)、離子和量子點(diǎn)等物理體系中實(shí)現(xiàn)。利用光子的不同自由度，如軌道角動(dòng)量模式、時(shí)域和頻域模式等，可以有效編碼和處理多維光量子態(tài)。然而，實(shí)現(xiàn)高保真度、可編程、及任意通用的高維度量子態(tài)操控和量子測(cè)量，依然面臨很多困難和挑戰(zhàn)。       針對(duì)上述問(wèn)題，英國(guó)布里斯托爾大學(xué)、北京大學(xué)、丹麥技術(shù)大學(xué)、德國(guó)馬普研究所、西班牙光學(xué)研究所和波蘭科學(xué)院的科研人員密切合作，并取得了突破性進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)提出并實(shí)現(xiàn)了一種新型的多路徑加載高維量子態(tài)方式，即每個(gè)光子以量子疊加態(tài)的形式同時(shí)存在于多條光波導(dǎo)路徑，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高達(dá)15×15的高維量子糾纏系統(tǒng)。通過(guò)可控地激發(fā)16個(gè)參量四波混頻單光子源陣列，可以制備具有任意復(fù)系數(shù)的高維度量子糾纏態(tài)。通過(guò)單片集成通用型線性光路，可對(duì)高維量子糾纏態(tài)進(jìn)行任意操控和任意測(cè)量。因此，該多路徑高維量子方案具有任意通用性。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)充分利用集成光路的高穩(wěn)定性和高可控性，實(shí)現(xiàn)了高保真度的高維量子糾纏態(tài)，如4、8和12維度糾纏態(tài)的量子態(tài)層析結(jié)果分別為96、87% 和 81%保真度，遠(yuǎn)超其他方式制備的高維量子糾纏態(tài)性能。       更重要的是，團(tuán)隊(duì)通過(guò)硅基納米光子集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了目前集成度最復(fù)雜的光量子芯片（圖一所示），單片集成550多個(gè)光量子元器件，包括16個(gè)全同的參量四波混頻單光子源陣列、93個(gè)光學(xué)移相器、122個(gè)光束分束器、256個(gè)波導(dǎo)交叉結(jié)構(gòu)以及64個(gè)光柵耦合器，從而達(dá)到對(duì)高維量子糾纏體系的高精度、可編程、且任意通用量子操控和量子測(cè)量。       研究進(jìn)一步利用該高維光量子芯片技術(shù)，驗(yàn)證高維度量子糾纏系統(tǒng)的強(qiáng)量子糾纏關(guān)聯(lián)特性，包括普適化貝爾不等式和EPR導(dǎo)引不等式等，證明量子物理和經(jīng)典物理定律的重要區(qū)別。例如，對(duì)4維度量子糾纏態(tài)，實(shí)驗(yàn)觀察得到了2.867±0.014的貝爾參數(shù)，不僅成功違背經(jīng)典物理定律61.9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，而且超過(guò)普通二維糾纏體系的最大可到達(dá)值的2.8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。研究還首次實(shí)現(xiàn)高維量子系統(tǒng)的貝爾自檢測(cè)和量子隨機(jī)放大等新功能，例如，對(duì)3維度最大糾纏態(tài)和部分糾纏態(tài)的自檢測(cè)保真度約為76%，對(duì)14維以下糾纏態(tài)均實(shí)現(xiàn)了量子隨機(jī)放大功能。

本發(fā)明公開(kāi)了一種含氟、含磷及含硅的環(huán)氧樹(shù)脂及其制備方法，含氟、含磷及含硅的環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法為：取雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂100phr，二胺類固化劑10～60phr，固化促進(jìn)劑1～6phr，將三者混合均勻后置于反應(yīng)模具中，先在80～120°C條件下固化反應(yīng)1～3h，再在130～170°C條件下固化反應(yīng)2～4h，即得到含氟、含磷及含硅的環(huán)氧樹(shù)脂，所述的二胺類固化劑為含氟、含磷及含硅的二元胺類化合物。所述的含氟、含磷及含硅的環(huán)氧樹(shù)脂中同時(shí)引入了氟、磷以及硅這三種元素，是一種新的有機(jī)化合物，這種含氟、含磷及含硅的

為了提高白炭黑的利用價(jià)值，將其轉(zhuǎn)化為高效吸附劑和催化劑載體，本課題組研發(fā)了一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利）、高比表面積的二氧化硅介孔材料，有望應(yīng)用于氣體吸附和催化劑載體。

航空航天器、飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、超低溫冷凍機(jī)、極寒冷地區(qū)工程機(jī)械和 高速列車等設(shè)備，在極低溫度條件下運(yùn)行時(shí)，對(duì)密封材料要求很高，一旦出現(xiàn) 密封效果不佳或不可靠情況，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重后果，極端情況會(huì)造成機(jī)毀人亡等重 特大事故，形成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)和人員損失。密封材料大多采用有機(jī)高分子材料， 在低溫條件下，密封材料中分子熱運(yùn)動(dòng)減少，分子鏈段會(huì)變得僵硬甚至凍住， 使之失去彈性，導(dǎo)致密封效果差甚至失去密封作用。因此密封材料應(yīng)用于上述 設(shè)備和地域時(shí)，必須采用特殊制備的耐低溫硅橡膠才能保證安全及設(shè)備的穩(wěn)定 運(yùn)行。這就要求密封材料必須具備優(yōu)良的耐低溫性能，使其具有耐低溫穩(wěn)定性， 才能達(dá)到相應(yīng)的密封要求。 本研究開(kāi)發(fā)的耐超低溫有機(jī)硅密封膠，采用特殊原料和工藝，克服了傳統(tǒng) 密封材料的弱點(diǎn)，使有機(jī)硅密封膠在-100℃以上時(shí)具有良好的密封性能。 

1、成果簡(jiǎn)介：   本研究組一直以來(lái)從事納米材料的生化分析研究，完成了多種量子點(diǎn)和微球的合成、修飾和相關(guān)的生化分析檢測(cè)，在多色量子點(diǎn)的標(biāo)記和光譜識(shí)別研究中做了大量的工作。我們掌握了多種量子點(diǎn)和石墨烯量子點(diǎn)、納米金等納米材料的制備方法和表面修飾技術(shù)，成功地檢測(cè)了生物樣本中的多種重要成分。  我們創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了可用于檢測(cè)的多色熒光編碼的納米硅球，具有包含多個(gè)量子點(diǎn)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和可調(diào)諧的熒光比率信號(hào)，功能修飾后的探針不僅提高了腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的靈敏度，

本發(fā)明公開(kāi)了一種高功率大帶寬鍺硅光電探測(cè)器。該探測(cè)器是 模擬光子通信系統(tǒng)和微波光子系統(tǒng)中的硅基關(guān)鍵集成光電子器件，其 特征在于包括多個(gè)并聯(lián)鍺層結(jié)構(gòu)和電感。多個(gè)并聯(lián)的鍺層結(jié)構(gòu)的多個(gè) 鍺層尺寸是可以不同的，以實(shí)現(xiàn)對(duì)寄生電阻的調(diào)控，在提高器件飽和 功率的同時(shí)保持了寄生參數(shù)不至顯著增加。同時(shí)，通過(guò)引入片上和片 外電感，實(shí)現(xiàn)對(duì)器件寄生電感的調(diào)控，抬升器件高頻處頻率響應(yīng)，提 升器件工作帶寬。本發(fā)明提出的光電探測(cè)器采用集總電極結(jié)構(gòu)

本發(fā)明公開(kāi)了一種加工硅通孔互連結(jié)構(gòu)的工藝方法，步驟為：①在基板上刻蝕盲孔；②在基板上沉積一層圖案化介電質(zhì)層；③刻蝕圖案化介電質(zhì)層，刻蝕掉盲孔底部的介電材料，保留盲孔側(cè)壁的介電材料，在基板上形成介電質(zhì)孔；④在介電質(zhì)孔上沉積一層導(dǎo)電材料，形成導(dǎo)電孔；⑤在導(dǎo)電層上再沉積一層圖案化介電質(zhì)層，填充導(dǎo)電孔；⑥刻蝕板背面，暴露出導(dǎo)電層，在導(dǎo)電層上形成焊料微凸點(diǎn)。圖案化介電質(zhì)層的材料優(yōu)選聚對(duì)二甲苯。本發(fā)明簡(jiǎn)化了工藝步驟，減少工藝時(shí)間并降低了費(fèi)用；使用二層圖案化介電質(zhì)層，降低了寄生電容，提升了互連電性能，適用于高速和

本發(fā)明公開(kāi)了一種鍺硅納米低維結(jié)構(gòu)可控制備方法及產(chǎn)品，該 方法具體為：(a)清洗硅襯底；(b)在硅襯底上外延生長(zhǎng)鍺硅合金形成外 延襯底；(c)涂敷電子抗蝕劑，通過(guò)電子束光刻技術(shù)在電子抗蝕劑上曝 光所需的鍺硅納米低維結(jié)構(gòu)圖形；(d)采用干法刻蝕將鍺硅納米低維結(jié) 構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移到外延襯底上得到樣品；(e)去除樣品上的電子抗蝕劑；(f) 高溫環(huán)境下進(jìn)行氧化和退火，使得氧氣優(yōu)先與硅反應(yīng)形成氧化硅而鍺 被析出；(g)在氮?dú)浠旌蠚夥障?