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紅外光電探測器在國防軍事方面有重要的應用前景，比如紅外制導、紅外追蹤、夜視儀等等。目前國外使用的主流紅外光電探測器是基于碲鎘汞的制冷型探測器和氧化釩/非晶硅的非制冷型探測器。對于碲鎘汞探測器來說，一方面在高質量的材料生長上存在很大的挑戰；另一方面它需要輔助制冷裝置來提供 77 K 的低溫環境，極大地限制了其便攜性和廣泛使用性。而基于氧化釩/非晶硅的非制冷型探測器由于其熱輻射引發電阻變化的機制極大地限制了探測率（小于 10

1. 痛點問題 功率半導體是支撐能源領域發展的核心部件。為實現3060雙碳目標，我國正在超常規推動新能源發電、大容量輸配電和電氣化交通等領域，對電壓等級4.5kV以上的功率器件需求急速增長。提高器件電壓和容量可以減少器件串并聯數量、縮減裝備體積和成本，是解決城市用地緊張、降低海上風電平臺建設成本的關鍵。然而，受工作機理和制備工藝限制，IGBT器件最大功率等級為4.5kV/3kA和6.5kV/0.75kA，已接近瓶頸，無法滿足能源發展需求。因此，亟需更高電壓、更大容量、更高可靠性和更低制造成本的功率半導體器件解決方案。 2020年，中國功率半導體市場規模達2000億元，但90%以上依賴進口，尤其是4.5kV以上器件，近乎全部進口。亟需尋求自主可控的功率半導體器件國產替代方案。 2. 解決方案 本技術面向新能源發電和輸配電領域大容量、高可靠的需求，提出了自主化IGCT器件（集成門極換流晶閘管）的設計、制備和驅動控制方案，可以提高阻斷電壓和關斷電流能力、降低器件運行損耗，且可以結合應用工況開展定制優化，如改善器件防爆特性、解決高壓裝置中的驅動供電問題等，從而實現大容量、高可靠、低成本、高效率的能量管理和功率變換。 目前團隊已研制出4.5kV/5kA和6.5kV/4kA的IGCT器件，功率等級全面覆蓋IGBT，且具有向更大容量發展的潛力。與IGBT、MOSFET等晶體管器件相比，本技術提出的IGCT具有通態損耗低、耐受電壓高、可靠性高、抗干擾能力強等突出優勢，符合能源發展趨勢，且制造工藝沿用基本沿用傳統的晶閘管路線，制造成本低，國內工藝基礎好。

提出了層數調制、柵極電壓調制和自組裝單分子層調制等物理、化學改性策略，顯著調控了MoS2載流子濃度和功函數，為開發低接觸電阻的高性能納電子器件提供了手段，研究成果發表于ACS Nano、APL等知名期刊，應邀為Adv. Mater.撰寫綜述一篇。

本發明公開了一種 MEMS 器件的封裝方法，包括 S1 在框架基 板與封蓋的內表面上對稱附著圖形化的過渡金屬化層和釬料層；S2 在 框架基板的釬料層上附著圖形化的自蔓延多層膜；S3 將芯片鍵合固定 在框架基板上并實現信號互連；S4 將固定有芯片的框架基板與封蓋進 行除氣除濕處理后對準堆疊形成封裝結構；S5 對封裝結構施加壓力、 預熱后引燃自蔓延多層膜，自蔓延多層膜燃燒并熔化釬料層實現冶金 互連。本發明將封蓋直接與框架

中階梯光柵的刻劃： ICP光譜儀的分光核心部件主要是中階梯光柵，中階梯光柵的二維分光系統，具備更高的分辨能力，使光譜儀具有分析精準、多元素同時檢測以及檢測速度快等優點。 √ 分辨力高 √ 制作難度大

中紅外光譜技術被廣泛應用于醫療診斷、軍事偵察、工業控制、環境監測等領域。其中，中紅外光源是實現中紅外技術的核心部件之一。作為二維層狀材料家族的新興成員，黑磷（BP）已因其獨特的性能而得到廣泛研究。

傳統觸控傳感器使用IT0透明導電膜，IT0透明導電膜存在工藝復雜（中國 目前以從日本進口為主，國內尚不能高品質自主生產）、價格高昂（IT0核心材 料鋼為稀有金屬）、不能彎折等缺點，基于智能交互設備數量的急劇增加、交互 場景、方式需求增加等原因，觸控行業一直在積極尋找替代IT0的新型材料。 重慶大學能源與動力工程學院孫寬研究員團隊，通過多年在導電材料領域的深入 研究，使用有機聚合物作為基礎導電材料，在低溫環境下涂布制作出了柔性透明 導電膜。這種新型柔性導電膜不僅擁有與IT0同等的光電表現，比IT0成本更低,而且具備強柔性的優勢，可在觸控產業鏈里對IT0進行有效替代，為未來智能設 備創造更多的觸控形態和交互方式。

成果與項目的背景及主要用途：該技術采用數控氣動閉環控制回路、機械手 可以上下插拔，在 XYZ 三個方向有力觸覺，可以感受作用力，如果力大，機械手 可以自動緩沖或收回。機械手具有抓夾功能。該項技術已經成功應用到核工業元 件加工過程中。相同的技術和功能可以方便的應用和移植到其它應用領域。 技術原理與工藝流程簡介：利用數控氣動閉環控制回路。三維柔性力緩沖 XY 方向±1 ㎜，Z 方向 10 ㎜，Z 向下插行程 0～500 ㎜可調，可以安裝各種用途 機械爪，具有形成阻尼緩沖和氣動消音。 技術水平及專利與獲獎情況：處于國內同類型先進技術水平。 56天津大學科技成果選編 應用前景分析及效益預測：該類型機械手技術可以應用于很多領域，如：機 械制造業、汽車工業、化工業、核能工業、生物工業、安全領域等需要提高作業 效率、精度、危險環境等行業。 目前該技術成熟，整機價格在 10～16 萬人民幣之間，可以進行小批量工業 化生產。 應用領域：械制造業、汽車工業、化工業、核能工業、生物工業、安全領域 等需要提高作業效率、精度、危險環境等行業。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）： 所需原材料：均為市場上可采購原材料，無特殊要求，例如：氣動元件、機 械件等； 設備及環境要求： AC220V 電源、普通氣源； 所需廠房面積：普通廠房 100 平方米； 人員要求：若干機、電相關專業人員； 初期投資規模：除以上條件外需流動資金 60～80 萬。 合作方式及條件： 技術轉讓，轉讓費：人民幣 50 萬元； 合作生產，具體可面談。 

一種Si-Mn-O玻璃態物質中控制Si-Mn形核、生長的動力學方法，實現了毫米級長度的Mn5Si3 @SiO2柔性納米電纜（圖1）。單根納米線中，不論殼層厚度、還是電芯尺寸均表現出令人吃驚的均勻性（尺寸波動<4%），同時展現出極好的柔性與自支撐特性，不同彎曲程度下電阻幾乎沒有任何變化。統計電阻率數值為1.28 - 3.84×10-6 Ωm，最大耐受電流為1.22 - 3.54×107 A cm-2，分別為同等測試條件下同等尺寸銀納米線的10倍與1/3。這樣一根導線在300℃的溫度下，24小時的測試時間內，電阻率保持不變，證明其能夠長時間在高溫環境中正常工作。 在1 mol/L的HCl溶液中模擬強酸性環境，發現I-V特性幾乎和空氣環境中一致；在較長的一段時間內，原位監測導線在溶液中的電學特性變化，發現性能并無衰退。進一步，在溶液中外加矩形波電場，模擬復雜的外部干擾信號，導線僅由于電容效應發生十分微小的電阻變化。另外，同樣考察了其耐氧化特性，放在30%雙氧水溶液中20小時，電阻未發生明顯變化。上述實驗數據充分證明所設計的復合納米電纜能夠在高溫、酸性及強氧化性等極端環境下正常工作，同時能夠抵抗復雜的電場信號干擾。

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。