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磷化銦基集成高速光開關(guān)芯片

本技術(shù)成果針對當前廣東省海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖存在的問題，依托中山大學(xué)在深水網(wǎng)箱開發(fā)和養(yǎng)殖 技術(shù)領(lǐng)域的研究實力，結(jié)合我省深 水 網(wǎng) 箱 產(chǎn) 業(yè) 園 建 設(shè) 的 實 際 需要，開展深水抗風浪網(wǎng)箱的研制和 養(yǎng) 殖 技 術(shù) 推 廣 。

傳統(tǒng)光纖器件性能單一受限，體積較大。團隊在本應(yīng)用領(lǐng)域主要研究選擇合適的納米材料和微納加工技術(shù)，在光纖上實現(xiàn)尺寸的最小化和功能的集成化，為極端環(huán)境的傳感應(yīng)用提供可能的解決方案。可以應(yīng)用于1.最小化光纖探頭2.光纖遠程照明、傳像、傳能3.柔性可穿戴光纖健康監(jiān)測4.結(jié)構(gòu)健康檢測5.自動光學(xué)視覺微觀信息檢測系統(tǒng)

本項成果包括能夠套在錨桿桿體上的拉力計、支撐座，拉力計的空心活塞柱體正對支撐座的頂壁，支撐座為中空套筒結(jié)構(gòu)，在支撐座的頂壁上加工有桿體通孔，在支撐座的側(cè)壁上加工有扳手活動孔。通過在支撐座的側(cè)壁開設(shè)扳手活動孔，在支撐座與拉力計的空心活塞柱體之間還可設(shè)置開口加厚墊，當預(yù)緊時錨桿末端的松動螺母時，扳手可以直接通過該活動孔轉(zhuǎn)動螺母，使錨桿得以預(yù)緊，預(yù)緊力數(shù)值顯示在錨桿拉力計的壓力表上，螺母緊固后可繼續(xù)拉拔錨桿，再次緊固螺母，直至達到所需預(yù)緊力。當錨桿拉力計的空心活塞柱體行程不夠時，通過增減開口加厚墊補充空心活塞柱體行程。

研發(fā)了小城鎮(zhèn)城市污泥消化處理的 集成技術(shù)。主要包含兩類集成技術(shù)，即內(nèi)循環(huán)污泥濃縮消化(ICSTD)和兩相 一體式污泥濃縮化反應(yīng)器(TISTD) ICSTD反應(yīng)器提出了污泥濃縮消化一體化的新工藝，實現(xiàn)了污泥在濃縮過 程中消化，在消化過程中濃縮，且濃縮功能與消化功能相互促進，是污泥濃縮 與污泥厭氧消化領(lǐng)域的一個突破。ICSTD反應(yīng)器啟動時間快。高負荷啟動時， 35天啟動完成，比普通厭氧消化反應(yīng)器提前了至少10天。ICSTD反應(yīng)器的消 化效果良好，具有較好的濃縮效果。具有較強的抗沖擊負荷能力溫度對ICSTD 反應(yīng)器的影響較大。通過試驗研究表明，在中溫條件污泥的厭氧消化效果明顯 好于在常溫條件下，中溫下有機物去除率在54. 1%?86. 3%,常溫下有機物去除 率在36. 5%?72. 8%。TISTD反應(yīng)器外反應(yīng)室一定的推流形態(tài)的存在有利于降低出水的SS值，確 保外反應(yīng)室的濃縮效果；內(nèi)反應(yīng)室的完全混合流形態(tài)有利于厭氧菌群與剩余污泥 基質(zhì)的接觸，強化了傳質(zhì)過程，提高了反應(yīng)器的處理效能。在中溫條件(33~37。0 下，反應(yīng)器運行狀況良好，在最優(yōu)投配率30%的時候，即水力停留時間為3. 33 天時，當進泥含水率在99. 43^99. 69%之間，進泥VS/TS在0. 62~0. 77之間，排 泥含水率在89. 52%~93. 51%之間,排泥VS/TS在0. 21~0. 28范圍，排水SS在 0. 15~0.6g/L之間。其濃縮效果、消化效果優(yōu)于普通濃縮池、消化池。TISTD反 應(yīng)器在一定程度上實現(xiàn)了產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相的分級；生物相檢測結(jié)果表明，運行 起來后反應(yīng)器內(nèi)厭氧生物種類繁多，內(nèi)反應(yīng)室形態(tài)上類似產(chǎn)甲烷絲菌和甲烷八疊 球菌的厭氧菌較多。因此，消化效果良好，經(jīng)濟效益顯著。

電氣工程學(xué)院一直致力于電力系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)保護系統(tǒng)的研究，經(jīng)過多年的努力，在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、平臺開發(fā)和算法研究方面有了長足的進步。本系統(tǒng)可應(yīng)用于110kV及以下配電網(wǎng)系統(tǒng)，為變電站網(wǎng)絡(luò)化和自動化服務(wù)。整個系統(tǒng)的特色在于：    1）信息資源豐富，融合度高，與數(shù)字化變電站技術(shù)接軌；    2）三層通信硬件平臺，多線程設(shè)計軟件平臺；    3）通用開放平臺、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用體系和交互界面；    4）多重確認高可靠性、區(qū)域在線互動能力、即插即用式調(diào)度策略；    5）模塊化設(shè)計保護功能，新式保護算法實驗平臺。

硅芯片是當代信息技術(shù)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(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用是“超越摩爾”技術(shù)路線中相當重要的一環(huán)，需要數(shù)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(shù)傳感信號采集器件和信號處理單元均為分離設(shè)計，將在整體上產(chǎn)生更大功耗并占據(jù)更大的空間。由此，復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)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(jié)合和組裝，構(gòu)造了對不同環(huán)境變量進行檢測和分析的柔性硅芯片傳感器及其系統(tǒng)。這一思路不僅具有優(yōu)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(guān)研究結(jié)果以《面向智能數(shù)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(fā)表在《科學(xué)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(xiàn)了多種環(huán)境參數(shù)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(qū)的光學(xué)顯微照片；(D)用于濕度傳感的集成系統(tǒng)構(gòu)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(huán)境刺激中可以發(fā)生折射率、顏色、晶體結(jié)構(gòu)等方面的光學(xué)性質(zhì)變化，但一般需要光譜設(shè)備或比色卡才能進行比對。而翻轉(zhuǎn)的硅薄膜光電晶體管由于沒有柵極金屬阻擋功能區(qū)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(qū)，智能材料內(nèi)部物理性質(zhì)變化引起了微小光學(xué)性能改變，從而表現(xiàn)在輸出的光電流上，因此可以在同一個芯片上實現(xiàn)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(jié)構(gòu)，頂層的智能薄膜材料對環(huán)境刺激發(fā)生響應(yīng)，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(jié)合了傳統(tǒng)硅基光電子器件的高性能和硅納米薄膜超薄厚度下的優(yōu)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(xiàn)出良好的彎曲性能。圖1C是單個器件功能區(qū)域的特寫，在藍色虛框部分集成不同智能材料即可實現(xiàn)對不同環(huán)境信號的檢測。圖1D是具有完備傳感與數(shù)據(jù)處理功能的柔性系統(tǒng)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(tǒng)實現(xiàn)了對環(huán)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(huán)境變化做出響應(yīng)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(huán)境發(fā)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(wěn)，再利用差分電路處理，即可給出所檢測的環(huán)境參數(shù)的值。研究團隊開發(fā)了將智能材料與光電傳感結(jié)合的新穎傳感機制，并將傳感模塊與后續(xù)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(huán)境參數(shù)檢測方面的能力，已經(jīng)初步具備了未來的“智能數(shù)字灰塵”的雛形。該策略也可以應(yīng)用于其他的數(shù)字傳感系統(tǒng)，在后摩爾時代中將具有巨大的應(yīng)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(xué)Taeyoon Lee教授和中科院微系統(tǒng)所狄增峰研究員的合作支持。該工作得到國家自然科學(xué)基金委、上海市科委、復(fù)旦大學(xué)和專用集成電路與系統(tǒng)國家重點實驗室等大力支持。

棉花是我省東部沿海地區(qū)最重要的經(jīng)濟作物。轉(zhuǎn)基因棉花的種植面積近年迅速擴大，但是轉(zhuǎn)基因棉籽目前沒有得到適當?shù)拈_發(fā)利用。南京工業(yè)大學(xué)對菜籽棉籽等含油含毒種籽的開發(fā)利用研究已經(jīng)有

（ (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(qū)的光學(xué)顯微照片；(D)用于濕度傳感的集成系統(tǒng)構(gòu)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 ）

內(nèi)容介紹： 微機電系統(tǒng)（MEMS）具有體積小、重量輕、成本低、可靠度高等特點， 在航空、航天、汽車、消費電子等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用價值。MEMS設(shè)計過程 復(fù)雜，高效的設(shè)計工具現(xiàn)已成為制約我國MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。設(shè)計工具 分為系統(tǒng)級、器件級、工藝級三個設(shè)計層級，并具有三個層級之間的全部 數(shù)據(jù)傳遞接口，支持不同工程背景的設(shè)計者任意入口，任意流程的設(shè)計， 該設(shè)