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本項目提出并發(fā)展了通用的硅基二維半導(dǎo)體材料范德華外延技術(shù), 實現(xiàn)了多種層狀和非層狀半導(dǎo)體材料的二維薄膜可控生長，解決了傳統(tǒng)外延方法中存在的晶格失配、熱失配等多物理失配技術(shù)難題，開辟了非層狀材料在二維電子器件領(lǐng)域的研究新方向。 一、項目分類 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新 二、成果簡介 基于新材料、新架構(gòu)的硅基高密度集成信息功能器件的自主發(fā)展是國家重大戰(zhàn)略需求。本項目圍繞新型低維半導(dǎo)體材料的大規(guī)模可控制備、物性調(diào)控及其電子、光電器件展開系統(tǒng)研究，主要技術(shù)創(chuàng)新點有： 一、二維半導(dǎo)體材料及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)的大規(guī)模可控制備。本項目提出并發(fā)展了通用的硅基二維半導(dǎo)體材料范德華外延技術(shù), 實現(xiàn)了多種層狀和非層狀半導(dǎo)體材料的二維薄膜可控生長，解決了傳統(tǒng)外延方法中存在的晶格失配、熱失配等多物理失配技術(shù)難題，開辟了非層狀材料在二維電子器件領(lǐng)域的研究新方向。在晶圓級二維半導(dǎo)體材料的基礎(chǔ)上構(gòu)建出大規(guī)模的二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)，得到了具有高可靠性和穩(wěn)定性的集成器件。相關(guān)成果發(fā)表在Science Advances、Advanced Materials等國際知名刊物上，共計40余篇，授權(quán)專利16項；與中國電子科技集團公司第十三研究所等合作，成功實現(xiàn)了非層狀GaN在大失配硅基襯底上的高質(zhì)量外延，為第三代半導(dǎo)體的硅基集成提供了新的技術(shù)路線。 二、基于低維半導(dǎo)體材料的高靈敏光電器件。本項目通過發(fā)展高質(zhì)量硫族半導(dǎo)體的外延生長新工藝，系統(tǒng)研究了MoTe2、PbS、CdTe等30余種二維半導(dǎo)體材料的光電性質(zhì)，極大地拓展了傳統(tǒng)的半導(dǎo)體光電材料體系；首次提出一種橋接的異質(zhì)結(jié)構(gòu)筑方式，大大降低了范德華間隙引入的光生載流子注入勢壘，獲得了高性能二維異質(zhì)結(jié)光電器件；發(fā)展了納米線場效應(yīng)晶體管器件表面修飾方法，調(diào)節(jié)晶體管特性為強增強型，利用這種設(shè)計，實現(xiàn)了“鎖鑰”式高選擇性、高靈敏度氣體檢測器件。本項目實現(xiàn)了從深紫外區(qū)到中遠紅外區(qū)的寬波段高靈敏度檢測，相關(guān)成果發(fā)表在Science Advances、ACS Nano等國際知名刊物上，共計30余篇，授權(quán)專利6項。 三、后摩爾時代新型低維電子信息器件。本項目基于低維半導(dǎo)體材料及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)的物性調(diào)控，首次提出了二維半導(dǎo)體材料中的“增強陷阱效應(yīng)”物理模型，實現(xiàn)了高性能的亞帶隙紅外探測器和非易失性光電存儲器；利用雙極性溝道中橫向載流子分布的特定電場依賴性，在二維黑磷晶體管中實現(xiàn)了室溫負微分電阻特性；通過構(gòu)筑亞5 nm溝道二維鐵電負電容晶體管，使得亞閾值擺幅突破玻爾茲曼物理極限，有效降低了器件能耗；創(chuàng)新性的提出多層二維范德華非對稱異質(zhì)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了器件高性能與多功能的集成，器件性能為當時最高指標；發(fā)展了新型存算一體架構(gòu)電子器件技術(shù)，首次演示了兼具信息存儲和處理能力的二維單極性憶阻器，有望突破當前算力瓶頸，提供集成電路發(fā)展的新途徑。相關(guān)成果發(fā)表在Nature Electronics、Nature Communications等國際知名刊物上，共計60余篇，授權(quán)專利7項。

本發(fā)明公開了一種非易失性高密度三維半導(dǎo)體存儲器件，該存 儲器件由芯殼型納米線作為 NAND 串組成，所述 NAND 串垂直于襯 底。利用芯殼型納米線作為 NAND 串制作存儲器件，不僅使器件的結(jié) 構(gòu)更加簡單，也減少了原有器件制作過程中復(fù)雜的制造工藝步驟，簡 化了制備過程，對降低制造成本有積極作用

大數(shù)據(jù)無線傳輸、智能駕駛車載雷達系統(tǒng)，第五代移動通信(5G)、物聯(lián)網(wǎng)等。

高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云

本項目屬光、機、電、材一體化技術(shù)領(lǐng)域，具有多學(xué)科綜合的特點。半導(dǎo)體激光器具有效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、能將電能直接轉(zhuǎn)換為激光能、功率轉(zhuǎn)換效率高、便于直接調(diào)制、省電等優(yōu)點，因此應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大。半導(dǎo)體激光技術(shù)已成為一種具有巨大吸引力的新興技術(shù)并在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。高功率半導(dǎo)體泵浦激光器是半導(dǎo)體激光技術(shù)中最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域之一。 半導(dǎo)體激光器最大的缺點是激光性能受溫度影響大，光束的發(fā)散角較大。封裝成本占半導(dǎo)體激光器組件成本的一半，封裝技術(shù)不僅直接影響泵浦激光器組件的可靠性，而且直接關(guān)系到泵浦激光器芯片的性能能否充分發(fā)揮。本項目對非致冷高功率980nm泵浦激光器的封裝技術(shù)進行了研究，整個封裝技術(shù)涉及光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、機械等，精度達微米數(shù)量級。通過采用激光器芯片的倒裝貼片技術(shù)，小型化、全金屬化無膠封裝技術(shù)，最終滿足了光纖放大器對泵浦激光器小體積、高功率、低成本、高可靠性的要求。光耦合則采用透鏡光纖直接耦合，最大限度地減小耦合系統(tǒng)的元件數(shù)和相關(guān)損耗，提高了光路可靠性和易操作性。采用雙光纖光柵波長鎖定技術(shù)，提高了非致冷高功率980nm泵浦激光器的邊模抑制比和波長穩(wěn)定性。項目組通過采用這些技術(shù)，最終解決了一系列非致冷高功率980nm泵浦激光器封裝關(guān)鍵技術(shù)。 經(jīng)國家光學(xué)儀器質(zhì)量監(jiān)督檢測中心測試，非致冷高功率980nm泵浦激光器主要技術(shù)指標如下：    1. 管殼尺寸：12.7(mm)×7.4(mm)×5.2 (mm)    2. 工作溫度：0-70℃    3. 中心波長：980nm    4. 譜 寬：1nm    5. 閾值電流：24mA    6. 輸出功率：240mW    7. 功 耗：小于1W 本項目的研究成果，通過與相關(guān)企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，經(jīng)過近五年的技術(shù)研發(fā)和不斷改進，非致冷高功率980nm泵浦激光器封裝關(guān)鍵技術(shù)研究成果已成功應(yīng)用于相關(guān)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟效益。在社會效益方面，填補了我國非致冷高功率半導(dǎo)體泵浦激光器方面的不足，對行業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級起到了積極的推動作用。 耦合封裝是對精度要求非常高的一系列工藝過程，這注定它很難實現(xiàn)自動化技術(shù)。因此，小型化泵浦激光器封裝技術(shù)的研究成果，特別適合在中國這樣人力成本低且技術(shù)基礎(chǔ)好的環(huán)境。通過對小型化980nm泵浦激光器封裝技術(shù)的研究，實現(xiàn)了封裝技術(shù)的源頭性創(chuàng)新，有助于向其他半導(dǎo)體泵浦激光器和光電器件的耦合封裝拓展。該技術(shù)在光電子器件的應(yīng)用方面具有廣闊的市場潛力和廣泛的推廣應(yīng)用前景，將成為形成光電子器件封裝技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)支撐。

一種基于虛擬發(fā)電廠的配電網(wǎng)無功功率優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)，在沿饋電網(wǎng)絡(luò)接入的每個節(jié)點連接設(shè) 置一個監(jiān)測裝置，控制過程包括當虛擬發(fā)電廠的當前調(diào)度時間段開始時，各監(jiān)測裝置向虛擬發(fā)電廠的集 中控制器上傳所接入節(jié)點的實時電壓有效值；集中控制器建立無功功率優(yōu)化調(diào)度模型并求解得到各分布 式電源的無功輸出給定值，集中控制器向各分布式電源發(fā)送無功輸出給定值，各分布式電源相應(yīng)輸出無 功功率至饋電線路。本發(fā)明通過集中控制器的優(yōu)化調(diào)度，使得配電網(wǎng)中各個節(jié)點電壓偏離額定值

本成果面向國家亟需的復(fù)雜系統(tǒng)集成和功率管理等應(yīng)用，采用多層次設(shè)計的指導(dǎo)思想，研究并突破了系統(tǒng)芯片多層次低功耗關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)，提出了復(fù)雜片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建模、低功耗路由及互連、超低功耗模擬電路 IP 設(shè)計技術(shù)和高效率集成化功率轉(zhuǎn)換和功率管理技術(shù)。提出的系統(tǒng)芯片低功耗多層次設(shè)計技術(shù)廣泛適用于系統(tǒng)集成芯片、數(shù)模混合集成以及功率管理和功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，顯著降低了數(shù)字信號處理器、多模多頻移動基帶等芯片的功耗水平，使單片功耗由瓦級降低到毫瓦級，具有廣泛的適應(yīng)性和兼容性。 NOC 模擬器軟件支持二維和三維的 Mesh、Torus、Clustered Mesh、Clustered Torus 拓撲結(jié)構(gòu)類型，交換機制為 Wormhole，路由算法為 XY 路由算法，通信模式支持 uniform 和 hotspot 模式，數(shù)據(jù)包長度可調(diào)，片上通信量可配置，最終能評估片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)芯片的跳轉(zhuǎn)延遲等各種延遲時間參數(shù)、仲裁能耗等各種能耗參數(shù)、實際包產(chǎn)生率、產(chǎn)生成功率、數(shù)據(jù)包分布等性能和功耗參數(shù)。 圖1 NoC仿真軟件 圖2 綠色節(jié)能AC/DC功率轉(zhuǎn)換器芯片

本發(fā)明公開了一種模塊化多電平換流器功率運行區(qū)間的獲取方 法，包括下述步驟：(1)根據(jù)已知的模塊化多電平換流器的基本參數(shù)， 建立旋轉(zhuǎn)坐標系下模塊化多電平換流器的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)解析模型；(2)確定 要考慮的運行約束條件；(3)根據(jù)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)解析模型計算各約束條件下 功率運行區(qū)間；(4)將各約束條件下的功率運行區(qū)間取交集，獲得考慮 多重運行約束條件下模塊化多電平換流器的功率運行區(qū)間。本發(fā)明考 慮的運行約束條件，通過建立一套旋轉(zhuǎn)坐標系下模塊化多電平換流器 的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)解析模型，并通過取交集得到考慮多重約束條件下的功率

本發(fā)明公開了一種感應(yīng)電機矢量控制系統(tǒng)功率管開路故障的在線檢測方法，包括：通過矢量控制驅(qū)動系統(tǒng)中已有的電流傳感器和速度傳感器分別測出三相電流和轉(zhuǎn)速；再通過坐標變換計算出轉(zhuǎn)子磁鏈定向的同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的 d 軸電流和 q 軸電流；將正常工作時的初始角代替故障時的初始角來重構(gòu) a 相電流相位角，將重構(gòu)的電流相位角劃分為六個階段；將檢測的 d 軸、q 軸電流與給定的 d 軸、q 軸電流進行比較，獲得電流偏差 Eid 和 Ei