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1. 痛點(diǎn)問(wèn)題 功率半導(dǎo)體是支撐能源領(lǐng)域發(fā)展的核心部件。為實(shí)現(xiàn)3060雙碳目標(biāo)，我國(guó)正在超常規(guī)推動(dòng)新能源發(fā)電、大容量輸配電和電氣化交通等領(lǐng)域，對(duì)電壓等級(jí)4.5kV以上的功率器件需求急速增長(zhǎng)。提高器件電壓和容量可以減少器件串并聯(lián)數(shù)量、縮減裝備體積和成本，是解決城市用地緊張、降低海上風(fēng)電平臺(tái)建設(shè)成本的關(guān)鍵。然而，受工作機(jī)理和制備工藝限制，IGBT器件最大功率等級(jí)為4.5kV/3kA和6.5kV/0.75kA，已接近瓶頸，無(wú)法滿足能源發(fā)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(dǎo)體器件解決方案。 2020年，中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)2000億元，但90%以上依賴進(jìn)口，尤其是4.5kV以上器件，近乎全部進(jìn)口。亟需尋求自主可控的功率半導(dǎo)體器件國(guó)產(chǎn)替代方案。 2. 解決方案 本技術(shù)面向新能源發(fā)電和輸配電領(lǐng)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(shè)計(jì)、制備和驅(qū)動(dòng)控制方案，可以提高阻斷電壓和關(guān)斷電流能力、降低器件運(yùn)行損耗，且可以結(jié)合應(yīng)用工況開展定制優(yōu)化，如改善器件防爆特性、解決高壓裝置中的驅(qū)動(dòng)供電問(wèn)題等，從而實(shí)現(xiàn)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(tuán)隊(duì)已研制出4.5kV/5kA和6.5kV/4kA的IGCT器件，功率等級(jí)全面覆蓋IGBT，且具有向更大容量發(fā)展的潛力。與IGBT、MOSFET等晶體管器件相比，本技術(shù)提出的IGCT具有通態(tài)損耗低、耐受電壓高、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等突出優(yōu)勢(shì)，符合能源發(fā)展趨勢(shì)，且制造工藝沿用基本沿用傳統(tǒng)的晶閘管路線，制造成本低，國(guó)內(nèi)工藝基礎(chǔ)好。

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

本發(fā)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(nèi)表面上對(duì)稱附著圖形化的過(guò)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(shí)現(xiàn)信號(hào)互連；S4 將固定有芯片的框架基板與封蓋進(jìn) 行除氣除濕處理后對(duì)準(zhǔn)堆疊形成封裝結(jié)構(gòu)；S5 對(duì)封裝結(jié)構(gòu)施加壓力、 預(yù)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(shí)現(xiàn)冶金 互連。本發(fā)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(tǒng)，具備更高的分辨能力，使光譜儀具有分析精準(zhǔn)、多元素同時(shí)檢測(cè)以及檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)。 √ 分辨力高 √ 制作難度大

中紅外光譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、軍事偵察、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。其中，中紅外光源是實(shí)現(xiàn)中紅外技術(shù)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(dú)特的性能而得到廣泛研究。

未來(lái)裝配式建筑構(gòu)件若實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化制造，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是要求構(gòu)件成型模具拆裝靈活，便捷高效，可重復(fù)使用，并具通用性。高性能磁性固定器件就是為簡(jiǎn)化預(yù)制混凝土構(gòu)件模具安裝而設(shè)計(jì)開發(fā)的一種新型無(wú)損模具固定裝置，旨在解決傳統(tǒng)螺栓錨定對(duì)生產(chǎn)平臺(tái)的破壞性、難拆卸、通用性差的技術(shù)難題。

為了追求極限性能，越來(lái)越多的電子系統(tǒng)需要在低溫條件下工作。例如，在量子計(jì)算機(jī)、高性能傳感器、深空觀測(cè)以及一些經(jīng)典信息處理系統(tǒng)中，通常使用工作溫度為2K甚至是mk溫區(qū)的低溫器件，從而在噪聲、速度和靈敏度等方面實(shí)現(xiàn)接近量子極限的性能。對(duì)于這一類低溫系統(tǒng)，信號(hào)讀取與處理通常采用兩種方式：第一種是采用超導(dǎo)數(shù)字電路SFQ（單磁通量子技術(shù)）來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算和處理；第二種是將信號(hào)傳送至幾十K的溫區(qū)，再采用低溫CMOS技術(shù)對(duì)進(jìn)行信號(hào)處理。然而，不論采用何種技術(shù)路徑，數(shù)字電路的功耗都必須控制在極小范圍之內(nèi)，從而保持極低溫的工作環(huán)境，維持低溫器件的高性能。隨著應(yīng)用需求的提高和低溫陣列器件規(guī)模的擴(kuò)大，低溫電子系統(tǒng)性能受到信號(hào)處理和傳輸技術(shù)的制約，急切需要新的方案進(jìn)行解決。 圖1. (a) 采用超導(dǎo)納米線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的12門控或邏輯門；(b) 超導(dǎo)納米線數(shù)字編碼器芯片照片。針對(duì)此問(wèn)題，南京大學(xué)吳培亨院士領(lǐng)導(dǎo)的超導(dǎo)電子學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)，趙清源教授和康琳教授課題組設(shè)計(jì)出新型多門控超導(dǎo)納米線邏輯器件(superconducting nanowire cryotron, nTron)，并利用此器件搭建經(jīng)典二進(jìn)制數(shù)字編碼器；在1.6K的溫度下，成功實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息編碼，總功耗小于1微瓦(10-6瓦)。同時(shí)，他們還利用此編碼器對(duì)超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器陣列實(shí)現(xiàn)數(shù)字化讀出，為低溫陣列探測(cè)器的信號(hào)讀出和處理提供第三種解決方案。圖2. 超導(dǎo)納米線邏輯芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)單光子探測(cè)器陣列的數(shù)字化讀取。半導(dǎo)體數(shù)字電路，經(jīng)歷了從電子管、晶體管、混合集成電路至大規(guī)模集成電路的發(fā)展過(guò)程。每一代技術(shù)的升級(jí)變革，其核心推力都是基礎(chǔ)邏輯器件的更新?lián)Q代。前沿技術(shù)領(lǐng)域?qū)Τ瑢?dǎo)電子器件的應(yīng)用需求，也正將超導(dǎo)電子技術(shù)推向數(shù)字化的發(fā)展時(shí)代。南京大學(xué)吳培亨院士團(tuán)隊(duì)基于超導(dǎo)納米線技術(shù)，開展了新型超導(dǎo)邏輯器件(nTron)的研究工作。nTron為單層平面器件，利用局部超導(dǎo)相變，實(shí)現(xiàn)高速低功耗的開關(guān)邏輯。

在利用太陽(yáng)能分解水制取氫氣的催化劑研究上取得新進(jìn)展。該研究工作借鑒自然界光合作用，在多個(gè)光敏中心多個(gè)催化中心產(chǎn)氫器件構(gòu)筑的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將其植入到金屬有機(jī)框架材料中，模擬自然界酶催化環(huán)境中質(zhì)子和電子的傳輸與轉(zhuǎn)移，在有效規(guī)避分子基催化劑穩(wěn)定性差的同時(shí)，極大地提高了光催化產(chǎn)氫性能，為人工模擬光催化劑的設(shè)計(jì)和構(gòu)筑提供了新的思路。? 人工模擬光合作用，利用太陽(yáng)能在催化劑作用下分解水制取氫氣，是實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為清潔的化學(xué)能，解決人類社會(huì)面臨的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的理想途徑。在早期，我校化學(xué)學(xué)院蘇成勇教授和石建英副教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了空間上相互獨(dú)立、功能上相互等價(jià)，集合8個(gè)光敏金屬有機(jī)釕中心和6個(gè)催化Pd2+中心于一體的金屬-有機(jī)分子籠產(chǎn)氫器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在單一分子籠內(nèi)構(gòu)筑出多個(gè)相互獨(dú)立的能量傳遞和電子轉(zhuǎn)移通道，獲得了高達(dá)380 μmol h-1的初始產(chǎn)氫速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。雖然金屬有機(jī)分子籠提高了分子基催化劑的產(chǎn)氫性能，但光照條件下的穩(wěn)定性仍然是制約其進(jìn)一步應(yīng)用的決定因素。       最近，我校化學(xué)學(xué)院蘇成勇教授和石建英副教授研究團(tuán)隊(duì)又基于配位組裝策略實(shí)現(xiàn)了Au25(SG)18納米簇在金屬有機(jī)ZIF-8主體框架內(nèi)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(nèi)，進(jìn)一步將ZIF-8轉(zhuǎn)化為Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，獲得了MOC-16@CZIF催化劑。

已有樣品/n在主流硅基FinFET集成工藝基礎(chǔ)上，通過(guò)高級(jí)刻蝕技術(shù)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(jié)合，最終形成全隔離硅基環(huán)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(zhuǎn)化成“倒水滴形”和“圓形”兩種納米線結(jié)構(gòu)。

已有樣品/n基于AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料體系，通過(guò)采用導(dǎo)電機(jī)制融合和能帶分區(qū)調(diào)控的先進(jìn)技術(shù)路線改變傳統(tǒng)氮化鎵肖特基二極管正向電壓與反向電流等參數(shù)之間的經(jīng)典調(diào)控規(guī)律，采用無(wú)損傷工藝，提升了器件的均勻性和可靠性，進(jìn)一步提升了氮化鎵肖特基二極管的性能。測(cè)試結(jié)果達(dá)到1700V反向耐壓，正向開啟電壓達(dá)到0.38V以及高防浪涌能力，為肖特基二極管器件市場(chǎng)提供了一種新選擇。