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本項目提出并發展了通用的硅基二維半導體材料范德華外延技術, 實現了多種層狀和非層狀半導體材料的二維薄膜可控生長，解決了傳統外延方法中存在的晶格失配、熱失配等多物理失配技術難題，開辟了非層狀材料在二維電子器件領域的研究新方向。 一、項目分類 重大科學前沿創新 二、成果簡介 基于新材料、新架構的硅基高密度集成信息功能器件的自主發展是國家重大戰略需求。本項目圍繞新型低維半導體材料的大規模可控制備、物性調控及其電子、光電器件展開系統研究，主要技術創新點有： 一、二維半導體材料及其異質結構的大規?？煽刂苽?。本項目提出并發展了通用的硅基二維半導體材料范德華外延技術, 實現了多種層狀和非層狀半導體材料的二維薄膜可控生長，解決了傳統外延方法中存在的晶格失配、熱失配等多物理失配技術難題，開辟了非層狀材料在二維電子器件領域的研究新方向。在晶圓級二維半導體材料的基礎上構建出大規模的二維異質結構，得到了具有高可靠性和穩定性的集成器件。相關成果發表在Science Advances、Advanced Materials等國際知名刊物上，共計40余篇，授權專利16項；與中國電子科技集團公司第十三研究所等合作，成功實現了非層狀GaN在大失配硅基襯底上的高質量外延，為第三代半導體的硅基集成提供了新的技術路線。 二、基于低維半導體材料的高靈敏光電器件。本項目通過發展高質量硫族半導體的外延生長新工藝，系統研究了MoTe2、PbS、CdTe等30余種二維半導體材料的光電性質，極大地拓展了傳統的半導體光電材料體系；首次提出一種橋接的異質結構筑方式，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結光電器件；發展了納米線場效應晶體管器件表面修飾方法，調節晶體管特性為強增強型，利用這種設計，實現了“鎖鑰”式高選擇性、高靈敏度氣體檢測器件。本項目實現了從深紫外區到中遠紅外區的寬波段高靈敏度檢測，相關成果發表在Science Advances、ACS Nano等國際知名刊物上，共計30余篇，授權專利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體材料及其異質結構的物性調控，首次提出了二維半導體材料中的“增強陷阱效應”物理模型，實現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了室溫負微分電阻特性；通過構筑亞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；創新性的提出多層二維范德華非對稱異質結構，實現了器件高性能與多功能的集成，器件性能為當時最高指標；發展了新型存算一體架構電子器件技術，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，提供集成電路發展的新途徑。相關成果發表在Nature Electronics、Nature Communications等國際知名刊物上，共計60余篇，授權專利7項。

本發明公開了一種非易失性高密度三維半導體存儲器件，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 構更加簡單，也減少了原有器件制作過程中復雜的制造工藝步驟，簡 化了制備過程，對降低制造成本有積極作用

本發明涉及一種微流控芯片制作技術，主要用于高分子聚合物材質微流控芯片制作，其特征在于利用 CNC 雕刻機直接加工微流控設備， 即利用數控軟件進行微流控芯片的通道設計，得到相應的雕刻路徑， 編寫雕刻用代碼；將雕刻代碼導入控制 CNC 雕刻機的軟件中，對要進行制作的高分子聚合物材料進行制作；圖案制作結束后，根據不同要求，封接芯片，即可得到功能化的微流控設備。 技術特點：極大的降低高分子聚合物微流控芯片的制作成本，簡單易用，快速制備，有利于芯片的大批量生產，并能靈活的調節芯片 微通道深度，有利于實現微流控

具有超高電子遷移率、合適帶隙、環境穩定和可批量制備特點的全新二維半導體芯片材料（硒氧化鉍，Bi 2 O 2 Se），在場效應晶體管器件、量子輸運和可見光探測方面展現出優異性能。由Bi 2 O 2 Se制備成的原型光電探測器件具有很寬的光譜響應(從可見光到1700 nm短波紅外區)，并同時具有很高的靈敏度(在近紅外二區1200nm處靈敏度高達~65A/W)。 而利用飛秒激光器組建的超快光電流動態掃描顯示Bi 2 O 2 Se光電探測器具有約1皮秒（10 -12 秒）的本征超快光電流響應時間。化合物由交替堆疊的Bi 2 O 2 和Se層組成，晶體中氧的存在，使其在空氣中具有極佳的穩定性，完全可暴露于空氣中存放數月且保持穩定。

研發階段/n主要研究支持神經網絡芯片的設計自動化工具及FPGA驗證系統，設計自動化工 具本身針對ASIC和FPGA都適用。 項目主要研究：（1）研究基于模型層的設計空間探索方法;（2）研究可重構 神經網絡硬件單元抽象和歸約方法；（3）開發面向嵌入式、功耗約束下的FPGA神 經網絡芯片系統，突破神經網絡芯片設計小型化遇到的關鍵難題。本項目提出的自 動綜合工具至少支持CNN 等兩類不同神經網絡拓撲，支持Caffe配置文件prototex 拓撲描述語言，生成的FPGA芯片，性能比CPU快1個數量級，能效比

本發明公開了一種用于多自由度倒裝鍵合過程的芯片控制方法，其主要控制過程包括：獲取芯片的貼裝位置信息；鍵合頭拾取芯片，獲取芯片 Z 旋轉軸和 X/Y 直線軸的角度及位置粗調偏差值，然后在執行粗調的同時，實現 X/Y 直線軸的閉環跟隨控制；獲取芯片 X/Y 旋轉軸的當前實際角度值，并在逐次選擇 X/Y 旋轉軸執行角度閉環控制的同時，實現另外兩直線軸的位置閉環跟隨控制；獲取芯片 Z 旋轉軸和X/Y 直線軸的角度及位置精調偏差值，然后在執行精調的同時，實現X/Y 直線軸的閉環跟隨控制。通過本發明，可使得芯片

本發明公開了一種紅外圖像與波前雙模一體化成像探測芯片，包括：陶瓷外殼、金屬支撐與散熱板、驅控與預處理模塊、面陣非制冷紅外探測器、以及面陣紅外折射微透鏡，驅控與預處理模塊、面陣非制冷紅外探測器、以及面陣紅外折射微透鏡同軸順序設置于陶瓷外殼內，陶瓷外殼后部設置于金屬支撐與散熱板頂部，驅控與預處理模塊設置于陶瓷外殼后部與金屬支撐與散熱板連接處，面陣非制冷紅外探測器設置于驅控與預處理模塊頂部，面陣紅外折射微透鏡設置于面

本發明公開了一種用于光纖與芯片間光信號傳輸的水平耦合器 件，包括第一采集模塊，用于引導和收集一階線偏振模式中第一模斑， 第二采集模塊，用于引導和收集一階線偏振模式中第二模斑，耦合模 塊，設有第一傳輸通道、第二傳輸通道和主通道，第一傳輸通道接收 第一模斑，第二傳輸通道接收第二模斑，并通過模場的空間疊加實現 從耦合模塊的主傳輸通道輸出一階橫電模。本發明實現了將光纖中一 階線偏振模式轉化為芯片中的一階橫電模同時也保證了基模

本發明公開了一種基于納米石墨烯電極的電控液晶光發散微透鏡陣列芯片，包括驅控信號輸入端口、以及石墨烯液晶散光微透鏡陣列，石墨烯液晶散光微透鏡陣列為 m×n 元，石墨烯液晶散光微透鏡陣列采用液晶夾層結構，且下上層之間順次設置有第一基片、圖案化石墨烯電極、第一液晶定向層、液晶層、第二液晶定向層、石墨烯電極、第二基片，圖案化石墨烯電極和石墨烯電極分別制作在第一基片和第二基片上，圖案化石墨烯電極是由 m×n 個以微圓環隔離并以

本發明公開了一種石墨烯基雙模混合集成電控液晶微透鏡陣列，包括陣列化控光架構、第一驅控信號輸入端口和第二驅控信號輸入端口，陣列化控光架構的上下層之間順次設置有第一基片、微圓孔形圖案化石墨烯電極、第一液晶定向層、第一液晶層、第二液晶定向層、石墨烯共地電極、第二基片、第三液晶定向層、第二液晶層、第四液晶定向層、微圓環孔形圖案化石墨烯電極、第三基片，微圓孔形圖案化石墨烯電極、石墨烯共地電極和微圓環孔形圖案化石墨烯電極分別