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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。

棉花是我省東部沿海地區最重要的經濟作物。轉基因棉花的種植面積近年迅速擴大，但是轉基因棉籽目前沒有得到適當的開發利用。南京工業大學對菜籽棉籽等含油含毒種籽的開發利用研究已經有

（ (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 ）

內容介紹： 微機電系統（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、消費電子等領域具有廣闊應用價值。MEMS設計過程 復雜，高效的設計工具現已成為制約我國MEMS產業發展的關鍵。設計工具 分為系統級、器件級、工藝級三個設計層級，并具有三個層級之間的全部 數據傳遞接口，支持不同工程背景的設計者任意入口，任意流程的設計， 該設

項目簡介（ 1） 排氣系統 SCR 技術。開發了空氣輔助噴射計量泵及其 噴嘴；開發了 DCU 軟件和硬件。（ 2） 排氣系統 DPF 技術。（ 3） 排氣系統噪聲控制技術（ 4） 排氣系統能量回收技術性能指標（ 1） 排氣系統 SCR 技術，計量泵計量誤差<4%；具備 OBD 功能；（ 2） 排氣系統噪聲控制技術，可根據排氣噪聲的特點有針對性地進行控制，運用GT-POWER、 Virtual_La

01. 成果簡介 隨著國民經濟的快速發展，機動車輛增長迅速、路面交通任務日益繁忙，國內交通安全形勢面臨日益嚴峻的考驗。雖然基礎應用系統已經達到了較高的技術和應用水平，但也存在著一些問題和不足：各應用系統只針對本系統的數據處理；局限于簡單的統計，統計信息都有其局限性，出現“信息孤島”現象；無法實現數據融合、信息共享，不能為交通運行評估和輔助決策提供依據；不能進行相關系統的協同聯動，使之使用在日常工作中；工作效率仍沒有顯著提高；由于缺少科學管理手段，各交通管理部門，越來越難以適應當前形勢的要求。主要表現在：1）信息孤島問題；2）缺少跨系統信息融合分析及挖掘；3）信息服務、協同指揮及公共服務功能不足；4）公路交通狀況管控困難。 本成果團隊自主研發的廣度學習基礎計算系統集成平臺提供了一個基于全量多模態數據融合和協同挖掘分析的大數據智能系統支撐框架，可以對在地理、空間上分散的人、設備、環境、事件等進行大規模實時關聯和因果分析，以指導復雜態勢環境下的指揮行動。這些大數據技術已被運用于交通態勢分析和預測，如實時分析城市交通流量與預測等。基于通用的大數據融合智能分析平臺，使指揮人員和調度人員能在單一系統內解決所有問題，包括各類交通情報分析（情報報告，事件行為等），關聯分析（背景、跟蹤、時空、反應等）和預判決策等功能。系統利用統一數據融合服務（UDFS）和統一視頻融合服務（MVFS）等技術手段，將跨界多源動靜態交通數據進行融合利用，并產生統一的道路交通基礎知識圖譜（DKG），然后統一提供給擁有計算能力的融合計算引擎基礎算力平臺（TAIOS），訓練和調度各類模型算法（TAIMODEL），生成基礎應用工具和基礎應用指標，最后通過組合統一用戶管理（４A）和統一指揮調度（TBOCC）到具體的業務流程中，構成各類閉環場景應用，從而產生智能、精準的道路交通治理優化方案，提升道路的暢通程度和安全水平。 圖1. 數據融合圖2. 態勢感知02. 應用前景 廣度學習基礎計算系統集成平臺應用于智慧交通領域，其創新成果已在貴州省交通管理局復合型大數據交通態勢感知指揮云平臺工程建設中得到應用，創造了良好的經濟和社會效益。填補了國內在交通管理領域大數據融合應用空白。是提升交通管理的跨界數據融合、功能融合、管理融合、指揮融合的創新型技術。促進了我國交通大數據智能管理建設技術水平的提高，促進了交通管理行業的技術進步。該項目具有廣闊的市場前景。03. 知識產權 已申請發明專利9項。04. 團隊介紹 本項目以清華-青島數據科學研究院（掛靠軟件學院，以下簡稱數據院）韓亦舜執行副院長團隊為核心。數據院于2017年8月下設交通大數據研究中心，該中心面向國家重大戰略需求，專注跨界融合大數據、機器學習、人工智能技術在交通行業全流程數據科學和數據工程的核心技術創新應用研究，在交通管理、交通運輸規劃與管理、公共交通、物流運輸等領域開展跨界大數據融合智能交通應用示范。05. 合作方式 投融資 / 專利許可。06. 聯系方式 郵箱：liuc1988@tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

 基于硅材料和CMOS工藝制備光電子器件及其集成技術，可實現低成本、批量化生產，并具有和微電子單片集成的潛力，是目前國際光電子前沿研究領域。該技術不僅可以用于片上光互連，也可為骨干網、光接入網和數據中心提供高性能、低成本收發模塊。 在國家973計劃項目《超高速低功耗光子信息處理集成芯片與技術基礎研究》的支持下，針對硅基材料不具備線性電光效應、而利用自由載流子等離子色散效應實現電光調節效率低、功耗高等科學難題，提出了一系列解決思路和具有創新性的器件結構，形成了硅基光電子集成器件設計方法和基于CMOS工藝的制備工藝流程，成功制備了一系列硅基光電子集成芯片。 該技術不僅為我國硅基光電子集成技術的發展和華為等知名電信設備企業新一代產品提供了有力的技術支撐，也引起了國際同行的密切關注。美國光學學會《Optics & Photonics News》曾出版專題報道“Integrated Photonics in China”，對本項目的部分工作進行了介紹。2014年底，Nature Photonics將本項目首次在硅基上研制成功的大容量可編程光緩存芯片作為Research Highlight加以報道。高速低功耗16*16光交換芯片版圖大容量可編程光緩存芯片（左：芯片照片，中：封裝后的結構，右：性能測試結果）為華為公司研制的400G可調光模塊。

成果簡介：BITPDM是面向科研院所與中小規模制造企業開發的，面向產品全生命周期進行產品數據及過程管理的業務集成平臺，實現產品信息、項目信息、電子文檔、產品狀態信息、工藝信息、資源信息及設計過程的集成管理。BITPDM系統提供的功能包括：項目管理、電子倉庫管理、電子文檔管理、產品結構與配置管理、基于產品族的標準件管理、設計過程與任務管理、數據狀態管理、集成的工藝/工裝/資源管理、系統配置與管理等。BITPDM系統運行于Windows操作系統，支持Oracle、SQLServer等商用數據庫。支持與

采用 Robei 可視化芯片設計軟件和開發板以及配套教材和 IP 設計源代碼。從設計到仿真，綜 合以及板級驗證。 集成電路設計與應用平臺產品清單：1、Robei EDA 軟件 2、 核心開發板 3、實驗箱 4、 教材《數字集成電路設計》 5、設計源代碼、6 學 習視頻 Robei EDA 芯片設計軟件： 是一款全新的集成電路設計工具；同時也是一種低投資的集成電路設計軟件。不僅具備傳統設計工具的代碼編寫、編譯、仿真功能，并且增加了可視化和模塊化的設計理念，具有模塊設計透明化，方便模塊重新利用，加快設計進度等特點。可實現頂層跨平臺，圖形和代碼相結合的設計優勢，將 IC 設計簡化到模塊、端口、導線三個基本元素，并自動生成端口定義的 Verilog 代碼以及約束文件。 Robei EDA軟件可以提供 74 系類器件的仿真與模擬。可以仿真 FPGA、MCU、狀態機、接口電路設計等，并提供了大量的 IP 庫:計數器、Alu、流水燈自動售貨機、移位寄存器、浮點計算單元（FPU）、FIFO、串口通信、RISC 處理器等

     集成電路設計實訓系統，利用真實工程拆分出微、小、中型實踐案例，用于在實驗室內提供集成電路實驗平臺環境，作為集成電路產學研聯合實訓教學平臺的核心設備。