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1 成果簡介隨著我國經濟的高速發展和人民生活水平的提高，環境污染、疾病監測、食品安全等民生熱點日益受到人們的關注。如何對上述問題進行簡單、快速的監控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產，這就需要一種可實時實地檢測、操作簡便的多應用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環境監測和細胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學、電子、力學等傳感器，SPP 傳感器擁有實時檢測、無需標記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優點。為了降低成本、 穩定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現今研究熱點。然而現有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項目、自然科學基金重點項目、教育部清華大學自主研究項目等項目資助下， 創新性提出一種基于 SPP-介質波導異質垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應用進行了深入研究和探索。芯片的特點和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設備集成；可批量生產，價格低廉；靈敏度較傳統的集成型 SPP 傳感器件高出一個數量級；可實現對傳感區域的精確或者大范圍調節；可實現對納米量級大小的物質的探測；傳感性能穩定，應用領域廣泛。上述優點表明該芯片可以工廠大批量生產經營，也可以用于實驗室的科研研究，在化學，生物，醫學等多 個領域均有應用價值。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實驗室經多次驗證，可以實現對折射率液體以及納米級薄層物質的高靈敏探測，并初步應用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實驗結果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內尚無同類產品， 而且此產品在疾病檢驗，環境監測，藥品鑒別等多個領域具有應用價值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經濟和技術優勢。

本發明公開了一種復合波片光軸對準方法及裝置。將待對準復合波片的兩片晶片裝在支架上之后分別安裝在固定、旋轉波片卡盤上；從光源發出的光經過起偏器后形成線偏振光；通過待對準的復合波片后，線偏振光偏振態發生變化；根據探測器探測到的透射光強信號可進一步獲得待對準復合波片相位延遲波動量的變化幅值；比較相位延遲波動量的變化幅值的相對大??；通過電控旋轉臺控制旋轉波片卡盤轉動，直至將復合波片的光軸對準到所要求的精度范圍內。裝置包括光源，起偏器，固定波片卡盤，旋轉波片卡盤，旋轉檢偏器，探測器，電控旋轉臺，計算機，步進電機和電控旋轉臺控制器。該方法可以實現對復合波片光軸進行高精度對準，裝置簡易，操作簡單。

電子材料及器件噪聲-可靠性測試平臺，該系統是國內外首套電子器件噪聲-可靠性分析系統。采用了基于虛擬儀器的微弱噪聲測試、基于噪聲的可靠性診斷方法、電子器件噪聲的子波分析方法等關鍵技術，將子波分析用于噪聲-可靠性表征，可對各種電子器件和集成電路模塊進行噪聲測試與分析、內部潛在缺陷診斷和無損預篩選。系統可以測量電子器件的各種噪聲參數，同時對噪聲進行頻譜分析、子波分析、集總參數分析。具有實時檢測、采集、和分析, 高精度、高可靠性、智能化、小體積的優點，良好的通用性和可升級性使其同時適用于科研和生產單位。

本發明公開了一種用于 ESD 保護的低壓觸發 SCR 器件。本發明創造采用第一 PMOS 和第二 PMOS 分別進行襯底觸發和柵觸發，從而降低 SCR 器件的觸發電壓。 ESD 脈沖信號施加在 Anode 和 Cathode 之間，第一 PMOS 和第二 PMOS 首先被觸發導通，第一 PMOS 開通之后，給 Nwell 施加一觸發電流，第二 PMOS 開通之后給第三 PMOS 施加一觸發電壓。第一 PMOS 施加的 Nwell 觸發電流和第三 PMOS 的溝道電流觸發晶閘管導通，晶閘管電流（ SCR current ）導通大部分 ESD  電流，從而實現了 ESD 保護。

光學領域頂尖期刊《自然·光子學》報道了浙江大學信息與電子工程學院陳紅勝教授課題組的一項最新研究：在國際上率先實現基于深度學習的新一代智能隱身器件。在不依賴任何人為操控的情況下，快速地動態適應變化的背景環境，從而與背景電磁環境特征融為一體，實現自適應隱身。論文審稿專家認為：“這是一項激動人心的、及時而杰出的工作，它連接了變換光學、電磁超材料和人工智能等領域，為智能光子材料和器件這個新興領域樹立了很好的標桿，也將大大促進其他智能電磁器件的發展?！弊匀唤绱嬖趦煞N“隱身”策略。一種是在變色龍和章魚生物中常見的擬態隱身，使自己融于周邊環境；另一種是透明隱身，即光透過物體時不產生任何散射，例如海樽和水母?？茖W家近年來提出的變換光學隱身方法則區別于上述兩種策略，它利用坐標變換的方法來控制電磁波，使其繞過被隱身的區域，按照原來的方向傳播，從而使物體完全隱形。與自然界的“隱身衣”相比，人類的“隱身衣”多數只能工作在單一的環境背景和既定的入射波條件。如果稍加改變外界環境或者入射波，隱身效果便會大幅度降低。“理想的隱身衣應該和章魚和變色龍一樣，能夠快速自動地適應于變化的外界刺激和背景環境?！标惣t勝說。如何才能實現這一點？“章魚有色素細胞，我們有可重構的新型人工電磁材料單元；章魚有中樞神經，我們有深度學習方法；章魚有光敏細胞，我們可以搭建電磁波和環境探測器?！闭撐牡谝蛔髡?、課題組成員錢超說。當前，深度學習已經開始滲入電磁材料領域，但是主要偏重于理論上設計優化人工電磁材料。如何在實驗上實現新型的智能電磁材料、構建新一代智能隱身系統并實現快速有效的自適應隱身，是一個極具挑戰的課題，在此之前還未見成功實驗的報道。經過三年多的不懈努力，陳紅勝研究團隊組在充分研究隱身領域關鍵技術瓶頸的基礎上，在微波段成功實現了智能自適應隱身器件。研究團隊設計了一項小車智能隱身實驗——小車身披一層超薄的可重構的超表面隱身材料，這件“隱身衣”由智能芯片控制，集成了訓練好的深度學習模型，能夠根據輸入的電磁信息快速做出決策，改變“隱身衣”的電磁響應。探測雷達隨機改變著入射波的頻率、極化和入射角，而小車的任務就是動態適應變化的探測信號，對雷達“隱身”。當環境發生變化，變色龍大約需要6秒時間過度到環境色；而當電磁環境發生變化時，披著智能隱身衣的小車只需要15毫秒就能自動地實時“換裝”。陳紅勝教授表示，智能隱身成功地融合了新型電磁材料和人工智能等領域，其采用硬件手段實現用于隱身調控的深度學習模型，在應用中只需單次前向計算即可做出合理的決策，大大地縮短了響應時間，這一方法對于實時性要求很高的其他應用也有很好的借鑒意義

項目采用了中山大學自主研發的低損耗低應力超低溫氮化硅材料平臺，研制了一系列光子集成的關鍵 器件

復旦大學微電子學院教授盧紅亮團隊首次結合硬模板法、原子層沉積技術和水熱工藝，在低功耗MEMS器件上原位合成了單層有序SnO2納米碗支化ZnO納米線的多級異質復合納米材料，并以此作為氣體傳感器，對濃度低至1 ppm的硫化氫實

該器件屬專利技術，是一種顏色穩定的有機-無機異質結白色電致發光器件及制備方法。具體地講是一種在有機異質結界面嵌入無機II-VI族化合物薄層而獲得顏色穩定的白色電致發光器件。 通常，在雙層及多層結構的電致發光器件中，由于器件內部異質結界面處界面勢壘的影響，該界面處所積累的載流子會隨著所加電壓的增加而增加，器件內部各有機層的電場會進行重新分布，并相應地改變著在器件各層上的電壓分布以及發光區域在各層中的位置，進而改變光譜的形狀，影響發光顏色。特別地，如果雙層有機電致發光器件中的電子傳輸層與空穴傳輸層的相互作用較強，則該異質結界面處會出現激基復合物（Exciplex 或Electroplex）的發光。若利用無機材料的載流子（包括電子和空穴）遷移率高以及相對更加穩定的特點，在有機異質結界面處嵌入一層無機材料薄層，可實現無機材料薄層兩側有機材料的發光。利用互補色原理，當兩側有機材料的發光可以相互混合成白光時，則可以得到顯色性很好的白色發光器件。改變器件所加的電壓只是改變發光強度，器件的發光顏色將基本不變。 技術內容： 該器件是一種顏色穩定的有機—無機異質結白色電致發光器件，使用該器件既能克服有機異質結界面可能會出現激基復合物發光而降低發光效率，又能解決器件的發光顏色隨電壓發生變化等問題。 器件的白色電致發光器件結構為： 在玻璃基片上鍍有一層ITO陽極，在ITO陽極上鍍有一層有機空穴傳輸層兼發光層和一層有機電子傳輸層兼發光層，在該兩層有機層之間，有一層無機材料薄層，在有機電子傳輸層兼發光層上鍍有金屬背電極。 該器件與目前使用的有機異質結界面處的激基復合物發光來獲得白色電致發光的方法相比，其優點是：首先，II-VI族無機材料的引入可以有效避免有機異質結界面形成激基復合物發光而降低發光效率；其次，電子傳輸層兼發光層及其中摻雜的組分（如染料等）都可以優化，器件的顏色可得到進一步優化，而一旦確定了有機電子傳輸層兼發光層及其中摻雜組分之后，器件的顏色是基本確定的，不再隨著電壓的改變而改變；再次，由于所用的無機材料（II-VI族化合物）本身的能帶結構的特點，使得從電子傳輸層兼發光層注入的電子在該有機/無機界面處沒有勢壘，而從空穴傳輸層兼發光層注入的空穴在該有機/無機界面處有一定的空穴注入勢壘，可以平衡載流子的注入，使得無機材料層兩側的有機層都有發光；另外，所插入的無機材料薄膜本身對不同的波長都具有一定的透過率。不難理解，無機材料較高的電子遷移率和空穴遷移率使得載流子能順利穿透無機層到達相應的有機層中形成激子并復合發光，再通過優化器件各層的厚度即可得到顯色性好、顏色穩定的白色發光器件。由于使用了化學穩定性更強的無機材料，因此器件的穩定性增加了。

電致變色器件是一種納米多層膜功能器件。它是一種通過低電壓（1-5V）、無電流、零能耗驅動的多功能變色器件。它可以根據需求智能化地調節可見光透射率和反射率以及紅外光的發射率，從而在在智能化高效節能窗、航天器表面熱控、武器裝備隱身、汽車無眩光后視鏡等領域具有廣闊的應用前景。項目組自主研究開發出了完全自主知識產權的兩種新一代全固態電致變色器件：全無機薄膜型和無機/有機組合型電致變色器件。 研究了電致變色器件在三個方面的應用特性：作為智能化高效節能窗對于太陽光透過率的調節作用；作為衛星表面智能熱控器件其表面紅外發射率的調控特性和太陽能光譜波段的反射率調控特性；作為多頻譜隱身器件在可見光和紅外迷彩以及紅外特征抑制方面的色彩和紅外發射率調制。 自主開發了高性能的無機固態離子導體薄膜和有機離子導電膠兩種全固態電致變色器件中的核心技術。研發了全固態電致變色器件的專用鍍膜制備技術和裝置。獲得國家發明專利4項。發表學術性研究論文30多篇。