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高壓大功率半導體器件IGCT
1. 痛點問題
功率半導體是支撐能源領域發展的核心部件。為實現3060雙碳目標，我國正在超常規推動新能源發電、大容量輸配電和電氣化交通等領域，對電壓等級4.5kV以上的功率器件需求急速增長。提高器件電壓和容量可以減少器件串并聯數量、縮減裝備體積和成本，是解決城市用地緊張、降低海上風電平臺建設成本的關鍵。然而，受工作機理和制備工藝限制，IGBT器件最大功率等級為4.5kV/3kA和6.5kV/0.75kA，已接近瓶頸，無法滿足能源發展需求。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體器件解決方案。
2020年，中國功率半導體市場規模達2000億元，但90%以上依賴進口，尤其是4.5kV以上器件，近乎全部進口。亟需尋求自主可控的功率半導體器件國產替代方案。
2. 解決方案
本技術面向新能源發電和輸配電領域大容量、高可靠的需求，提出了自主化IGCT器件（集成門極換流晶閘管）的設計、制備和驅動控制方案，可以提高阻斷電壓和關斷電流能力、降低器件運行損耗，且可以結合應用工況開展定制優化，如改善器件防爆特性、解決高壓裝置中的驅動供電問題等，從而實現大容量、高可靠、低成本、高效率的能量管理和功率變換。
目前團隊已研制出4.5kV/5kA和6.5kV/4kA的IGCT器件，功率等級全面覆蓋IGBT，且具有向更大容量發展的潛力。與IGBT、MOSFET等晶體管器件相比，本技術提出的IGCT具有通態損耗低、耐受電壓高、可靠性高、抗干擾能力強等突出優勢，符合能源發展趨勢，且制造工藝沿用基本沿用傳統的晶閘管路線，制造成本低，國內工藝基礎好。
清華大學
2021-10-26
二維半導體材料與器件
提出了層數調制、柵極電壓調制和自組裝單分子層調制等物理、化學改性策略，顯著調控了MoS2載流子濃度和功函數，為開發低接觸電阻的高性能納電子器件提供了手段，研究成果發表于ACS Nano、APL等知名期刊，應邀為Adv. Mater.撰寫綜述一篇。
哈爾濱工業大學
2021-04-14
一種 MEMS 器件的封裝方法
本發明公開了一種 MEMS 器件的封裝方法，包括 S1 在框架基 板與封蓋的內表面上對稱附著圖形化的過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 在框架基板上并實現信號互連；S4 將固定有芯片的框架基板與封蓋進 行除氣除濕處理后對準堆疊形成封裝結構；S5 對封裝結構施加壓力、 預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現冶金 互連。本發明將封蓋直接與框架
華中科技大學
2021-04-14
光譜儀器光柵分光器件與部件
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，具備更高的分辨能力，使光譜儀具有分析精準、多元素同時檢測以及檢測速度快等優點。 √ 分辨力高 √ 制作難度大
上海理工大學
2021-04-13
二維材料中紅外發光器件
中紅外光譜技術被廣泛應用于醫療診斷、軍事偵察、工業控制、環境監測等領域。其中，中紅外光源是實現中紅外技術的核心部件之一。作為二維層狀材料家族的新興成員，黑磷（BP）已因其獨特的性能而得到廣泛研究。
南方科技大學
2021-04-14
非連續可用子載波CI-OFDM碼添加方法
本發明相對于傳統的OFDM系統發射機模型，添加了一個N點IDFT運算，不需要太多額外的復雜度和硬件開銷。相對于傳統的OFDM，本發明大大降低了發送信號的PAPR，使發送信號功率分配更加均勻，降低了發射機功放的設計難度。本發明提出對添加Nzero個0后的N維信號進行CI擴展，相對于現有技術直接對N-Nzero調制符號進行CI擴展，保持了子載波的正交性，使得發射信號的PAPR獲得了進一步的降低。
電子科技大學
2021-04-10
基于重復子結構的復合材料建模方法
本發明公開了一種基于重復子結構的復合材料有限元建模方法，包括以下步驟：建立復合材料精細化的多組分單胞有限元模型；基于上述精細化的多組分單胞有限元模型，建立復合材料重復子結構模型；對重復子結構進行縮聚，然后將特征矩陣裝配到單胞殘余結構，得到全復合材料分析模型；此方法在保證計算精度的同時簡化了復合材料精細化建模工程，極大的提高建模效率，具有十分重要的工程意義。
東南大學
2021-04-11
摩擦界面的聲子傳遞理論與能量耗散模型
該成果獲2018年度國家科學技術獎自然科學類二等獎，該成果系統地開展了摩擦的聲子耗散以及聲子在界而和多層膜結構內的輸運規律的研究，在摩擦的聲子粍散機理研宄方面，發現摩擦粍能與聲子主導頻率的定量關系；在國際上最早給出超晶格結構導熱系數最小值出現的條件：率先提出聲子沿石墨法向輸運的自由程遠大于經典理論預測的10nm左右：實現了描述聲子輸運的玻爾茲曼方程的數值解，在國際上率先發現多層膜之間的范德華力能夠提髙聲子在多層膜結構面內的平均自由程。該項0組的研究成果主要發表在Nano Letters、Physical Review B、Nature Nanotechnology等國際學術期刊上，其中8篇代表性論文獲Science、Nature Nanotechnology、Nature Materials、Advanced Materials等重要國際學術期刊論文SCI他引509篇次，單篇最髙SCI他引U5次，研宂成果在國際上產生了重要的學術影響。
東南大學
2021-04-10
一種懸式絕緣子再現檢測系統
本實用新型公開了一種懸式絕緣子在線監測系統，包括：應力監測裝置、污穢檢測裝置和導線風偏 監測裝置，用來實時監測瓷柱式絕緣子的應力數據、污穢數據和導線風偏數據；應力監測裝置、污穢檢 測裝置和導線風偏監測裝置的輸出均連接 A/D 轉換電路，A/D 轉換電路的輸出連接數字處理電路，數字 處理電路用來將 A/D 轉換電路輸出的數字信號遠距離傳輸到移動終端；移動終端連接數據存儲器；太陽 能電池用來供電；控制電路與應力監測裝置、污穢檢測裝置、導線風偏監測裝置、A/D 轉換電路、數字 處理電路和移動終端均相連。本實用新型可實現高壓輸電線路上瓷柱式絕緣子的遠程實時監控，從而及 時發現并排除絕緣子的安全隱患。
武漢大學
2021-04-13
多功能瓷柱式絕緣子在線監測系統
本實用新型公開了一種多功能瓷柱式絕緣子在線監測系統，包括：泄漏電流采集裝置，用來實時監 測瓷柱式絕緣子的泄露電流數據；Sensor-應力監測裝置，用來實時監測瓷柱式絕緣子的應力數據；污穢 檢測裝置，用來實時監測瓷柱式絕緣子的污穢數據；控制器通過信號線與泄漏電流采集裝置、Sensor-應 力監測裝置和污穢檢測裝置均相連；控制器用來收集數據，并將收集的數據通過發射天線發送出去，信 號接收器通過接收天線接收數據，信號接收器和終端機信號連接；太陽能電池用來供電。本實用新型設 計精簡，成本低廉，可很大程度保證瓷柱式絕緣子的正常運行，從而預防事故發生，確保輸電線路的安 全和穩定運行。
武漢大學
2021-04-13