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寧波大學晶體材料實驗室在國際上首次成功開發鎢酸鎘(CWO)閃爍單晶的坩堝下降法生長技術，自主掌握CWO單晶材料制備專利技術。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 閃爍單晶是廣泛應用于高能射線探測成像技術的光學功能材料。寧波大學晶體材料實驗室在國際上首次成功開發鎢酸鎘(CWO)閃爍單晶的坩堝下降法生長技術，自主掌握CWO單晶材料制備專利技術。近年來所制備閃爍單晶性能完全達到射線探測器制造所要求實用化指標，CWO閃爍單晶材料可廣泛應用于安檢設備、集裝箱檢查系統、CT診療儀等技術領域。迄今已經形成單晶原坯、多規格晶片和單晶陣列的批量生產能力，相關材料產品已銷往國內外相關射線探測成像設備制造廠商。 

針對汽車電子、5G通訊基站、航空航天及電力電子設備等功率電子元器件難以在高溫、大電流/電壓、潮濕等惡劣工作環境下服役的難題，并且要求芯片封裝互連接頭尺寸更小、高溫穩定性更好、可靠性更高，本團隊首次采用超聲輔助納米燒結的新型互連工藝，利用納米銀包銅顆粒作為焊料，成功獲得大功率器件高溫高可靠服役要求的互連接頭，為高功率芯片貼裝高導熱界面制造提供了新材料和新工藝。

本項目通過多年研究，發現了物質/結構在太赫茲波段產生的共振、吸收、折射、濾波、偏振等多種新現象和新效應。發展了太赫茲波物質探測、低損傳輸、高速控制和光譜成像的新手段和新方法。在太赫茲波譜應用和功能器件研究方面取得了重要進展，研制出多種實用化的太赫茲功能器件。近5 年來在Appl. Phys. Lett., Optics Letter, Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等國際主流期刊上總共發表SCI 論文57 篇。申請國家發明專利22 項，已授權專利7 項。本項目多項研

本發明公開了一種基于憶阻器件的神經元電路，本發明中，突 觸陣列的憶阻器選用部分易失性雙極性電阻轉變器件，表達神經元膜 電位的憶阻器選用易失性電阻轉變器件，構建神經元電路，并具有突 觸基本單元。該神經元電路能夠實現生物神經元中的整合放電功能， 表達出局部分級電位，突觸具有部分易失性，可以表達活動時序相關 的可塑性，與生物學上神經元與突觸在信息存儲、傳遞與處理方面有 極大相似性。本發明可以為硬件模擬大腦神經網絡結構提供基

新型光電器件中載流子傳輸層與金屬鹵化物鈣鈦礦單晶異質原位集成的關鍵問題，在無機電子傳輸層上異質原位生長高質量全無機金屬鹵化物鈣鈦礦單晶方面取得研究進展 在全無機電子傳輸層

本發明公開了一種隧道結單元及磁隨機存儲器，包括依次連接 的第一電極、第一自由層、非磁性絕緣層、釘扎層和第二電極，還包 括連接在第一電極與第一自由層之間的第二自由層，第二自由層的橫 截面積小于自由層的橫截面積；第二自由層和第一自由層一起形成了 復合自由層結構；第二自由層用于聚集電流，使得第二自由層處的電 流密度大于第一自由層處的電流密度，從而使得第二自由層的磁矩先 于第一自由層發生翻轉；由于第二自由層和第一自由層之間的

本發明公開了一種隧道結單元及磁隨機存儲器，包括依次連接 的第一電極、第一自由層、非磁性絕緣層、釘扎層和第二電極，還包 括連接在第一電極與第一自由層之間的第二自由層，第二自由層的橫 截面積小于自由層的橫截面積；第二自由層和第一自由層一起形成了 復合自由層結構；第二自由層用于聚集電流，使得第二自由層處的電 流密度大于第一自由層處的電流密度，從而使得第二自由層的磁矩先 于第一自由層發生翻轉；由于第二自由層和第一自由層之間的

（一）項目背景 當前以硅、砷化鎵為代表的第一和二代半導體接近其物理極限，以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導體是當前國際競爭熱點，也是我國發展自主核心半導體產業、實現換道超車的難得機遇。氮化鎵（GaN）特別適合制作高頻、高效、高溫、高壓的大功率微波器件，是下一代通信、雷達、制導等電子裝備向更大功率、更高頻率、更小體積和抗惡劣環境（高溫抗輻照）方向發展的關鍵技術。 目前氮化鎵基射頻器件已接近于商用，需解決從走出實驗室到小量中試的最后“1 公里”，重點攻克其在可靠性工藝和量產穩定性的瓶頸。 以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導體是當前國際競爭熱點，也是我國發展自主核心半導體產業、實現換道超車的難得機遇。 半導體作為信息時代的“糧食”，將成為 5G 基建、特高壓、城際高鐵和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網等“新基建”七大領域發展的支柱性產業。而氮化鎵為代表的寬禁帶半導體先進電子器件，憑借其高效、高壓、高溫等優勢，將在“新基建”中大放異彩，可以彌補傳統半導體器件的技術瓶頸，滿足更高性能器件要求。 （二）項目簡介 5G 要求更高的數據傳輸速率，發射機的效率會出現指數級的下降。這種下降可以使用包絡跟蹤技術來修復，該技術已經在較新的 4G/LTE 基站以及蜂窩電話中采用。基站中的包絡跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用 GaN 技術才能實現。諸如 GaN 助力運營商和基站 OEM 等實現了 5Gsub-6-GHz 和 mmWave 大規模 MIMO 的目標。 GaN 可以說為 5Gsub-6-GHz 大規模 MIMO 基站應用提供了眾多優勢：1、在 3.5GHz 及以上頻率下表現良好，對比其他產品優勢明顯。2、GaN 的特性能轉化為高輸出功率，寬帶寬和高效率。采用 DohertyPA 配置的 GaN 在 100W 輸出功率下的平均效率達到 50%至 60%，明顯降低了發射功耗。3、在高頻和寬帶寬下的效率意味著大規模 MIMO 系統可以更緊湊。4、可在較高的工作溫度下可靠運行，這意味著它可以使用更小的散熱器。 根據 Strategy Analytics 的數據，預計 5G 移動連接將從 2019 年的 500 萬增長到 2023 年的近 6 億。所以需求還將不斷上漲。 根據Strategy Analytics的數據，預計5G移動連接將從2019年的500萬增長到2023年的近6億。所以需求還將不斷上漲。 Efficient Power Conversion 的首席執行官兼聯合創始人Alex Lidow 討論5G時也說道：“基站中的包絡跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用GaN技術才能實現。根據Yole Development公司發布的2018年度報告數據顯示，隨著全球整體數據流量的激增，我國5G產業將迎來大規模的需求增長。預計到2022年，我國5G基站規模將達到千億市場，5G基站數量將達百萬個。所以未來氮化鎵基射頻器件是5G通信基站收發端的核心。 氮化鎵基射頻器件是華為和中興發展 5G 通信產業的核心器件，西安電子科技大學氮化鎵射頻器件研究團隊自 2016 年起就與華為西安研究所、中興西安研究所等國內主流5G通信公司協同攻關開展氮化鎵基射頻器件的研究，目前承擔的流片服務項目合計約 500 萬元。 2017 年，西安電子科技大學與西安市高新區、西電電氣集團等聯合成立“陜西半導體先導技術中心”，中心致力于推動陜西第三代半導體產業發展，促進以氮化鎵為代表的射頻器件、功率器件等加速產業化，2019 年團隊向陜西半導體先導技術中心轉讓專利 35 項，作價 2000 萬元，雙方正在聯合推進搭建第三代半導體中試平臺，平臺將會立足西安，服務全國，提升氮化鎵基射頻器件量產工藝可靠性，實現相關技術成果轉化。 （三）關鍵技術 本項目由西安電子科技大學作為技術攻關的主要單位，制定技術路線，保障國家重大科技專項“高效 GaN 微波功率器件及可靠性研究”和“5G 移動通信 GaN 芯片可靠性機理研究”研究，與華為和中興聯合開展工程合作項目實施，加快解決器件工藝可靠性工程問題，重點開展氮化鎵微波功率與太赫茲器件工程技術研究，突破高性能低缺陷外延材料生長、高效率高可靠氮化鎵微波功率器件工藝技術等關鍵瓶頸問題，協助規模量產高效率 S-Ku 波段典型氮化鎵功率器件和模塊、5G 基站核心射頻模塊。

近日，清華大學航院、柔性電子技術研究中心馮雪教授課題組在《國家科學評論》（National Science Review）在線發表了題為“可抑制運動噪聲的類皮膚可穿戴連續血壓監測系統”（Wearable skin-like optoelectronic systems with suppression of motion artifact for cuff-less continuous blood pressure monitor）的論文，描述了課題組制備的一種柔性超薄光電傳感器件與電路系統，能夠自然貼附在人體皮膚上實現醫學意義上的連續血壓和血氧測量，并實時無線傳輸數據到智能設備終端。該系統利用類皮膚可延展傳感技術建立了新型連續血壓測量方案，為解決血壓和血氧長期動態監測提供了一條新途徑。同時，此類柔性可穿戴設備是遠程醫療的重要突破，能夠為遠程監測提供醫療級硬件，解決精準醫療數據遠程獲取難題。 類皮膚連續血壓監測系統示意圖 心血管疾病及其相關并發癥已經成為威脅人類生命和健康的重大隱患。根據世界衛生組織（WHO）估計，每年大約有1790萬人死于心血管相關疾病，占全球死亡總數的31％。目前，最常用的血壓測量方案為袖帶加壓法。該方法需要袖帶捆綁在人體手腕或手臂處，測量過程不方便，也無法實現連續血壓監測，影響個人的生活質量和自我監測長期依從性，在便利性及連續測量等關鍵問題上仍未突破。 類皮膚血壓監測器件實物圖 針對上述問題，馮雪教授課題組發展了基于光學原理的血壓監測方案，利用生物兼容性材料制備了可以與人體自然共形貼附的光電系統。通過測量血液對不同波長的光波吸收情況，判斷血液的容積和流速變化，從而測量出血氧和血壓值。 馮雪課題組結合多年的力學研究基礎和可延展柔性電子器件設計經驗，通過虛功原理建立了專門應用于柔性光電子系統的血壓測量模型，并提出了基于多波長測量的光路差分方法，用來抑制由人體活動等帶來的噪聲干擾，從而精確測量脈搏波播速，實現連續血壓的精確監測并動態實時傳輸到智能終端。臨床試驗表明，與有創連續血壓測量相比，該類皮膚血壓監測系統測量的血壓值絕對誤差小于10 mmHg，具有重要的臨床應用價值。 清華大學馮雪課題組長期致力于研究可延展／超柔性等超常規微器件與大規模集成技術，所發展的柔性電子技術應用于健康醫療、智能感知及重大裝備，近年來在《科學進展》（Science Advances）、《先進材料》（Advanced Materials）、《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）、《力學和固體物理學期刊》（Journal of the Mechanics and Physics of Solids）等期刊發表一系列高水平論文。 航院、柔性電子技術研究中心李海成博士為文章第一作者，馮雪教授為論文通訊作者，參與該工作的還有北京清華長庚醫院許媛主任團隊。該項研究得到了國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）、國家自然科學基金等的資助。