中国科学院微电子研究所:纳米森林柔性湿度传感器及其创新应用研究方面取得新进展

2024-07-29
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【中国科学院微电子研究所:纳米森林柔性湿度传感器及其创新应用研究方面取得新进展】

近日,微电子所健康电子中心黄成军研究员和毛海央研究员团队在纳米森林柔性湿度传感器方向取得新进展。


现有湿度传感器在低湿条件下存在灵敏度低的问题,难以满足高精度检测要求。团队开发了一种基于碳量子点@纳米森林复合结构的新型湿敏材料,利用纳米森林的高孔隙率和超亲水特点,及其与柔性基底可兼容制备和晶圆级制备特点,成功研发出一种新型的高性能柔性湿度传感器和传感器阵列。同基于PI湿敏材料或基于纳米森林湿敏材料的柔性湿度传感器相比,该新型传感器显著提升了湿度检测灵敏度,尤其在低湿条件下,其灵敏度提高了4.3倍。


团队还探索了该新型柔性湿度传感器和传感器阵列在高精度环境湿度监测、皮肤湿度检测、指尖接近探测、植物叶片蒸腾作用检测等多种场景下的应用,展现了其广阔的应用潜力,为智能可穿戴设备和环境监测等技术领域的发展提供了一种新的技术方案。


图1:高性能柔性湿度传感器在不同场景中的应用演示


传感动态

【增城区重点打造广州增城智能传感器产业园】

近年来,增城的“芯显车”三大先进制造业进入快速发展车道,其中“显”“车”产业拥有维信诺、广本、北汽等龙头产业项目;“芯”产业方面,目前越海集成的国内先进的8寸/12寸硅通孔晶圆级先进封装线项目已投产、增芯科技的国内首条采用12英寸制程技术平台的MEMS专业代工规模化产线项目正在加紧建设中。增城的智能传感器全产业链雏形已初步形成,芯片制造端、封装测试端、终端应用端等各个环节均有涉及。当前,增城聚焦汽车电子、智慧仓储物流、医疗电子等领域,推动智能传感器产业快速发展。


今年,增城聚焦智能传感器核心技术攻关,推动智能传感器产业链上下游协同发展,提升智能传感器产业链整体竞争力,重点打造广州增城智能传感器产业园,推动先进制造业高质量发展,为推动广州建设国家集成电路产业发展“第三极”核心承载区、培育壮大现代产业体系提供坚实支撑。目前,广州增城智能传感器产业园已通过评审并完成公示,成为广东省2023年度特色产业园。


形成“一核一圈四组团”空间布局 力推产业发展

广州增城智能传感器产业园包括增城经济技术开发区核心区组团、电子材料组团、科教城组团、公铁联运组团4个组团,以制造为核心形成“一核一圈四组团”的空间布局,全力打造成为涵盖设计、芯片制造、封装测试、产品终端到应用的智能传感器全产业链园区。


“一核”即智能传感器制造核。以增城经济技术开发区核心区为中心,以龙头企业带动建设智能传感器园区,大力发展先进半导体制造业产业,打造粤港澳大湾区内技术先进、特色鲜明、竞争力强、产业链完善的传感器芯片制造为引领的产业集聚区。“一圈”即由点向外辐射发展,逐步扩大产业规模,以智能传感器生产制造为核心,以应用为牵引,向外辐射带动增城全域的智能传感器终端应用圈,包含辐射的汽车零部件企业、航天电器企业、智能家居企业、智慧交通与车联网企业等。“四组团”则承载产业链不同功能,共同协作,共同构建智能传感器产业生态体系,实现“设计-中试-量产-封测-终端产品”的横向产业链条和“科研、材料、设备等供应配套”的纵向产业链条的集聚。


广州增城智能传感器产业园将积极融入国家战略布局,力争到2030年,园区产业协同发展能力日益增强,成为国内一流、具有国际竞争力的产业集群,基本形成结构合理、生态完善的智能传感器产业体系。到2035年,园区智能传感器产业生态集聚效应明显。


完善基础设施建设优化“硬”环境 保障产业发展

增城域内基础设施交通便利,高速公路、高铁等快速交通覆盖丰富,区域布局新塘站、增城站、增城西站等3大交通枢纽,区域内或周边坐拥双航空机场(广州白云机场、深圳宝安机场)、多海运港口(新塘港、黄埔港、南沙港、新沙港)、3条轻轨(穗莞深城际、新白广城际-建设中、佛穗莞城际-近期建设)、3条国铁(广汕铁路、广深铁路、广石铁路)、2条地铁(13号线、21号线)。从穗莞深城际新塘站至深圳宝安机场站仅需50分钟,从新白广城际新塘站至广州白云机场站仅需50分钟,从新塘站至广州东站仅需20分钟。增城空间衔接性和交通通达性均十分良好,具备成为广深港澳科技创新走廊节点的空间区位条件。


在生活配套方面,广州增城智能传感器产业园将根据现状人口和发展制约因素,合理布局配套居住用地,促进产城融合发展。同时,根据发展情况,园区还将配备教育、医疗、养老、文化、体育、商业设施,适当加强员工宿舍、人才公寓等保障性住房、租赁性住房建设。


推动扶持政策落实优化“软”环境 赋能产业发展

惠企扶持政策有效激活企业发展内生动力。增城积极制定出台和推动各项扶持政策落实,加快集成电路及智能传感器产业发展。在生产制造方面,支持龙头企业与终端应用企业、高校和科研院所等成立智能传感器产业联盟,目前正积极筹备推进相关项目。在产业技术支撑方面,将通过研发科技项目投入、首次流片补贴等多种方式,对园区内智能传感器产业和企业的技术发展提供支持服务。在企业金融支持方面,将通过增城产业发展相关基金入股园区企业、提供贴息奖励、投资奖励等方式,为园区内智能传感器企业提供相关金融服务支持。


为加快打造以智能传感器为核心的半导体产业集群,广州市印发了《广州市关于聚焦特色工艺半导体产业高质量发展的若干措施》,在重点制造项目建设、优质设计企业引育、供需两端协同联动、集成电路人才奖励等方面进行大力支持;增城出台了《增城区促进集成电路产业发展扶持办法》,下一步拟出台《广州市增城区、增城经济技术开发区促进集成电路及智能传感器产业发展扶持办法(修订)》,围绕智能传感器产业链集聚、创新发展、要素保障三大发展路径,从项目引进、项目落地、项目经营、公共平台建设、人才培育、用地保障、用电保障等方面给予重点支持。


此外,针对目前发展现状和未来发展目标,广州增城智能传感器产业园将从项目建设与运营、公共服务保障与人才保障、环境承载与保护等方面规划制定相关惠企政策。


【吉利汽车与英飞凌成立创新应用中心,深化智能汽车等领域的长期合作】

4月8日消息,近日,吉利汽车集团与全球汽车半导体领导厂商英飞凌科技(中国)有限公司成立创新应用中心,双方将深化在智能汽车等领域的长期合作,共同聚焦客户需求,加速新产品新方案落地。创新应用中心设立在宁波杭州湾吉利汽车研究院,以增进团队合作交流,精准地把握智能化汽车的发展方向。

吉利Tech消息显示,吉利与英飞凌已在电力动力总成和ADAS整体系统解决方案等领域建立了持续而稳固的合作,共同积累了丰富的经验。创新应用中心的成立,进一步加强了双方之间的合作伙伴关系,推动更多解决方案的落地,快速向市场推出新产品。新的创新应用中心将在多个应用领域展开延伸合作,如电力动力总成、座舱、功能域/区域控制、底盘和ADAS等,在产品性能方面为双方带来价值提升。


据悉,今年2月,浙江省科学技术厅公布的“2023年全省重点实验室”认定结果显示,吉利汽车研究院牵头建设的智能汽车全域安全实验室获得全省重点实验室认定。吉利全新组建的“智能汽车全域安全实验室”首轮投资预计20亿元,位于前湾新区吉利汽车技术服务项目一期,建成后将成为业内验证能力领先的综合型安全实验室,有力支持智能汽车全域安全研发及测试需求。


此外,4月8日另一则消息显示,英飞凌宣布与半导体封装和测试服务提供商Amkor Technology深化合作伙伴关系,加强在欧洲的外包后端制造业务版图。两家公司已同意在Amkor位于葡萄牙波尔图的制造基地运营一个专业的封装和测试中心,运营时间预计为2025年上半年。


【赛微电子与北京市怀柔区签署战略合作,拟建设6/8英寸MEMS晶圆中试生产线和研发平台】

赛微电子4月10日公告,公司与北京市怀柔区人民政府签署了《战略合作协议》,拟在科学城产业转化示范区建设高水平的6/8英寸MEMS晶圆中试生产线和研发平台,为MEMS传感器的设计、制造、测试等环节提供研发支撑能力,带动MEMS传感器产业在怀柔区集聚发展。

据新利18国际娱乐了解,于2015年5月14日在深圳证券交易所创业板挂牌上市。以传感技术为核心,紧密围绕物联网、特种电子两大产业链,一方面大力发展MEMS、导航、航空电子三大核心业务,一方面积极布局无人系统、第三代半导体材料和器件等潜力业务,致力于成为具备高竞争门槛的一流民营科技企业集团。


公司目前的主要产品及业务包括MEMS芯片的工艺开发及晶圆制造、GaN外延材料生长与器件设计,下游应用领域包括通信、生物医疗、工业科学、消费电子等。公司业务遍及全球,客户包括特种电子用户以及全球DNA/RNA测序仪巨头、新型超声设备巨头、网络通信和应用巨头以及工业和消费细分行业的领先企业。


【中韩科研人员在新型半导体材料和器件领域取得重大突破】

中新社成都4月11日电(记者 贺劭清)记者11日从电子科技大学获悉,中韩科研人员首创高迁移率稳定的非晶P型(空穴)半导体器件,突破该领域二十余年的研究瓶颈。这一在新型半导体材料和器件领域取得的重大突破,将进一步推动现代信息电子学和大规模互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的发展。


这一研究成果以《Selenium alloyed tellurium oxide for amorphous p-channel transistors》为题,于北京时间10日23时在权威期刊《Nature》以加速预览形式(Accelerated Article Preview)在线发表。该成果由中国电子科技大学和韩国浦项科技大学共同合作完成。论文第一单位为电子科技大学基础与前沿研究院,电子科技大学基础与前沿研究院教授刘奥为论文第一作者和通讯作者。


相比于多晶半导体,非晶体系具有诸多优势,如低成本、易加工、高稳定性以及大面积制造均匀等。然而,传统的非晶氢化硅因电学性能不足而急需探索新材料。


目前非晶P型半导体面临着重大挑战,严重阻碍了新型电子器件研发和大规模N-P互补金属氧化物半导体技术的发展。传统氧化物半导体因高局域态价带顶和自补偿效应,导致空穴传输效率极差,难以满足应用需求。


科研人员因此投入大量精力开发新型非氧化物P型半导体,但目前这些新材料只能在多晶态下展现一定的P型特性。此外,这些材料还存在稳定性和均匀性等固有缺陷,且难以与现有工业制程工艺兼容。


在过去二十余年里,全球科研人员不断改进和优化“价带轨道杂化理论”,尝试实现高空穴迁移率的P型氧化物基半导体,但收效甚微。这也导致专家普遍认为,实现高性能的非晶P型半导体和CMOS器件是一项“几乎不可能完成的挑战”。


鉴于此,中韩科研团队提出了一种新颖的碲(Te)基复合非晶P型半导体设计理念,并采用工业制程兼容的热蒸镀工艺实现了薄膜的低温制备,证明了在高性能、稳定的P沟道TFT器件和CMOS互补电路中的应用可行性。这项研究将开启P型半导体器件的研究热潮,并在建立商业上可行的非晶P沟道TFT技术和低功耗CMOS集成器件迈出了重要的一步。


称重传感器的选型及注意事项】

称重传感器的选型及注意事项

称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。主要有S型、单点式、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等多种样式。当然很多客户会问,称重传感器怎么选型,在进行产品选型时要注意哪些问题,下面跟着我们一起来了解下。

选择称重传感器的要素主要包括四个方面,分别是传感器的精度、灵敏度、稳定性和使用数量和量程。

传感器的选型要求

一、传感器的精度

  好的称重传感器对于精度的要求很高,精度越高,价格越高。一般选择传感器只要达到符合称重系统的仪表输出要求略高即可,不需要选的太高,符合自己的才是最好的。


二、传感器的灵敏度

  选择传感器灵敏度越高的越好,灵敏度高了,测量时才会获得更加准确的数据


三、传感器的稳定性

  稳定性是称重传感器使用很久后还能保持正常工作,稳定性越高的传感器的使用寿命则越长。众所周知影响传感器的稳定性因素有:称重传感器的质量、工作环境等,一款好的称重传感器环境对其影响较小。


  在选购称重传感器时,需要注意看一下其适用的环境,根据环境选择对应称重传感器,选择正确的称重传感器能减少环境对称重传感器的影响,而且有利于称重传感器的使用寿命。比如说在易燃易爆的环境中,就需要选用带有防爆功能的称重传感器。

四、传感器的数量和量程

  在不同的称重项目中,传感器具体的数量和量程的选择应根据实际测量的物体的重量和类型来决定。一般实际称量物体的重量应在70%以下,这样对称重传感器的损耗会更小,有利于延长传感器的使用寿命。


称重传感器选型时的注意事项

1、称重传感器的安装要求,具体选型可联系我司技术配合一起选型做选型方案。

2、购买时要注意称重传感器的使用环境条件,比如那些需要密封、那些需要防爆款等。

3、称重传感器的精度等级,精度等级一般由弹性体结构决定,看下处理过程中是否有线性补偿。

4、注意称重传感器的量程范围,估算下机器或者台面的最大承重,一般选择的量程是被测体最大重量的2到2.5倍,因为这样可以有效延长传感器寿命,并可以获得更加准确的测量数据。

5、注意称重传感器在使用过程中所受温度影响的特性和蠕变特性



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来源:网络

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