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星期二

2017年10月

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日本NIMS在氮化鎵晶體管發(fā)現(xiàn)原子水平晶體層

10月23日，以日本物質(zhì)材料研究機構(gòu)（以下簡稱NIMS）為主的研究小組，在使用下一代功率器件氮化鎵（GaN）的晶體管中，于GaN晶體和絕緣膜之間的界面上發(fā)現(xiàn)了原子水平上的平坦的亞穩(wěn)態(tài)氧化鎵晶體層。

該研究成果以先端材料解析研究處三石和貴小組為領導，由功能材料研究處、富士電機株式會社技術開發(fā)通用部、山梨大學組成的團隊進行，并于2017年10月23日在Japanese Journal of Applied Physics Rapid Communication(JJAPRC)上發(fā)表。

GaN基金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）將成為下一代功率器件。電子和空穴的遷移率低于硅晶體管的遷移率，這成為了實際應用的一個問題。

由于遷移率極大地受到GaN晶體與柵極絕緣膜之間的界面結(jié)構(gòu)的影響，作為控制界面的方法，傳統(tǒng)工藝研究一直關注諸如GaN表面的洗滌方法等，而此次則進行了用于柵極絕緣膜的材料等研究。

這個柔性傳感器基于壓電材料，會在機械變形時產(chǎn)生電流和電壓。同時，它還包含具有與人類皮膚彈性相近的聚合物材料，使得傳感器可以貼合皮膚并隨著皮膚的拉伸而拉伸。

為了制備這個傳感器，研究人員首先在硅片上制備了帶有壓電材料的電路，而后將電路從硅片上移出，印制到柔性聚合物聚酰亞胺上。這個可攝入傳感器被設計為2×2.5厘米，可以卷起并放置在吞咽后溶解的膠囊中。

在動物測試中，傳感器經(jīng)由內(nèi)窺鏡輸送后成功地粘附到豬的胃襯里。通過外部電纜，傳感器傳輸了有關壓電傳感器產(chǎn)生多少電壓的信息，研究人員可以從這些信息中計算胃壁的運動量，以及食物或液體攝入時的胃壁運動差別。

該研究的主要作者、MIT媒體實驗室的助理教授、適應解碼器（Conformable Decoders）研究組主任Canan Dagdeviren表示：“這是第一次，我們顯示了柔性壓電設備可以在腸胃中滯留達兩天而不產(chǎn)生任何電子或機械性能退化。”

這種類型的傳感器可以更容易地診斷影響消化道運動的消化道障礙，也可以幫助測量正在接受治療的肥胖患者的食物攝入量。未來，研究人員將嘗試通過壓電材料來獲得設備所需的電能，以免除電池裝置，進一步提高設備的安全性能。

美國能源部投入1200萬美元燃煤項目

近日，美國能源部國家能源技術實驗室（NETL）消息，其與化石能源辦公室已經(jīng)選擇了9個項目，以獲得大約1200萬美元的聯(lián)邦資助。這些項目旨在解決關鍵技術差距，開發(fā)轉(zhuǎn)換型先進的燃燒系統(tǒng)技術，提高現(xiàn)有發(fā)電廠的效率和可靠性。

通過融資機會公告（FOA）DE-FOA-0001728，先進的燃燒系統(tǒng)：現(xiàn)有工廠改進和轉(zhuǎn)換技術，這些項目被選為先進燃燒系統(tǒng)（ACS）計劃的一部分。 

通過在實現(xiàn)成本競爭、燃煤發(fā)電系統(tǒng)方面取得的實質(zhì)性進展，選定的項目將擴大煤炭的應用，同時也實現(xiàn)了接近零排放污染物的目標，改善了系統(tǒng)的近期和長期經(jīng)濟效益。NETL將負責管理這些項目，涉及如下兩個領域：

領域1：先進燃煤電廠改造技術

通過綜合預測和狀態(tài)監(jiān)測工具改善燃煤電廠的性能--微光束技術公司，能源部資助：1,384,560美元；

通過使惡劣環(huán)境下無線傳感器的技術成熟，來改善燃煤發(fā)電狀態(tài)監(jiān)測--緬因大學，能源部資助：1,999,703美元；

用于燃煤發(fā)電鍋爐現(xiàn)場腐蝕監(jiān)測的高溫電化學傳感器--西弗吉尼亞大學研究公司，能源部資助：1,334,953美元。

低負荷運行鍋爐以提高現(xiàn)有燃煤電廠的性能和經(jīng)濟性--阿爾斯通電力公司，能源部資助：851,664美元；

評估蒸汽循環(huán)升級以提高美國燃煤電廠的競爭力--電力研究所，能源部資助：1,179,839美元；

提高燃煤冷凝器效率的先進防污涂料--Oceanit實驗室有限公司，能源部資助：2,000,000萬美元。

領域2：先進的燃燒技術及概念

化學循環(huán)燃燒的低成本、可回收的氧氣載體和新工藝--北達科他州大學，能源部資助：150萬美元

用于改進無焰加壓氧化燃燒的粒子分離器--西南研究所，能源部資助：881,217美元

用于高效發(fā)電的先進低成本燃煤旋轉(zhuǎn)爆燃燃燒器--中佛羅里達大學董事會（The University of Central Florida Board of Trustees），能源部資助：999,915美元

日本寬帶隙半導體單晶市場調(diào)查結(jié)果

近期，日本株式會社矢野經(jīng)濟研究所（以下簡稱“矢野經(jīng)濟”）公布了其于2017年4月~9月期間調(diào)查的日本國內(nèi)寬帶隙半導體單晶市場的調(diào)查及預測結(jié)果。以下是結(jié)果概要：

◆2017年日本國內(nèi)寬帶隙半導體單晶市場規(guī)模預計達到96億400萬日元

據(jù)矢野經(jīng)濟預測，2017年日本國內(nèi)寬帶隙半導體單晶市場的規(guī)模將是2016年的108.8%，達到96億400萬日元。從該市場的現(xiàn)狀來看，SiC（碳化硅）的發(fā)展最為成熟，正在向正式增長階段邁進，2020年以后車載應用領域的大量采用將成為關鍵點。

◆影響市場增長的“制造”技術和“利用”技術是市場增長的主要動力

寬帶隙半導體單晶市場的增長離不開高質(zhì)量，即晶體缺陷較少的單晶制造技術以及將單晶器件化、模塊化的利用技術。換言之，單晶制造技術是為了將其作為器件進行利用而逐漸培養(yǎng)起來的，該技術可以提升搭載應用領域的采用率，也能夠直接影響應用自身數(shù)量的擴大。

◆2023年日本國內(nèi)寬帶隙半導體單晶市場規(guī)模預計擴大至153億日元

據(jù)矢野經(jīng)濟預測，2023年日本國內(nèi)寬帶隙半導體單晶市場的規(guī)模將擴大至152億9,500萬日元。市場增長的主要原因是研究開發(fā)領域的需求不斷高升、搭載應用領域的采用材料種類不斷豐富，以及應用不斷擴大。雖然每種材料的發(fā)展情況不盡相同，但是整體呈持續(xù)增長趨勢。