研究方向

研究院瞄准信息和新材料产业发展的重大科学问题,以纳米先进传感器件和碳基信息处理系统的研发为基础,针对未来人工智能、大数据、物联网,智慧医疗等领域快速发展的需求,重点开展集成电路、新型传感器相关的基础研究和前沿技术开发,经过多年的发展,逐步形成了以下5个研究方向。

1、纳米电子器件研究

本方向具体研究内容包括:新型电子器件研究,特别是新原理、新材料和新形态器件的设计、建模、仿真、制备和测试;电子器件的纳米集成电路设计和制备;柔性、透明和生物兼容的电子器件和集成电路研究;其他新型电子器件探索。

2、纳米传感器用材料

本方向主要是研究低维半导体纳米材料的制备、表征和性能优化。建立器件用纳米材料制备、表征平台,为纳米器件提供高质量的多种半导体纳米材料,利用先进表征手段对敏感材料进行原位表征并深入探索其生长机制,系统研究应变、掺杂以及电场对新型传感器的性能调控,开发出传感性能的有效调控手段。

3、新型传感器研发

本方向主要是研究开发各类新型传感器和敏感功能材料,以发展新型纳米传感器,并推动其在未来信息技术中的应用为主要研究目标。具体研究内容包括:基于新型纳米材料的传感器研究,包括碳纳米管近红外探测器,基于石墨烯霍尔效应的高灵敏磁传感器,高灵敏气体传感器,基于纳米材料的超灵敏压力传感器,早期疾病监测的生物传感器,柔性、可植入、可消失的化学/生物传感器等。

4、微纳能源材料及其器件

本方向主要是研究低维功能材料的纳米结构设计、功能调控及规模制备,并探索其电化学反应新机理。开发高比能/低成本/微型可充电池,从而为高度集成/可穿戴传感器系统提供能源。

5、传感器系统应用研究

本方向主要是研究可植入,可降解等新型传感器件,集成小型化、柔性化、低功耗和无创连续监测的特点,实现完整的面向多种应用的普适传感器界面系统。开发基于纳米传感器构建完整的传感系统,并探索其在工业控制、人工智能、健康监测和医疗以及物联网中的应用。通过低维材料的纳米结构设计/功能调控制备出具高容量/高稳定性的正极材料,并于具有高理论体积比容量的锌负极进行匹配/封装,最终研制出具有高安全性/高循环稳定性/高能量密度的微型锌离子电池。



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