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基于文献计量的新型电力电子器件研究态势分析 下载:35 浏览:249

林兴浩 尚学峰 《中国科学研究》 2019年7期

摘要:
相比传统的硅基电力电子器件,以碳化硅(Si C)和氮化镓(Ga N)等宽禁带半导体制备的新型电力电子器件凭借其优异性能被认为是可替代硅基器件的重要选择。基于文献计量方法,本文通过分析新型电力电子器件领域在1990—2017年间发表的科技论文,发现该领域的发展态势主要表现以下特征:一是该领域的发文量至今保持稳定增长趋势,目前仍是全球科学家重点关注的研究方向;二是该领域的研究热点包括了关键材料生长制备的基础研究与核心器件创新应用两方面;三是全球国家/机构合作网络呈现出明显的区域合作特点,美日欧在该领域的科研实力处于领先地位,而中国大陆虽然研究规模不断变大,但整体质量与领先国家仍存在一定差距。针对国内外在该领域的发展态势,我国应不断加强核心技术攻关、强化高水平创新主体建设和形成多元化的研究合作机制,以此加快推动国内新型电力电子器件领域的发展。

类石墨烯材料中电子拓扑性质的研究进展 下载:32 浏览:223

翟学超1 闻睿2 顾骏伟1 《中国科学研究》 2019年7期

摘要:
外场调控是实现高性能多功能量子器件的有效途径。本文综述单双层石墨烯、锗烯、二硫化钼等类石墨烯材料在强自旋轨道耦合、铁磁或反铁磁场、超导近邻效应等联合竞争作用下,通过调节电场、应变场以及偏振光场等产生的新奇拓扑量子效应,包括量子自旋Hall效应、量子反常Hall效应、拓扑超导效应等,并进一步深入介绍拓扑型场效应晶体管的开发和设计。根据目前拓扑性质研究和实验进展情况判断,易规模化生产的类石墨烯材料对未来高性能低功耗量子器件走向应用而言,是非常有前景的候选材料。

国际器件与系统路线图对我国科技规划的启示 下载:45 浏览:228

张晓沛1 余和军2 李少帅3.4 《中国科学研究》 2019年6期

摘要:
对国际器件与系统路线图(IRDS)及其前身国际半导体技术发展路线图(ITRS)的诞生背景、内容选择、组织结构、运作模式及特点进行分析和研究,总结凝练其在组织和内容方面可供借鉴的经验启示。建议我国积极参与国际合作、学习科技规划制定的先进经验;适时提出和主导软科技类重大国际合作项目;在制定新一轮中长期科技发展规划时,对半导体芯片等战略必争领域采取研究编制技术路线图的模式和方法,发挥多领域专家主体作用;持续进行科技规划研究,合理安排规划周期,及时调整规划内容;突出科学引领和协同创新,使得规划达到科学前瞻、指引发展的功能。

印制板组件上BGA/CSP器件底部灌封工艺研究 下载:30 浏览:225

杨小健 赵鑫 张琪 沈丽 《中国航空航天科学》 2019年12期

摘要:
介绍了印制板组件上BGA/CSP器件底部灌封工艺技术,针对灌封要求,通过实验及性能测试选择合适的底部灌封胶,研究了底部灌封工艺方法,确定合理工艺流程和各项操作技术要求,取得良好的效果,可有效提高产品在恶劣环境下工作稳定性及可靠性。

基于无机电致变色材料的变色储能器件 下载:27 浏览:305

吴战 李笑涵 钱奥炜 杨家喻 张文魁 张俊 《应用化学学报》 2020年11期

摘要:
电致变色和电化学储能的原理均是基于电荷在电极中的嵌入或脱出而发生的氧化还原反应,具有相同的电化学本质。将电致变色和电化学储能功能集成在一起的电化学器件即电致变色储能器件。以锂离子电池为代表的电化学储能器件已广泛商业化,单一功能的电致变色器件也已被广泛报道并有商业化应用,但有关电致变色储能器件的研究仍然停留在实验阶段。该类器件在电化学储能的同时,可以改变其在可见光甚至红外波段的透射率,并可用颜色指示器件的荷电状态,为电化学器件提供新的应用前景。电致变色储能器件主要包括电致变色超级电容器、电致变色电池和光驱动电致变色智能窗等。电致变色超级电容器和电致变色电池以同时具有电致变色效应和电荷存储性质的材料为正负电极,光驱动电致变色智能窗则还包括将光能转化为电能的光电转换部分。这些器件可用于建筑节能智能窗、静态显示、智能传感等。此外,在柔性基底上制备的可穿戴电致变色储能器件在智能服装、植入显示器和电子皮肤等方面具有应用潜力。本文从基本原理、研究进展和应用领域等方面对无机电致变色储能材料与器件进行综述,并提出未来的研究展望。

锂-空气二次电池关键材料与器件的设计与制备 下载:57 浏览:403

刘清朝1,2 马诗喻1 徐吉静2 李中军1 张新波2 《应用化学学报》 2019年11期

摘要:
锂-空气二次电池因拥有超高的理论能量密度及巨大的应用潜力,有望替代锂离子电池成为下一代高性能化学电源.高效、稳定电极的制备以及新型锂-空气电池器件的开发是提升电池电化学性能,促进其应用的关键.针对以上问题,本文对空气正极材料的开发与设计、锂负极的修饰保护以及锂-空气二次电池器件进行了简要介绍,并对该领域进行总结展望.

基于机器视觉的表贴器件自动化搪锡系统设计 下载:21 浏览:155

张永忠1 徐光跃1 朱丽娜2 于立昆1 杜晓妍1 《中国航空航天科学》 2019年8期

摘要:
为解决手工操作细间距表贴器件搪锡及除金成品率低的问题,开发了基于机器视觉的表贴器件自动化搪锡系统,介绍了自动化搪锡系统的设计方案、硬件系统与软件系统。为实现自动化,采用图像处理的方法,自动获取器件的外形尺寸,采用Canny算子进行边缘检测,重点介绍了引脚长度的测量方法。为解决短路的问题,采用六轴机器人执行搪锡的动作,避免了手工搪锡精度低、抖动的问题。对该系统的测试表明,该系统能满足引脚间距0.5mm及以上表贴器件搪锡与除金工艺要求。

含硼有机发光二极管材料与器件 下载:61 浏览:410

杨智文1 詹迎迎1 籍少敏1,2 杨庆旦1 李琦1 霍延平1,2 《应用化学学报》 2019年8期

摘要:
硼元素因其独特的价层电子结构——价电子数少于价轨道数,而拥有一个空的p轨道,其三配位化合物既可以和邻近的π体系产生有效共轭,又可以容易地与路易斯碱发生络合,形成四配位化合物。将硼元素引入传统的光电功能分子当中,往往能给整个体系带来独特的光电性质,这已成为新型有机光电功能分子设计的重要思路。本文围绕硼元素的三配位化合物和四配位化合物,从分子设计理念、化合物光电性质、相关器件的结构与效率等方面对含硼有机光电功能分子及其器件的研究进展进行综述,并对其未来发展做出展望。

电子元器件管理装置的研究与应用 下载:79 浏览:442

毛福新 郭晓河 顾小佳 《中国设备》 2018年8期

摘要:
针对库房内电子元器件管理困难的问题,设计一套结构合理且提升存取和管理便捷性的装置,保障电子元器件数量在出入库过程中的准确统计。目前该装置只能在单机环境下运行,后期可将该装置进行联网,结合上位机查询更多信息。

钙钛矿太阳电池电子传输层与光吸收层的界面工程 下载:56 浏览:411

单雪燕1,2 王时茂1,3 孟钢1,3 方晓东1,2,3 《应用化学学报》 2019年7期

摘要:
钙钛矿太阳电池(PSCs)自2009年出现至今经历了光伏领域前所未有的快速发展,目前经认证的最高光电转换效率已超过23%,极具应用前景。界面工程是提升PSCs性能的有效途径之一,本文回顾了PSCs中电子传输层和钙钛矿光吸收层间界面工程的主要研究工作,根据作用效果将相关研究按照改善钙钛矿光吸收层质量、提高电子传输层与钙钛矿层间的能级匹配度和提升电池稳定性等三类进行了梳理和总结,并对电子传输层和钙钛矿光吸收层间界面工程的前景进行了展望。

高速检测元器件外观设备的视觉系统设计 下载:10 浏览:133

孙波 唐动 刘林琳 石锦成 金先伦 《中国航空航天科学》 2018年11期

摘要:
基于机器视觉技术,设计了一种高速全自动元器件外观分选设备的视觉系统,包括总体、硬件、软件等。该视觉系统主要由若干台高速工业相机依次排布在透明转盘上方,检测每只待检测动态来料外观,每台相机分别检测运动中元器件的各项不同外观数据。设备的成功研制得益于"飞拍"这一关键技术,使得部分元器件的检测效率和检测质量方面有了大幅度的提升。

QFN元器件去金搪锡工艺技术研究 下载:36 浏览:274

齐林 杨京伟 杜爽 李佳宾 《中国航空航天科学》 2018年2期

摘要:
针对QFN器件的结构特点,研究了其去金搪锡工艺技术,研制了一种专用搪锡工装,使用局部波峰焊机去金搪锡后,器件焊盘中金元素质量分数小于1%,可保证QFN器件焊接后无金脆隐患,极大提高产品可靠性。

大π共轭分子四苯基二苯并荧蒽及二茚并苝的有机光电器件研究进展 下载:78 浏览:416

余俊乐1,2 郑燕琼2 唐杰1,2 杨芳1,2 王超1,2 魏斌2 李喜峰2,3 石继锋2,3 《新材料》 2020年8期

摘要:
近年来,有机半导体的开发及应用推动了有机光电器件的迅速发展。其中小分子半导体器件相比聚合物半导体器件具有更好的重现性和可控性,制备工艺更多样化,界面调控更简单且机理更清晰。然而,小分子半导体在成膜设备和成膜工艺方面要求相对更高,尤其是工艺参数对膜中分子聚集态和取向性有显著影响。目前,小分子半导体材料存在的不足在于:(1)常规制备工艺难以获得分子排列高度有序的薄膜;(2)可同时蒸镀和溶液加工的小分子半导体相对缺乏;(3)光吸收范围相对较窄且激子扩散长度较短。2009年首次报道的二萘嵌苯类小分子半导体四苯基二苯并荧蒽(Tetraphenyldibenzoperiflanthene,DBP)及其衍生物二茚并苝(Diindenoperylene,DIP)凭借优异的光电性能,如DBP在可见光区强吸收、双极传输特性、高空穴迁移率、强水平分子取向趋势、高光/热稳定性以及DIP的双极传输特性、垂直分子取向和高结晶性等,引起了越来越多的关注。近年来,研究者们主要从设备改造、制备工艺、器件结构和材料匹配等方面进行尝试,不断提升基于DBP和DIP的有机光电器件的性能。DBP和DIP在有机光伏电池、有机发光二极管、有机晶体管中被有效应用。主要通过热退火和溶剂蒸气退火工艺提升DBP光伏电池的光电流、填充因子,并将DBP作为受体匹配合适的给体或将DBP与非富勒烯受体匹配后获得更高的开路电压。在基于DBP的有机发光二极管和有机场效应晶体管方面,主要研究了器件性能与缓冲层传输特性、发光层结构、基板温度和沟道长度等之间的关联性。关于DIP薄膜,近几年的研究工作将角度倾斜沉积、温度控制、退火工艺、分子模板等手段引入到薄膜分子取向调控中。并利用DIP的双极传输制备了基于DIP给体或DIP受体的光伏电池,获得了较高的电池效率(5. 8%)。此外,通过易结晶的DIP诱导其他半导体材料的分子排列提升有机场效应晶体管的迁移率。本文系统综述了DBP和DIP的材料特性及其在上述多种有机光电器件中的重要研究进展,并对其研究趋势进行了深度展望,以期为这类小分子半导体的分子设计及应用提供参考。

新型空穴传输材料CuSCN在光电器件中的应用 下载:90 浏览:505

亓媛媛 李明光 王宏磊 张雯 陈润锋 黄维 《应用化学学报》 2018年11期

摘要:
硫氰化亚铜(CuSCN)是一种良好的p型宽禁带透明半导体材料,具有较高的透光性、高导电率、易于常温制备、可溶液加工性以及价格低廉等优点,使得CuSCN成为未来大面积制备光电器件的有力竞争者。本文概述了CuSCN半导体材料的晶体结构、光学性质以及空穴传输特性等基本物理性质,介绍了几种常见CuSCN薄膜的制备方法,包括溶液加工成膜法、电化学沉积法和连续性离子层吸附与反应法等;对上述不同的制备方法结合实际应用进行了阐述,同时对比与讨论了各种制备方法的优点和缺点;接下来总结了CuSCN材料作为空穴传输层在场效应晶体管(FETs)、有机电致发光器件(OLEDs)、有机太阳能电池(OSCs)以及有机-无机杂化太阳能电池(HSCs)等领域的应用及其研究进展,最后对CuSCN所面临的问题以及研究前景进行了展望。

新型空穴传输材料CuSCN在光电器件中的应用 下载:94 浏览:490

亓媛媛 李明光 王宏磊 张雯 陈润锋 黄维 《应用化学学报》 2018年9期

摘要:
硫氰化亚铜(CuSCN)是一种良好的p型宽禁带透明半导体材料,具有较高的透光性、高导电率、易于常温制备、可溶液加工性以及价格低廉等优点,使得CuSCN成为未来大面积制备光电器件的有力竞争者。本文概述了CuSCN半导体材料的晶体结构、光学性质以及空穴传输特性等基本物理性质,介绍了几种常见CuSCN薄膜的制备方法,包括溶液加工成膜法、电化学沉积法和连续性离子层吸附与反应法等;对上述不同的制备方法结合实际应用进行了阐述,同时对比与讨论了各种制备方法的优点和缺点;接下来总结了CuSCN材料作为空穴传输层在场效应晶体管(FETs)、有机电致发光器件(OLEDs)、有机太阳能电池(OSCs)以及有机-无机杂化太阳能电池(HSCs)等领域的应用及其研究进展,最后对CuSCN所面临的问题以及研究前景进行了展望。

二硫化钼薄膜的刻蚀方法及其应用 下载:93 浏览:499

奚清扬1 刘劲松1,2 李子全1,3 朱孔军2 台国安2 宋若谷1 《应用化学学报》 2018年9期

摘要:
过渡金属硫化物因能带结构与层数具有明显的依赖关系而受到广泛关注,尤其是二维二硫化钼MoS2)薄膜因其优良的光电性能而成为研究热点。目前,化学气相沉积法(CVD)和剥离法已成为制备MoS2薄膜的主要方法,但这两种方法均存在难以精确控制MoS2层数的问题,研究证实通过刻蚀手段能够对MoS2薄膜层数进行进一步加工,从而得到单层或特定层数的样品。本文综述了基于不同刻蚀原理的MoS2薄膜刻蚀技术的国内外研究进展,分析讨论了不同刻蚀技术对刻蚀后MoS2薄膜质量的影响,介绍了MoS2刻蚀方法在场效应晶体管(FET)以及其他光电器件领域的实际应用和发展前景,最后对将来研究中需要着力解决的问题进行了展望。

柔性生物电传感技术 下载:83 浏览:427

高久伟1,2 卢乾波1,3 郑璐1,2 王学文1,2,3 黄维1,2,3 《新材料》 2020年2期

摘要:
生物电信号作为监测人体健康的关键特征信号具有重要意义,因此人们一直在不断地探索和改进生物电信号传感技术。随着可穿戴电子技术的不断发展,传统的生物电传感设备在生物相容性、可穿戴性、便携性、制作成本等方面的问题也越来越突出,已很难满足当前的应用需求。近年来,新型柔性生物电传感设备迅速发展,相比于传统的生物电传感设备,柔性传感设备具有可拉伸性好、便携性强、体积小、成本低、皮肤接触界面更加稳定等巨大优势,为生物电传感技术带来了革命性的变化。由于柔性材料大多是绝缘的且与金属的结合力较差,因此出现了亟待解决的新问题,例如柔性基底材料和导电材料的选型问题、电极的设计和加工问题等。另外,生物电监测易受噪声干扰,因此减小其运动伪影、延长有效监测时间、提高生物相容性、提高信号采集质量也是柔性生物电传感器件的主要研究热点。电极是柔性传感设备重要的组成单元,生物电检测电极的质量决定了生物电传感器的检测灵敏度、信号质量、使用寿命等。如今已经取得较好效果的柔性生物电检测电极主要有金属纳米线电极、柔性导电复合物电极等。其制备方法主要是:(1)在柔性材料中掺杂金、银、碳纳米管等导电材料来使其具有导电性能,再对结构和形状进行加工;(2)在柔性衬底上沉积或电镀导电材料,再对导电材料进行图案化加工等。制备工艺主要包含光刻、蒸镀、气相沉积、键合、喷涂、滴铸、旋涂、浸涂和真空过滤等。本文归纳了柔性生物电传感技术的研究进展,对柔性生物电传感器的组成单元和工作原理、柔性基底材料的选择、柔性生物电监测电极的制备方法进行了论述,并对柔性生物电传感技术在心电、脑电、肌电、眼电等监测方面的应用进行概述,分析了柔性生物电传感技术面临的问题并展望其前景,以期为柔性传感技术在生物电监测方面的进一步发展提供参考。

双光腔耦合下机械振子的基态冷却 下载:68 浏览:365

刘妮 王建芬 梁九卿 《现代物理学报》 2020年11期

摘要:
机械振子的基态冷却是腔量子光力学中的基本问题之一.所谓的基态冷却就是让机械振子的稳态声子数小于1.本文通过光压涨落谱和稳态声子数研究双光腔光力系统(标准单光腔光力系统中引入第二个光腔,并与第一个光腔直接耦合)的基态冷却.首先得到系统的有效哈密顿量,然后给出朗之万方程和速率方程,最后分别给出空腔和原子腔的光压涨落谱、冷却率和稳态声子数.通过光压涨落谱、冷却率和稳态声子数表达式,重点讨论空腔时机械振子的基态冷却,发现当满足最佳参数条件(机械振子的冷却跃迁速率对应光压涨落谱的最大值,而加热跃迁速率对应光压涨落谱的最小值)时,机械振子可以被冷却到稳态声子数足够少.此外分析:当辅助腔内注入原子系综时,若参数选择恰当可能更利于基态冷却.

柔性阻变存储材料与器件研究进展 下载:83 浏览:419

卢颖1,2,3 陈威林1,2,3 高双1,3 李润伟1,2,3,4 《新材料》 2020年1期

摘要:
物联网技术的飞速发展对柔性可穿戴电子设备提出了迫切需求,而作为电子设备不可或缺的部分,存储器势必也需要向柔性化的方向发展。阻变存储器具有高速、低功耗、非易失、结构简单、选材广泛等特性,被视为未来柔性存储器的重要候选器件之一。在应变条件下,阻变存储器的薄膜开裂无疑会导致器件性能失效。因此,近年来除研究应变对材料性质和器件性能的影响外,研究人员主要从选择合适的阻变材料和优化器件制备工艺方面不断尝试,取得了丰硕的成果,大幅提升了器件的柔韧性。为构建高性能的柔性阻变存储器,许多材料已被开发作为存储介质,包括无机、有机、有机-无机复合或杂化材料等。同时,金属、金属合金、碳/硅材料、氮化物、导电氧化物等已被尝试用作电极材料,聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等也已被尝试用作柔性衬底。此外,器件的制备起初主要采用全气相法,条件相对苛刻,通常需要高真空甚至高温环境。近年来的研究工作将气相-液相混合甚至是全液相法引入到柔性阻变存储器的制备工艺中,初步实现了器件的简单、低温和快速制备。本文归纳了柔性阻变存储器的研究进展,分别对器件材料(存储介质、电极和衬底)和制备工艺及性能进行了全面介绍,分析了器件的失效机理,并对本领域当前存在的挑战与未来发展前景进行了讨论。

柔性钠离子电池研究进展 下载:83 浏览:406

孟锦涛 周良毅 钟芸 沈越 黄云辉 《新材料》 2020年1期

摘要:
随着柔性电子产品需求的日益增长,柔性电池得到越来越多的研究和关注。目前,柔性锂离子电池由于高功率密度和高能量密度的特点,在柔性屏、可穿戴设备应用上取得了实质性的进展。然而,锂矿资源储量有限、分布不均的问题限制了电池的可持续发展。在寻求新型电池的道路上,钠离子电池引起了人们的关注。钠在地球中的存储量比锂更多,价格更低,这使得钠离子电池有望满足未来的市场需求。柔性钠离子电池的关键材料包括电极活性材料、电极集流体、电解质和隔膜。电极不仅需要高容量和优异的电导率,还要具有良好的机械柔韧性,保证柔性电池在各种形变(弯曲、拉伸、折叠等)下正常工作。柔性电解质和隔膜在保证电池安全的同时,还要保持与正负极之间具有稳定的界面结合。但这些关键材料不成熟、不完善的问题阻碍了柔性钠离子电池的发展。此外,普通袋式的柔性电池无法满足未来电子设备小型化和可穿戴的要求。创新实用的结构设计和适合大规模生产的制备技术也亟待发展。本文介绍了柔性钠离子电池电极材料(正负极活性材料和导电基底材料)、电解质、电池结构和制备工艺等方面的研究进展,对柔性电池现存的问题(比如成本高、安全性差、制备工艺复杂等)进行了分析探讨,最后展望了柔性钠离子电池未来的发展方向。
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