碳基CMOS集成电路技术: 发展现状与未来挑战

摘要：碳纳米管凭借其优良的电学性质、准一维尺寸以及稳定的结构成为后摩尔时代最理想的半导体材料。目前碳基电子学已经取得很大进展, 例如可以在4寸晶圆上得到高半导体纯度(超过99.9999%)的密排(100~200CNTs/μm)阵列碳纳米管, 晶体管栅长可以缩至5 nm且具备超越硅基的性能, 世界首个碳基现代微处理器RV16XNANO已经问世。本文综述了近年来碳纳米管在材料、器件和集成电路方面的发展, 以及未来可能在光电、传感、显示和射频等领域的应用前景. 最后, 文章列举了碳基CMOS集成电路推向产业化的过程中面临的一系列挑战, 并对碳基技术发展路线做了进一步展望。

光电 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 300 浏览

中国先进半导体材料及辅助材料发展战略研究

摘要：目前，以SiC、GaN 为代表的第三代半导体材料快速发展，我国亟需抓住战略机遇期，实现先进半导体材料、辅助材料的自主可控，保障相关工业体系安全。本文在分析全球半导体材料及辅助材料研发与产业发展现状的基础上，寻找差距，结合我国现实情况，提出了构建半导体材料及辅助材料体系化发展、上下游协同发展和可持续发展的发展思路，制定了面向2025 年和2035 年的发展目标。为推动我国先进半导体材料及辅助材料产业发展，提出了建设集成电路关键材料及装备自主可控工程，SiC 和GaN 半导体材料、辅助材料、工艺及装备验证平台，先进半导体材料在第五代移动通信技术、能源互联网及新能源汽车领域的应用示范工程，并对如何开展三项工程进行了需求分析，设置了具体的工程目标和工程任务。最后，为推动半导体产业的创新发展，从坚持政策推动，企业和机构主导，整合国内优势资源；把握“超越摩尔”的历史机遇，布局下一代集成电路技术；构建创新链，进行创新生态建设等方面提出了对策建议。

光电 2024年04月28日 1 点赞 0 评论 279 浏览

基于纤维素纳米纤维的电磁屏蔽材料研究进展

摘要：纤维素纳米纤维 (CNFs)作为一种新型的一维纳米材料，具有来源广泛、长径比高、力学性能优异等特点。以CNFs为载体或增强相通过不同的方法可以制备出多种多样的电磁屏蔽功能复合材料，如气凝胶、薄膜和海绵等。本文基于电磁屏蔽的原理，综述了CNFs基电磁屏蔽材料的制备方法及研究进展，并比较了不同的CNFs 基电磁屏蔽材料在结构和性能上的差异，最后对CNFs基电磁屏蔽功能复合材料未来的发展方向进行了展望。

光电 2025年06月13日 1 点赞 0 评论 21 浏览

纳米纤维素基湿度响应智能器件的研究进展

摘要：纳米纤维素来源广泛、绿色可再生，作为纤维素衍生材料，由于其特殊的结构特性，使其具有高机械强度、高结晶度、大比表面积等特点。基于纳米纤维素的湿度响应智能器件因其丰富的亲水基团(例如羟基和羧基) 而显示出出色的响应性能，因此纳米纤维素可以作为一种湿度敏感材料来制备高性能湿度响应智能器件。本文介绍了纳米纤维素的分类、来源及湿度响应智能器件的分类及响应原理，重点阐述了不同纳米纤维素在湿度响应智能器件方面的制备及应用，总结了不同类型纳米纤维素与导电材料复合的湿度响应智能器件的性能及优缺点，最后对纳米纤维素基湿度响应智能器件的研究应用存在的问题与挑战进行归纳总结，以期为纳米纤维素基复合材料在湿度响应智能器件中的发展提供理论支持。

光电 2025年06月10日 1 点赞 0 评论 22 浏览

基于MXene电磁屏蔽材料的研究

摘要：电子设备的电磁辐射问题日益严重，开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性，被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材料，多种改性方法被用于提高MXene 材料的电磁屏蔽效能，如通过定量控制MXene层状结构构建三维多孔、多层和插层等多种形态，通过氧化、掺杂、热处理和接枝等手段调控MXene 表面终止基团及将MXene与其他材料杂化组装获得其他性能等。本文从结构设计、表面改性、复合杂化三方面综述了近几年国内外对MXene材料改性的研究进展，并对其提高电磁屏蔽效能进行了比较。

光电 2025年06月05日 1 点赞 0 评论 29 浏览

柔性电化学传感器的材料选择研究进展

摘要：电化学传感器作为传统传感器的一种，具有效率高、响应性好和灵敏度高等优点。而柔性电化学传感器具有这些特点的同时，凭借其优异的柔韧性、拉伸性、可折叠性和电化学稳定性，被广泛应用于医疗卫生、环境监测和食品安全等方面。此外，该类传感器还具有方便携带、成本较低、灵敏度高和选择性好等特点。本文立足于柔性传感器活性材料的选择，从无机材料、有机材料、酶和天然材料入手，通过分析与总结近几年的研究成果，介绍材料的选择对电化学传感器性能的影响，重点阐述了不同材料在柔性电化学传感器方面的制备及应用，表明柔性电化学传感器在生产生活中发挥着不可替代的作用。最后对现阶段柔性传感器的研究应用存在的问题与挑战进行总结，并对其未来发展方向进行展望。

光电 2025年06月03日 1 点赞 0 评论 27 浏览

光电催化与人工光合作用还原CO2研究进展

摘要：随着工业化的不断发展，化石燃料的过度使用产生的CO2导致了温室效应等问题，已经引起国际社会的高度关注，并制定了一系列应对措施。因此，对大气中CO2的还原回收技术研发具有迫切性和重要意义。光电催化是目前可用于还原CO2的具有良好应用前景的技术之一，为了对该技术进行更深入的研究，推动其实际应用，本文首先阐述了光催化、电催化、光电催化还原CO2的基本原理和优缺点，并举例介绍了各类催化剂还原CO2的效率。由于光催化是光合作用中的重要步骤之一，接着重点分析了光合作用在还原CO2研究现状和前景，提出人工光合作用还原CO2可行性与潜力。本文旨在为人工光合作用还原CO2提供新思路和参考，为减少大气中CO2的积累和应对当前的环境挑战提供新的见解和视角。

光电 2025年05月30日 1 点赞 0 评论 32 浏览

磁性硅酸盐纳米材料在光催化降解有机污染物中的研究进展

摘要：光催化是去除水中难降解有机污染物的有效措施，因其高效的矿化能力而显示出巨大的潜力。然而，大多数光催化剂的实际应用受到其粉末形态的制约，使大规模应用成为一个难题。近年来，磁性硅酸盐复合材料在材料科学中由于其稳定和可回收的特性获得了越来越多的关注。本综述回顾了磁性硅酸盐复合材料作为光催化剂的研究现状，探讨了合成、修饰及其降解机制方面的最新进展。最后，对磁性硅酸盐复合材料的研究结果和未来的挑战进行了展望。

光电 2025年05月29日 1 点赞 0 评论 27 浏览

保湿抗冻型导电水凝胶在柔性电子方面的研究进展

摘要：近年来，柔性电子材料得到了快速发展，导电水凝胶因其突出的导电性、柔韧性、亲肤性等已被广泛的应用于该领域。然而，类似于传统的水凝胶，大多数导电水凝胶仍面临在极端环境下应用受限的瓶颈问题。因此，许多学者对水凝胶的保湿/抗冻行为进行了研究，并设计制备了一系列保湿抗冻型导电水凝胶。本文对近年来保湿抗冻导电水凝胶的制备策略进行了总结及归类，详细阐述了提升水凝胶温度适应性的潜在机制；重点对耐温型水凝胶在柔性电子领域的应用进行了综述，包括运动感知、健康监测、智能识别与人机交互等；并且对现阶段保湿抗冻型导电水凝胶面临的机遇和挑战进行了探讨和展望，旨在为新型耐温型导电水凝胶的构筑提供新的思路，可望开发出综合性能优异的导电水凝胶，进一步推动其在柔性电子领域中的实际应用。

光电 2025年05月27日 1 点赞 0 评论 41 浏览

生物基导电水凝胶及其在柔性电子器件的应用

摘要：生物基导电水凝胶是将生物质材料和导电介质引入水凝胶中制备而成的导电材料，因其具有良好的生物相容性和亲肤性等优势，被广泛应用在柔性电子器件领域。本综述按照生物基体类别，分别介绍蛋白质基、多糖基、核酸基3 类常见的生物基导电水凝胶，分析了不同生物基材料的导电机制以及各自特有的功能，并介绍了生物基导电水凝胶在柔性传感器、柔性电化学储能器件、摩擦纳米发电机、仿生柔性电子设备等柔性电子器件中的应用，最后对生物基导电水凝胶的发展趋势进行了总结与展望。

光电 2025年05月26日 1 点赞 0 评论 35 浏览