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中国先进半导体材料及辅助材料发展战略研究

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
纳米纤维素基湿度响应智能器件的研究进展

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
碳材料复合金属氧化物在柔性超级电容器的研究进展

碳材料复合金属氧化物在柔性超级电容器的研究进展

摘要：柔性超级电容器因电容量大、可快速充放电、长寿命等优点，在轻便、多功能可穿戴柔性电子产品中具有重要地位。其中，基于碳材料的超级电容器，在导电性、循环稳定性以及机械柔韧性等方面表现优异。然而，由于有限的比表面积，碳材料的双电层比电容提升空间非常有限。金属氧化物，因具有高的理论赝电容，是超级电容器另一类重要的电极材料；但是金属氧化物也面临着导电性差、循环不稳定等缺点。将金属氧化物与碳材料复合，通过充分利用二者各自的优势，来协同提高超级电容器的综合性能是近年来超级电容器研究的一个重要方向。本文综述了碳量子点、一维碳纳米管、石墨烯、三维生物碳等多种形式的碳材料与金属氧化物的复合，以及复合电极材料在柔性超级电容器上应用的最新进展。着重从材料的制备、复合方式到柔性超级电容器储能性能等角度来介绍不同形式的碳材料在复合金属氧化物上各自的特点和优势。最后，对碳基复合材料柔性超级电容器的发展前景进行展望。
光电 2024年01月08日
光电功能晶体材料研究进展

光电功能晶体材料研究进展

摘要: 光电功能晶体, 包括激光晶体、非线性光学晶体、电光晶体、介电体超晶格、闪烁晶体和PMN-PT 驰豫电单晶等,在高技术发展中具有不可替代的重要作用。近年来, 我国在这些重要晶体材料的生长、基础研究和应用方面都获得了很大成绩。综述了光电功能晶体材料研究和应用的部分进展。在此基础上, 提出进一步发展晶体理论, 扩大理论的应用范围, 注重晶体生长基本理论研究, 发展新的晶体生长方法和技术, 加强晶体生长设备研制, 加强晶体从原料到加工、后处理、检测及镀膜等全过程的结合等建议, 以全面提高我国光电功能晶体研究发展及其产业化水平。
光电 2024年04月28日
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

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
超级电容器及其电极材料纳米三氧化钼的研究进展

超级电容器及其电极材料纳米三氧化钼的研究进展

摘 要：介绍了超级电容器的工作原理和应用现状，对其三大系列电极材料———炭材料、金属氧化物、导电聚合物的研究进展进行综述，并重点分析了纳米三氧化钼作为超级电容器电极材料的应用前景。　　关键词：超级电容器；电极材料；纳米三氧化钼；工作原理；应用现状
光电 2024年01月08日
电缆屏蔽材料的种类及应用

电缆屏蔽材料的种类及应用

摘要：介绍了金属丝编织防波套、金属复合带、半导电高分子材料、电化学镀屏蔽膜和导电涂料等电缆屏蔽材料的组成、结构、制造工艺、特点、应用及发展现状，有助于电缆制造厂商和用户根据实际工作条件，合理选择屏蔽材料及制造方法。
光电 2024年04月01日
深度学习赋能微纳光子学材料设计研究进展

深度学习赋能微纳光子学材料设计研究进展

摘要：光子学结构设计是微纳光学器件和系统研究的核心。许多人工设计的光子学结构，比如超材料、光子晶体、等离激元纳米结构等，已经在高速可视通信、高灵敏度传感和高效能源收集及转换中得到了广泛的应用。然而，该领域中通用的设计方法是基于简化的物理解析模型及基于规则的数值模拟方法，属于反复试错的方法，效率低且很可能会错过最佳的设计参数。因此，快速得到设计参数和光谱响应信息之间的潜在关联性，是实现光子学器件高效设计的关键。在过去的几年里，深度学习在语言识别、机器视觉、自然语言处理等领域发展迅速。深度学习的独特优势在于其数据驱动的方法，可以让模型从海量数据中自动发现有用的信息，这为解决上述光子学结构设计问题提供了一种全新的方法。本篇综述从不同的微纳光子学结构设计的应用场景出发，介绍了不同的深度学习模型在光子学设计领域中的适用范围和选择依据，并对该领域未来的机遇与挑战进行了总结与展望。
光电 2024年01月22日
柔性超级电容器电极材料制备方法研究进展

柔性超级电容器电极材料制备方法研究进展

摘要：随着柔性超级电容器在可穿戴、小型化、便携式、柔性消费电子产品中的潜在应用，新材料、新加工技术和新设计得到了推广。电极材料是柔性超级电容器中重要的组成部分，其优异的性能决定了整个器件的应用。通过介绍柔性超级电容器电极材料的制备方法，总结了柔性超级电容器现阶段发展所面临的挑战，期望为制备高性能的柔性超级电容器提供参考。
光电 2024年01月22日
基于相变材料Ge2Sb2Te5 的光纤存储器

基于相变材料Ge2Sb2Te5 的光纤存储器

摘要： 光纤的典型功能是通信和传感，该文赋予光纤存储的功能，设计了一种全光纤存储器，以满足光纤通信系统智能化发展的需要。利用单模光纤（single-mode fiber, SMF）与多模光纤（multimode fiber, MMF）同轴焊接，并通过磁控溅射方法将Ge2Sb2Te5（GST）材料沉积在MMF 端面，端面出射的类贝塞尔光束可以切换GST 的相态。MMF 的长度影响端面光场，最终选择1.5 mm 长的MMF 以实现具有任意级别访问能力、高光学对比度、稳定重复性良好的非易失性存储器。该存储器可以实现11 级存储，并能够在11 个存储等级间进行任意且稳定的切换，光学对比度达到50%，重复循环至少34 次。
光电 2024年01月22日