胶体光子晶体制备和应用研究进展

摘要：光子晶体是通过不同折光指数的物质在空间中周期性排列来实现对光的选择性反射，从而产生结构色. 胶体光子晶体因其构筑单元易于制备，成本低廉和应用广泛而备受关注. 本文综述了胶体光子晶体的组装技术及其应用的最新进展和面临的挑战. 胶体光子晶体的组装主要采用自下而上法，包括基于物理力场的组装(如重力、离心力、电/磁场诱导组装)和流体动力学的组装(如毛细管力、剪切诱导组装).特别地，剪切诱导组装法因其在快速制备大尺寸光子晶体膜方面的潜力而受到关注. 此外，还分析了不同组装技术的优缺点，并讨论了胶体光子晶体在传感器、防伪和信息显示等主要应用场景中的应用潜力及面临的机遇和挑战. 最后，对光子晶体组装技术的发展趋势进行了展望，以期推动光子晶体材料的进一步发展和应用.

光电 2025年08月11日 1 点赞 0 评论 314 浏览

芯片化学机械抛光中磨料技术研究进展

摘要：芯片作为数字经济的基石，朝着集成化、低功耗化、智能化、功能化方向发展。化学机械抛光（Chemical mechanicalpolishing, CMP）是实现芯片表面超光滑、无缺陷的全局和局部平坦化制造的关键使能技术。抛光液中的磨料是化学和机械作用协同实施的“桥梁”，是CMP 实现多种材料高效率、原子级光滑制造的关键，成为抛光液研究的重要一环。人们致力于开发用于芯片制造的高性能磨料，并取得了长足的进步。首先介绍了磨料在CMP 材料去除中的作用机理和对抛光性能的影响，总结了典型磨料如SiO2、Al2O3、CeO2 和金刚石在芯片CMP 中的相关研究进展，重点介绍了不同种类磨料在CMP 中的应用和改性策略。此外，还讨论了新型磨料与能场辅助抛光技术的结合和纳米尺度下磨料的CMP 行为的研究新热点。同时对磨料在芯片CMP 中的应用进行了前瞻性展望，旨在为后续研究提供有力的理论支撑与指导方向。

光电 2026年06月11日 1 点赞 0 评论 142 浏览

高压共轨柴油机国产芯片控制系统研究

摘要:针对现有高压共轨柴油机电控单元高度依赖进口芯片、自主不足的问题,提出了基于全国产芯片的高压共轨柴油机电控单元方案。所设计的国产控制单元选用兆易创新的GD32F450芯片为控制核心,承担发动机数据采样、处理、存储与控制任务。首先,采用Boost升压电路提供喷油器峰值电流,利用分立器件设计双边驱动与电流反馈电路,在不依赖进口专用芯片的条件下,对喷油器驱动电流进行闭环控制;然后,基于FreeRTOS操作系统,开发高压共轨柴油机底层驱动软件,实现对不同任务调度周期的精准控制;最后,对所设计的电控单元进行了实验验证。结果表明,所设计的国产高压共轨柴油机电控单元功能齐全、工作稳定,双边驱动电路典型峰值电流为22A,维持电流为10A,最小喷射间隔时间为200μs,多次喷射性能与Bosch系统相当。发动机不同转速条件下任务调度周期精准、实时性好,研究证实了高压共轨柴油机电控单元全国产化方案的可行性,对推动发动机电控技术自主可控提供了有益参考。

光电 2024年09月25日 1 点赞 0 评论 276 浏览

基于电场响应材料的稀土发光器件

摘要： 可逆调制稀土材料发光对探索稀土材料性能和应用具有重要意义， 将电场响应材料与稀土发光材料结合制备电场响应稀土发光器件，可实现稀土发光的可逆调制以及发光器件的微型化和集成化， 在智能窗口、 防眩光镜、 信息显示器、 防伪等多学科领域有很大的应用潜力。本文综述了近年来基于电场响应材料的稀土发光器件研究的最新进展。分别介绍了一些典型的有机电致变色分子、 有机电致变形分子、 无机金属氧化物、 无机发光半导体与铁电体的电场响应材料的响应机制， 及基于这些电场响应材料的稀土发光器件的研究现状。

光电 2026年01月12日 1 点赞 0 评论 157 浏览

高品级氮化铝粉体及其碳热还原氮化工艺研究进展

摘要：氮化铝（AlN）具有高导热、绝缘、低膨胀、无磁等优异性能，是半导体、电真空等领域高端装备的关键材料，特别是在航空航天、轨道交通、新能源装备、高功率LED、5G 通讯、电力传输、工业控制等领域功率器件中具有不可取代的作用。高品级粉体是制备高性能陶瓷的基础，氮化铝粉体的性质直接影响了后续成形、烧结等工艺以及材料的组织和性能。碳热还原氮化法制备氮化铝粉体具有纯度高、粒度细和烧结性好等特点，本文综述了氮化铝粉末的评价指标以及碳热还原氮化法制备氮化铝粉末的研究进展，提出未来研究与产业化的方向与趋势。

光电 2025年01月08日 1 点赞 0 评论 417 浏览

铌酸锂晶体、单晶薄膜及其在光芯片产业的未来布局

摘要：随着5G/6G通信技术、大数据、人工智能等应用领域的快速发展，新一代光子芯片的需要日益增长。铌酸锂晶体凭借优异的电光、非线性光学和压电特性，成为光子芯片的核心材料，被称为光子时代的“光学硅”材料。近年来，铌酸锂单晶薄膜制备和器件加工技术取得突破，展现出尺寸更小、集成度更高、超快电光效应、宽带宽、低功耗等优势，在高速电光调制器、集成光学、量子光学等领域应用前景广阔。文章介绍了光学级铌酸锂晶体、单晶薄膜制备技术的国内外研发进展和相关政策，以及其在光芯片、集成光学平台、量子光学器件等领域的最新应用。分析了铌酸锂晶体-薄膜-器件产业链的发展趋势及挑战，并针对未来布局提出建议。目前，中国在铌酸锂单晶薄膜、铌酸锂基光电器件领域与国际先进水平处于并跑阶段，但在高品质铌酸锂晶体材料产业化方面仍有较大差距。通过优化产业布局和加强基础研发，中国有望形成从材料制备到器件设计、制造和应用的完整的铌酸锂产业集群。

光电 2026年02月26日 1 点赞 0 评论 289 浏览

溅射覆铜陶瓷基板表面研磨技术研究

摘要：溅射覆铜（Direct Plate Copper, DPC 陶瓷基板具有导热/ 耐热性好、图形精度高、可垂直互连等技术优势，广泛应用于功率半导体器件封装。在DPC陶瓷基板制备过程中，电镀铜层厚度及其均匀性、表面粗糙度等对基板性能及器件封装质量影响极大。对比分析了几种研磨技术对DPC陶瓷基板性能的影响，实验结果表明，砂带研磨效率高，但铜层表面粗糙度高，只适用于DPC陶瓷基板表面粗磨加工；数控研磨与陶瓷刷磨加工的铜层厚度均匀性好，表面粗糙度低，满足光电器件倒装共晶封装需求（粗糙度小于0.3μm，厚度极差小于30μm）；对于质量要求更高（如表面粗糙度小于0.1μm， 铜厚极差小于10μm）的DPC陶瓷基板， 则必须采用粗磨+ 化学机械抛光（Chemical-Mechanical Polishing, CMP）的组合研磨工艺。

光电 2024年04月29日 1 点赞 0 评论 373 浏览

基于神经网络的多朝向LED可见光定位

摘要：为改善基于传统定位算法的多朝向LED 可见光定位（MD-VLP）系统的定位性能，提出一种基于接收信号强度比率值（RSSR）的神经网络方法。此方法采用单个光电检测器（PD）接收来自同一位置的多个不同朝向的LED光强，继而将RSSR 代入人工神经网络模型来估计平面坐标。实验结果表明，所提方法在PD处于水平时平均定位误差为2.96 cm，在PD倾斜15°时平均定位误差为5.51 cm，其性能相比于基于RSSR的最小二乘法有显著提高。此外，为了验证所提方法的普适性，仿真分析了两种非朗伯辐射光源构成的多朝向LED集成灯具的定位性能，仿真结果显示，所提方法分别获得了3.70 cm和6.22 cm的平均定位误差，并支持PD适度倾斜。进一步地，设计了一款采用多朝向非朗伯辐射面状光源的VLP集成灯具，实验结果表明，所提方法在PD处于水平或适度倾斜状态时仍能有效工作。

光电 2025年08月03日 1 点赞 0 评论 219 浏览

交叉纳米图形转移压印制备晶圆级金属超表面

摘要：目的开发一种金属超表面高通量制备方法。方法电子束曝光法制备硅基原始模具并通过热压印复制多个IPS子模具，制备PET-IPS 复合工作模具并利用多次交叉式纳米压印高效率制备出晶圆级硅基超表面模具。在此基础上，基于相对黏附力控制，通过复制模具、热蒸发、压印等步骤将高精度金属超表面结构转移至目标基底。通过模具形貌表征与金属超表面结构转移率测试等实验，分析制备技术的模具结构深度均一性以及金属纳米结构转移完整性。结果经过多次剂量对照，在0.7μC/cm2 剂量下曝光出3mm×30mm的硅原始模具，其最小微纳结构尺寸为100nm，尺寸误差在4%以下，具有良好的一致性。通过交叉纳米图形转移压印技术实现4英寸晶圆级金属超表面制备，与传统步进重复式纳米压印相比，该技术将超表面纳米图案制备效率提升了7.6倍，4英寸硅基超表面模具深度差异在7%以下，金属超表面结构转移率接近100%。结论交叉纳米图形转移压印技术可有效提高晶圆级金属超表面制备效率并降低制备成本，在光学成像、光通信、传感等领域具有广阔的应用前景。

光电 2026年06月05日 1 点赞 0 评论 134 浏览

基于二维材料的压电光电子学器件

摘要：二维(2D)材料由于原子级超薄、可调带隙和优异的光电性质, 在柔性光电子学领域有着巨大的潜力. 利用应变诱导的压电势或压电极化电荷可以调控二维材料界面载流子的传输和光电过程, 这种将压电、半导体特性、光激发三者耦合产生的压电光电子学效应推动了新型二维材料光电器件的开发, 特别是压电光电子学增强的光电探测、光电化学、气体传感和太阳能电池等方向. 本文简要综述了近年来二维材料在压电光电子学领域取得的研究进展, 并对这一新兴领域未来的挑战和科学突破进行了展望.

光电 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 327 浏览