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小型化柔性印制天线: 材料、工艺及应用

小型化柔性印制天线: 材料、工艺及应用

摘要：柔性天线具有质量轻、尺寸小、厚度薄和易共形等特点，在当前和未来通信、医疗等系统中显示出重要的应用前景。柔性印制电子技术的发展为柔性天线的制作提供了可能性。如何设计和印制出满足无线通信功能和易集成的小型化柔性天线成为了热门研究方向，柔性材料的研发、印刷工艺的巧妙选择和天线形式及结构的特别设计成为了关键。本文综述了柔性印制天线在材料类别和属性、制造技术与特点、小型化/可穿戴结构设计策略及应用方面的最新研究进展，提出了柔性印制天线制作的路线，一是天线设计的考量，涉及柔性衬底、导电材料及天线形式的选择; 二是天线的结构设计和实物测试，需要围绕实际应用需求进行规划。本文分析探讨了天线在材料、工艺和设计三个方面的技术难点和需要解决的问题，展望了各自的未来发展方向。综合来看，金属类导电材料、耐热聚合物和可拉伸衬底材料是柔性材料理想的选择; 印刷工艺的选择取决于天线的具体应用场景和材料的流体参数; 小型化、多功能、多频带是柔性印制天线结构设计的走向。结合通信和医疗等应用，未来柔性天线的设计技术应在引入新材料的基础上做出改进以适用于更多场合。
光电 2024年05月27日
高温服役电子元器件的焊接工艺研究

高温服役电子元器件的焊接工艺研究

摘要：在航空航天、钢铁冶金及地质勘探等领域，部分设备需要在高温环境下使用，目前常见装联结构的可耐受温度一般低于200℃，甚至低于150℃，严重制约了相关高温服役设备的电子化进程。为了探索元器件高温焊接的可行性，对高温焊接工艺开展深入分析。研究结果表明，铅基高温焊料（SnAg2.5Pb96.5）的固液相线温度均高于250℃，SnAg2.5Pb96.5焊点的拉伸力平均值为139N，剪切力平均值为237N。与常用的无铅焊料（SAC305）相比，SnAg2.5Pb96.5的固液相线温度较高，但其焊点的拉伸力及剪切力均有所降低。相较于直接焊接工艺，采用预热焊接工艺得到的焊点润湿性好，陶瓷电容本体无裂纹，因此预热焊接工艺更适用于高温服役元器件。
光电 2025年11月10日
可穿戴热电发电器的研究进展

可穿戴热电发电器的研究进展

摘要：人体的能量大部分以热量的形式释放，其与外界的温差平均约5～30℃，因此体热可以很好地作为热电发电器的热源。与传统发电器相比，可穿戴热电发电器将人体所散发的低品位热量转化为有效电能，有可能为一些功率要求小于毫瓦级的无线传感器节点提供足够的能量，同时还具备无污染、轻便、稳定等特性，因此越来越受到关注。目前柔性可穿戴热电发电器的研究主要聚焦基于块体型热电材料、基于薄膜状型热电材料和基于纺织织物型热电材料的三大类热电发电器。其中，块体型热电发电器的输出功率一般为每平方厘米几十微瓦，热电臂材料主要为室温热电性能较高的碲化铋基合金，研究重点在于提升这类器件的输出性能和柔性。薄膜型热电发电器的输出功率一般在每平方厘米纳瓦和微瓦之间，按结构可分为水平型和垂直型，常见的水平型器件包含串联型、堆积与卷起型和折叠型，通常会产生较大的输出电压；而垂直型器件单位面积的热电臂对数增多，会产生较大的功率密度。纺织织物型热电发电器输出功率较小，但是具有优良的拉伸、弯曲和面内剪切性能，可以适应3D变形，更适合在弯曲的人体皮肤表面收集热量。本文综述了以上三大类主流的柔性可穿戴热电发电器的研究状况，并从设计、结构和性能方面分析了各类热电发电器的优缺点。
光电 2024年05月24日
芯粒集成工艺技术发展与挑战

芯粒集成工艺技术发展与挑战

摘要：万物感知、万物互连和万物智能推动集成电路进入新一轮的高速发展期并促进对高性能芯片需求的指数级增长。后摩尔时代，芯片性能的进一步提升面临大面积芯片良率降低、功耗控制难、片内互连密度大以及制造成本高等难题。因此业界开始将原来多功能、高集成度的复杂SoC 芯片分割做成单独的芯粒（Chiplet），再通过先进封装工艺集成为集成芯片或微系统产品。对芯粒集成技术特征及模式、发展历史、优缺点进行了梳理与阐述，同时归纳总结了芯粒集成的关键技术挑战，并对未来发展进行了展望。
光电 2025年11月02日
碲化锡基热电材料的研究进展

碲化锡基热电材料的研究进展

摘要：热电材料能够实现热能与电能的直接相互转换, 展现出在极端环境条件下的出色性能, 是重要的新型能源材料之一. 传统的PbTe以其卓越的电子和声子输运特性在中温区热电转换领域占据着主导地位, 然而铅毒性涉及的环境问题正促使热电材料向无铅路线发展. 作为PbTe的潜在替代者, SnTe近年来引起了热电领域研究者的广泛关注. 众多新技术与策略被应用于改善SnTe材料电输运与热输运性能, 使SnTe热电性能实现了大幅提高. 尽管距离替代PbTe并实现工业化应用仍有较大差距, 但SnTe依然显示出作为卓越中温区热电材料的巨大潜力. 本文介绍了SnTe材料的内在非化学计量特点以及热电输运特性, 综述了在p型SnTe半导体中成功应用的载流子浓度优化、能带工程、能量过滤和声子工程等性能优化策略, 并总结了近年来对n型SnTe材料和全SnTe基热电器件的探索工作.最后, 对SnTe热电材料的研究进展进行了总结, 并对其今后的研究方向提出了展望.
光电 2025年12月13日
基于二维材料的柔性可穿戴传感器件研究进展

基于二维材料的柔性可穿戴传感器件研究进展

摘要：柔性可穿戴传感器是附着于人体皮肤或组织上的监测装置，可以持续监测和量化特定微环境变化所产生的电信号或化学信号，在医学诊断和治疗方面具有广泛的应前景。二维材料具有原子薄层的平面结构、优异的机械柔性和电学性能，非常适合用于构建可穿戴传感器。近年来，基于二维材料的柔性传感器在材料制备、工艺设计和设备集成等方面取得了巨大的进展。本文首先综述了二维材料在柔性可穿戴传感器应用上的最新研究进展，概括了基于二维材料的可穿戴传感器在物理、化学和生物信号检测方面的应用。另外，详细介绍了包括多模态传感在内的二维材料集成器件。最后，讨论了二维材料柔性可穿戴传感器在实际应用中所面临的问题和挑战，并对基于二维材料的可穿戴传感器的发展前景作出了展望。
光电 2024年05月17日
热电转换器件的研究进展与挑战

热电转换器件的研究进展与挑战

摘要: 热电转换器件作为能实现电能与热能直接相互转换的功能器件, 在工业废热回收利用、深空深海电源、半导体制冷、双向精确控温等领域具有重要应用。综述了6 类热电转换器件的拓扑结构设计、连接界面控制、集成制造和热电转换性能提升策略等方面的研究进展, 内容包含基于块体热电材料的低温、中温和高温单级热电转换器件以及低-中温级联热电转换器件, 基于热电磁能源转换材料的热电磁全固态制冷器件, 以及基于人造倾斜结构复合材料的横向热电转换器件。同时, 简要评述了热电转换器件研究目前面临的诸多挑战, 如热电发电应用存在异质界面失稳、热电制冷应用存在材料加工和器件集成困难等。
光电 2024年04月28日
银纳米线柔性透明导电薄膜的制备

银纳米线柔性透明导电薄膜的制备

摘要：采用多元醇法制备了直径约40nm、长径比约300的银纳米线。以聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(polyethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethyleneterephthalate,PETG)膜为基底，采用旋涂法制备了银纳米线柔性透明导电薄膜，探究了不同辅助成膜剂对成膜性能的影响。发现以黄原胶为辅助成膜剂制备的银纳米线薄膜具有较理想的透明性和导电性；银纳米线分散液沉积密度对银纳米线薄膜的透明性和导电性有重要影响，当沉积密度为10mg/cm2时，银纳米线薄膜的透光率和导电性能最优；弯曲测试结果表明，银纳米线薄膜具有很好的柔韧性。
光电 2024年05月14日
高逼真3D光场显示关键技术

高逼真3D光场显示关键技术

摘要：详细总结了高逼真3D光场显示的关键技术及其基本原理，包括光场显示系统构建、光场显示控光技术和光场显示图像编码等，并详细阐述了它们在3D 光场显示技术中的作用。为使高逼真3D光场显示技术真正地得到推广应用，必须全面考虑各种因素，包括完善显示系统的构建、控光技术的优化和编码技术的改进。希望该综述能够为3D光场显示技术的研究和发展提供有益参考。
光电 2025年07月28日
镍基电极材料在超级电容器中的制备与应用

镍基电极材料在超级电容器中的制备与应用

摘要：Ni因其价格低廉和对环境友好，被视为具有发展潜力的超级电容器电极材料之一；且它与其他电极材料复合可以有效阻止团聚反应的发生，能大大改善材料的电化学性能。近年来Ni的（氢）氧化物与碳材料、聚合物等复合制备新的电极材料已经成为储能领域研究的热点。介绍了Ni的化合物作为电极材料储能的机制以及在复合电极材料中的应用，综述了近年来国内外报道的各类镍基复合电极材料的研究进展，并对其今后的发展趋势进行了展望。
光电 2024年04月28日