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我国半导体硅片发展现状与展望

我国半导体硅片发展现状与展望

摘要：硅片是半导体关键的基础材料，我国半导体硅片对外依存度较高，增强硅片的自主保障能力，对提升我国半导体产业整体水平至关重要。本文重点围绕市场主流的8in、12in硅片，分析了全球半导体硅片的技术和产业发展现状，研判了全球半导体硅片产业未来的发展趋势，重点分析了我国半导体硅片的发展现状，指出我国半导体硅片在当前市场需求、宏观政策、配套能力、研发投入等利好因素下迎来难得的发展机遇，同时提出我国半导体硅片产业发展面临挑战，在此基础上，从进一步加强顶层设计和宏观规划、强化政策落实和政策持续性、协调支持产业链协同发展、布局研发集成电路先进制程用半导体硅片等方面提出对策建议，以期为推动我国半导体硅片向更高质量发展提供参考。
光电 2024年03月05日
应用于高密度多层光存储的聚合物基存储介质

应用于高密度多层光存储的聚合物基存储介质

摘要：飞秒微爆多层光存储是一种新型光存储技术，它通过在介质内部记录多层数据，成倍地扩充了光盘容量极限，有望解决传统光盘容量过低的问题。但由于飞秒微爆多层光存储信息记录过程受到多种材料因素的共同影响，导致长期缺乏介质材料选择的理论依据。文中选择误码率作为光存储性能的关键指标，测试对比了不同光学树脂的光存储性能。采用相关系数量化了材料的力学性质、热性质、光学性质、介电常数和高分子链结构与光存储性能之间的依赖关系，从而揭示出光学树脂的高分子链结构才是影响光存储性能的决定性影响因素。基于此发现，在聚甲基丙烯酸甲酯材料中实现了60层高密度多层光存储信息读写测试，容量密度达到1600 Gbits/cm3。
光电 2025年02月20日
生物基导电水凝胶及其在柔性电子器件的应用

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
铋烯材料生长控制及光电子器件应用研究进展

铋烯材料生长控制及光电子器件应用研究进展

摘要：石墨烯和其他二维材料凭借其自身独特的物理和化学性能，引起了科学和工程领域的广泛关注。探索新型二维材料体系并扩展其应用范围是研究人员的热点研究内容。其中，第五主族单元素二维烯(二维磷烯、二维砷烯、二维锑烯、二维铋烯) 具有较窄的且可调节的能带宽度、高的载流子迁移率、良好的透光性和优异的光电子学性能，成为二维材料及其在光电子应用领域的新的研究对象。鉴于此方面，从基本物理结构、材料的制备方法和在光电子方面的应用深入分析二维铋烯的相关理论以及实验研究的工作进展。在材料的可控制备方面，重点围绕二维铋烯的电化学剥离法展开相应论述。最后讨论了二维铋烯在光电子学应用领域的现状，包括在超快光电子学器件的应用，并且对二维铋烯未来的发展进行了展望。
光电 2024年01月22日
多材料体系三维集成光波导器件

多材料体系三维集成光波导器件

摘要：随着高速光通信、智能光计算和灵敏光探测等领域的快速发展，光子集成系统正成为重要发展趋势，其对于单元器件性能、系统集成度和可拓展性提出了更高的要求。多材料体系三维集成技术突破了传统单一材料体系的器件性能限制以及二维加工与集成技术的面积与集成度限制，有望实现高速率、高效率、高密度以及低功耗的新型光电集成系统。本文围绕三维堆叠技术和飞秒激光加工技术这两类主要的多材料体系三维集成光波导技术，首先介绍了基于层间耦合器的三维光学耦合技术与三维集成光波导器件，然后介绍了基于三维堆叠技术的光电融合集成器件（光发射机/接收机、波分复用收发器、光互连模块），进一步介绍了基于飞秒激光直写技术的三维集成光波导器件（偏振复用器、模式复用器、扇入/扇出器件、拓扑量子器件）。这些三维集成技术为提升系统性能、提高系统集成度以及降低系统功耗提供了有效的解决方案，从而在先进光通信和光信号处理等领域具有广泛的应用前景。
光电 2024年11月28日
柔性电化学传感器的材料选择研究进展

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 2024年10月31日
激光融合制造及在柔性微纳传感器的应用（特邀）

激光融合制造及在柔性微纳传感器的应用（特邀）

摘要:柔性微纳传感器的新兴发展对先进制造技术提出了更高要求。其中，激光融合制造充分集成激光增材、等材、减材加工形式，凭借高精度、非接触、机理丰富、灵活可控、高效环保、多材料兼容等特点突破了传统制造在多任务、多线程、多功能复合加工中的局限，通过激光与物质相互作用实现跨尺度“控形”与“控性”，为各类柔性微纳传感器的结构-材料-功能一体化制造开辟了新途径。本文首先分析激光增材、等材与减材制造的技术特点与典型目标材料，展示激光融合制造的技术优势，接着针对近年来激光融合制造在柔性物理、化学、电生理与多模态微纳传感器中的典型应用展开讨论，最后对该技术面临的挑战以及未来发展趋势进行了总结与展望，通过多学科交叉互融，开辟柔性微纳传感器制造新路径，拓展激光制造技术的应用场景。
光电 2024年10月22日
芯片用金刚石增强金属基复合材料研究进展

芯片用金刚石增强金属基复合材料研究进展

摘要：随着电子设备集成化程度越来越高，对高导热封装材料的需求也越来越大，金刚石增强金属基复合材料凭借其高导热性能成为研究焦点。然而，由于金刚石颗粒与金属基体之间的不润湿特性，具有高导热性的金刚石增强金属基复合材料难以制备。文中综述了金刚石增强金属基复合材料的研究进展，包括界面改性、工艺参数优化和复合材料制备方法，并指出了金刚石增强金属基复合材料目前存在的问题和今后的研究方向。
光电 2024年10月08日
煤基富氧多孔炭纳米片的制备及其超级电容器性能

煤基富氧多孔炭纳米片的制备及其超级电容器性能

摘要：多孔炭电极的表面改性与优化是实现超级电容器优异性能的关键。本文以煤化学工业的固体副产物为碳源，利用二维层状双氢氧化物（MgAl-LDH）的刚性约束作用耦合KOH 活化工艺成功制备了二维富氧多孔炭纳米材料（OPCN）。系统研究了炭化温度对OPCN 样品微观结构和表面特性的影响，通过SEM、TEM、氮气吸脱附测试以及元素分析等表征手段对炭材料的结构/组成和表面特性进行分析表明，经700 °C 炭化获得的炭材料样品（OPCN-700）具有较高的氧质量分数（24.4%）和大的比表面积（2 388 m2 g−1），并表现出良好的润湿性。同时，OPCN-700 样品丰富的微孔和二维纳米片结构为电解质离子提供了有效的储存和传输途径。作为超级电容器的电极材料，在电流密度为0.5 A g−1 时，其比电容高达382 F g−1，并呈现出优异的倍率性能和循环稳定性。该技术策略为富氧原子掺杂二维多孔炭材料的可控制备与水系储能器件的设计构建提供了新思路。
光电 2025年01月10日
硅基SiC薄膜制备与应用研究进展

硅基SiC薄膜制备与应用研究进展

摘要：碳化硅（SiC）材料具有极为优良的物理、化学及电学性能，可满足在高温、高腐蚀等极端条件下的应用，碳化硅还是极端工作条件下微机电系统（MEMS）的主要候选材料，成为国际上新材料、微电子和光电子领域研究的热点。同时，碳化硅有与硅同属立方晶系的同质异形体，可与硅工艺技术相结合制备出适应大规模集成电路需要的硅基器件，因此用硅晶片作为衬底制备碳化硅薄膜的工作受到研究人员的特别重视。本文综述了近年来国内外硅基碳化硅薄膜的研究现状，就其制备方法进行了系统的介绍，主要包括各种化学气相沉积（Chemical vapor deposition，CVD）法和物理气相沉积（ＰPhysical vapor deposition，PVD）法，并归纳了对硅基碳化硅薄膜性能的研究，包括杨氏模量、硬度、薄膜反射率、透射率、发光性能、电阻、压阻、电阻率和电导率等，以及其在微机电系统传感器、生物传感器和太阳能电池等领域的应用，最后对硅基碳化硅薄膜未来的发展进行了展望。
光电 2024年09月02日