纳米发电机应用: 新型高压电源技术

摘要：摩擦电纳米发电机(TENG), 作为一种新兴的能量收集技术, 在过去十年中取得了快速进展. 除了微纳能源和自驱动传感等应用, 高电压和低电流的输出特性促进TENGs作为新型高压电源开创了一系列卓有成效的应用.对于TENGs, 实现数百甚至数千伏的电压输出相对容易, 而电流输出可保持在几微安的量级, 这为开发安全的高压应用带来了机遇, 如等离子体激发、流体和颗粒操控、空气净化、杀菌消毒等. 此综述介绍了TENGs产生电压的基本理论, 并总结了将TENGs电压提升至数万伏的策略, 还详细评述了这些高压TENGs(HV-TENGs)在物理、化学和生物领域的应用. 最后, 讨论了TE-TENGs将来可能面临的机遇和挑战.

光电 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 168 浏览

柔性导电高分子复合材料在应变传感器中的应用

摘要：柔性和可穿戴传感器最近十几年来的发展，使得它们在个性化医疗、人机交互和智能机器人等方面拥有良好的应用前景。由导电材料和弹性聚合物组成的柔性导电高分子复合材料具有高的可拉伸性、良好的柔韧性、优异的耐久性等优点，可用来制备传感范围宽、灵敏度高的柔性应变传感器。本文综述了基于柔性导电高分子复合材料的可拉伸应变传感器的分类(填充型、三明治型、吸附型应变传感器) 和传感机理( 隧穿效应，分离机制，裂纹扩展)，并详细介绍了传感器所用复合材料的结构设计，包括内部结构(双逾渗网络、隔离、多孔、“砖混”结构)、表面结构( 微裂纹、褶皱结构)和宏观结构(纤维状、网状、薄膜结构) 。内部结构设计可降低材料的逾渗阈值，表面结构设计可提高传感器性能，每个宏观结构都有自己的特点。最后对应变传感器的材料选择、制备工艺、结构设计、附加性能、集成技术和应用方向等方面进行了展望。

光电 2024年12月10日 1 点赞 0 评论 236 浏览

芯片高密度互连电子电镀成形与性能调控技术研究

摘要：信息技术的飞速发展, 对芯片性能提出了越来越高的要求, 芯片中晶体管和电子互连的密度也在不断增加。电子电镀是大马士革以及芯片封装电子互连的主要成形方法, 互连密度的提高对于电子电镀成形工艺及性能调控方法提出了许多新的要求。本文概述了本团队近几年在芯片高密度互连的电子电镀成形方法以及性能调控方面的研究成果, 主要包括3D TSV垂直互连及大马士革互连的填充及后处理工艺、高密度凸点电镀成形方法及互连界面可靠性研究、特殊结构微纳互连的制备及性能调控方法、微纳针锥结构低温固态键合方法、水相化学及电化学接枝有机绝缘膜等工作, 以期对芯片电子电镀领域的研究带来启迪, 推动芯片高密度互连技术的发展。

光电 2024年05月17日 1 点赞 0 评论 240 浏览

CVD金刚石膜研究进展

摘要:金刚石由于其优异的声、光、电、热和力学性能，是重要的功能材料之一。金刚石的制备方法主要有高温高压方法和低压化学气相沉积方法。化学气相沉积法因制备得到的样品质量高、面积大，设备简单、可规模化等特性，是合成金刚石膜的重要方法。为了实现低合成压力条件下的金刚石膜的均匀、快速、大尺寸、高质量生长，目前研究人员在金刚石低压生长的控制方面做出了深入的研究。文章综述了近年来化学气相沉积法（包括热丝CVD 法、离子体增强CVD 法、燃烧火焰CVD 法）生长金刚石膜的研究进展，包括金刚石膜的生长机理、关键设备、关键工艺参数等。此外，还详细讨论了生长过程中的关键工艺参数与金刚石膜生长速率和质量的关系，这些对化学气相沉积制备金刚石膜的研究、生产至关重要。

光电 2025年09月16日 1 点赞 0 评论 85 浏览

全固态离子选择性电极在可穿戴电化学传感器中的进展

摘要：人体汗液富含丰富的与身体健康状况相关的电解质, 采用可穿戴电化学离子传感器对汗液实时监测可为身体健康提供合理的指导。基于全固态离子选择性电极的可穿戴电化学传感器因能够实时无创地分析生物体液离子受到越来越多的关注。开发新的固接层材料, 探索新的电位响应机理及在可穿戴设备上的应用促进了全固态离子选择性电极的发展。本文综述了全固态离子选择性电极的研究进展, 包括传统的电位响应机理(氧化还原电容和双电层电容原理)和新型固接层材料(导电聚合物、碳和其他纳米材料)以及在可穿戴柔性传感器方面的应用。 最后对全固态离子选择性电极存在的挑战和未来的前景做出了展望。

光电 2024年05月17日 1 点赞 0 评论 272 浏览

高性能功率器件封装及其功率循环可靠性研究进展

摘要： 半导体技术的进步使得功率器件面临更高的电压、功率密度和结温，这对功率器件的封装的可靠性提出了更高的要求。如何提高和检测功率器件的可靠性已经成为功率器件发展的重要任务。提升器件封装可靠性主要围绕优化封装结构、改进芯片贴装技术和引线键合技术3个方向研究。功率循环作为最贴近功率器件实际工况的可靠性测试方法，其测试技术、参数监测方法和失效机理得到广泛的研究。对功率器件封装结构、封装技术以及功率循环机理的相关研究进行了综述，总结了近年国内外的提升封装可靠性的方法，并介绍功率循环测试的原理和钎料层、键合线的失效机理，最后对于功率器件封装的未来发展趋势进行了展望。创新点： (1) 从封装结构、芯片贴装和引线键合3 方面讨论了提升功率器件封装可靠性。(2) 总结了功率循环的控制参数、策略、检测参数和失效判据方面的研究。

光电 2024年06月20日 1 点赞 0 评论 156 浏览

基于有机场效应晶体管的柔性传感器: 材料、机制与应用

摘要：有机场效应晶体管是一种优良的传感器载体, 具有丰富的传感机制和独特的电信号放大特性. 有机半导体具有质量轻便、机械柔性、可溶液加工、分子结构可调等优点, 适于制备低成本、大面积、多功能的柔性传感活性层. 基于有机场效应晶体管的各类柔性传感器已经广泛应用于智能穿戴、电子皮肤、生物检测、环境保护等领域. 本文总结了近年来柔性有机场效应晶体管传感器的研究进展, 从材料、机制和应用三个层面出发, 介绍有机半导体传感材料的设计原则、有机场效应晶体管的传感机制及其在化学、物理、生物领域的应用. 最后,总结了有机场效应晶体管传感器的研究现状和现存问题, 展望了有机场效应晶体管柔性传感器的未来发展方向.

光电 2024年05月17日 1 点赞 0 评论 182 浏览

超精密晶圆减薄砂轮及减薄磨削装备研究进展

摘要：在芯片制程的后道阶段，通过超精密晶圆减薄工艺可以有效减小芯片封装体积，导通电阻，改善芯片的热扩散效率，提高其电气性能、力学性能。目前的主流工艺通过超细粒度金刚石砂轮和高稳定性超精密减薄设备对晶圆进行减薄，可实现大尺寸晶圆的高精度、高效率、高稳定性无损伤表面加工。重点综述了目前超精密晶圆减薄砂轮的研究进展，在磨料方面综述了机械磨削用硬磨料和化学机械磨削用软磨料的研究现状，包括泡沫化金刚石、金刚石团聚磨料、表面微刃金刚石的制备方法及磨削性能，同时归纳总结了软磨料砂轮的化学机械磨削机理及材料去除模型。在结合剂研究方面，综述了金属、树脂和陶瓷3 种结合剂的优缺点，以及在晶圆减薄砂轮上的应用，重点综述了目前在改善陶瓷结合剂的本征力学强度及与金刚石之间的界面润湿性方面的研究进展。在晶圆减薄超细粒度金刚石砂轮制备方面，由于微纳金刚石的表面能较大，采用传统工艺制备砂轮会导致磨料发生团聚，影响加工质量。在此基础上，总结论述了溶胶-凝胶法、高分子网络凝胶法、电泳沉积法、凝胶注模法、结构化砂轮等新型工艺方法在超细粒度砂轮制备方面的应用研究，同时还综述了目前不同的晶圆减薄工艺及超精密减薄设备的研究进展，并指出未来半导体加工工具及装备的发展方向。

光电 2024年06月20日 1 点赞 0 评论 589 浏览

高端电子制造中电镀铜添加剂作用机制研究进展

摘要：铜互连电镀是芯片等高端电子器件制造的核心技术之一, 明晰相关镀铜添加剂的作用机制将促进先进铜互连技术的发展。本文针对硫酸镀铜体系, 侧重从方法学角度总结了加速剂、抑制剂、整平剂三类添加剂的界面吸附结构以及在电镀填铜过程中的微观作用机制, 分析讨论了不同研究方法的特点与局限性, 并归纳了芯片互连电镀过程中存在的科学问题, 为先进制程芯片电镀添加剂的研发提供参考。

光电 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 307 浏览

高压电缆半导电屏蔽料研究进展及关键技术分析

摘要：作为高压电缆重要组成部分，半导电屏蔽层对高压电缆的运行稳定性和使用寿命具有至关重要作用。然而，我国高压电缆半导电屏蔽严重依赖进口，极大程度限制了我国高压电缆自主化生产。基于此，本文介绍了高压电缆半导电屏蔽料国内外发展现状，分析了高压电缆半导电屏蔽料材料组分( 基体树脂、导电炭黑和加工助剂) 的作用及关键评价指标，重点讨论了高压电缆半导电屏蔽料生产制造存在的技术瓶颈: 导电炭黑分散性、电阻率及其稳定性和表面光洁度。最后，对高压电缆半导电屏蔽料的发展方向进行了展望。本文全面系统地综述了高压电缆半导电屏蔽料的研究进展，有望为高压电缆半导电屏蔽料国产化设计与开发提供理论指导。

光电 2024年05月27日 1 点赞 0 评论 274 浏览