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碳化硅单晶加工对晶片表面质量的影响

碳化硅单晶加工对晶片表面质量的影响

摘要：碳化硅（4H-SiC）晶片加工是制备高品质衬底晶圆的关键工艺，衬底晶圆的表面质量直接影响外延薄膜以及后续器件的性能。本研究通过对4H-SiC晶片经线切割、磨削、研磨、抛光等不同加工工序后对应的表面形貌、粗糙度、机械性质和晶体质量的分析，发现晶片加工通过逐步去除线切割引入的表面损伤层，提高了晶片表面质量。4H-SiC晶片C面和Si面机械性质存在各向异性，C面材料韧性相对较差，加工过程中发生脆性断裂的程度更大，导致C面材料去除速率较快，表面形貌和粗糙度相对较差。
光电 2024年12月24日
纳米发电机应用: 新型高压电源技术

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
柔性导电高分子复合材料在应变传感器中的应用

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
II~VI族半导体纳米晶体的手性研究前沿

II~VI族半导体纳米晶体的手性研究前沿

摘要：近年来, 手性II~VI族半导体纳米晶体因其独特的光电性能和手性诱导电子自旋选择性特点而受到广泛关注. 手性是一种对称性破缺现象, 可通过以下几种方式诱导纳米晶体的手性: (1) 连接手性配体; (2) 形成手性晶格; (3) 形成手性形貌; (4) 手性组装排列; (5) 多级手性及手性放大. 在手性诱导过程中, 由于更小尺寸的纳米晶体——量子点的量子限域效应, 其物理化学性质可随尺寸、形貌、组成和晶型进行调控, 可以使其在紫外-可见-近红外光区域内表现出手性消光和圆偏振发光等特性. 此外, 几何参数如形状各向异性、晶格失配和表面不对称性在调节手性纳米结构的手性响应中也扮演着关键角色. 因此, II~VI族手性半导体纳米材料在纳米光子学应用中的根本挑战是对纳米尺度的立体合成的完全控制, 并从实验和理论两方面阐明不同维度手性的发生机制. 本综述介绍了过去十几年来手性半导体纳米晶体, 从控制合成到手性起源探索和潜在应用方面的最新研究进展, 并提出了新的材料合成策略和理论改进论点, 为新兴的跨学科领域如圆偏振发光、自旋电子学和基于手性的医疗诊断纳米器件应用等提供新思路.
光电 2024年11月29日
柔性电子材料与器件在可穿戴传感领域的发展现状、挑战与创新策略

柔性电子材料与器件在可穿戴传感领域的发展现状、挑战与创新策略

摘要：可穿戴材料与器件正朝着柔性、轻薄、无感、智能化和可长期佩戴等方向发展，以满足人体生理心理等个性化需求。这一趋势为运动健康监测领域带来了革新，并得到了学术界和工业界的广泛关注。然而，在满足人体个性化发展需求的同时，可穿戴柔性材料与器件本身也面临着机械鲁棒性、信号稳定性、软硬接口连接和生物相容性等性能方面的挑战。因此，本文旨在从实际运动健康监测需求的角度出发，讨论构建可穿戴柔性材料与器件的材料、结构和制备工艺。同时，深入探讨了其在机械、电气和生物性能等方面所面临的主要挑战因素及其解决路径。最后，预测了未来可穿戴柔性电子材料与器件的发展方向，包括全柔性集成、机械鲁棒性的增强、信号解耦与识别的高精度化、监测的稳定性与灵敏度、快速响应性、超薄无感设计、多模态信号处理以及智能化自适应反馈等。
光电 2024年11月25日
准二维蓝光钙钛矿发光二极管的研究进展

准二维蓝光钙钛矿发光二极管的研究进展

摘要：蓝光钙钛矿发光二极管（PeLEDs）是钙钛矿全彩显示和白光照明技术快速发展的核心技术瓶颈。准二维钙钛矿可利用层数调控和量子限域效应实现蓝光发射，还可借助其疏水有机配体显著提升膜层和器件的稳定性，已成为钙钛矿领域的研究热点。本综述总结了准二维蓝光PeLEDs 在组分工程、膜层工艺及器件优化方面的进展，分析了准二维蓝光PeLEDs 面临的挑战，展望了效率提升途径，并概述了未来研究方向和解决方案。
光电 2024年10月23日
高端电子制造中电镀铜添加剂作用机制研究进展

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
高压电缆半导电屏蔽料研究进展及关键技术分析

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
硅转接板制造与集成技术综述

硅转接板制造与集成技术综述

摘要：集成电路制程发展放缓，具有高密度、高集成度以及高速互连优势的先进封装技术成为提升芯片性能的关键。硅转接板可实现三维方向的最短互连以及芯片间的高速互连，是高算力和人工智能应用的主流封装技术。从硅转接板设计、制造以及2.5D/3D集成等方面，系统阐述了硅转接板技术的发展现状和技术难点，并对相关关键工艺技术进行详细介绍。
光电 2025年11月12日
静电纺柔性超级电容器电极材料的研究进展

静电纺柔性超级电容器电极材料的研究进展

摘要：柔性超级电容器具有充放电速度快、功率密度高和能量密度高等优点，已成为智能可穿戴设备的理想供能器件。其中，优异的电化学性能和良好的柔韧性是供能器件追求的关键性能指标，而电极材料是其中的核心部分。电极材料的制备方法有沉积法、纺丝法、喷涂法、涂覆法和3D打印等，其中，纺丝法中的静电纺丝技术工艺简单、纤维形貌可控性强，且制备的纤维比表面积大、孔隙率高、柔性好，经过碳化处理后，不需要粘结剂就可直接作为超级电容器的电极材料。本文综述了近年来常规和新型静电纺柔性电极材料在超级电容器领域应用的最新研究进展，并对其进行了分类，对比了不同种类电极材料的制备方法和后处理工艺。据文献资料报道，基于静电纺纳米纤维膜碳化处理后的电极材料具有大的比表面积和含碳率，通过后处理优化材料的孔结构或者在表面负载金属氧化物，都可以很好地提升其电化学性能，实现其使用效能。除了前驱体原料外，纳米纤维的形貌、预氧化和碳化温度、升温速率，以及通过活化等后处理形成的孔结构等因素都会对电极材料的柔性产生极大影响。本文通过对电极材料的分类、对新材料的介绍，为研究人员开发和使用新材料提供一个方向。此外，本文对提升电极材料电化学性能的诸多方法以及电极材料产生柔性的原因进行了总结，可以为研究人员开发新型高效的柔性超级电容器提供帮助。
光电 2024年05月27日