氧化镓异质衬底集成技术研究进展

摘要: 超宽禁带氧化镓在高功率和射频器件领域显示出巨大发展潜力。然而,氧化镓固有的极低热导率和p 型掺杂困难问题限制了其器件性能和结构设计。异质集成是突破单一材料性能极限,变革提升器件性能的关键技术。本文综述了异质外延、机械剥离和离子束剥离转移三种氧化镓异质集成技术的最新研究进展,重点对比分析不同集成技术在材料质量、电学和热学特性及器件性能等方面的优缺点,并针对衬底种类、界面成键方式、过渡层厚度对纵向散热和电子输运的影响进行探讨。同时,本文对当前氧化镓异质集成技术所面临的挑战进行分析,并对氧化镓异质集成技术未来的发展趋势进行展望,旨在唤起国内氧化镓异质集成衬底相关研究,推动氧化镓异质集成器件开发,加快推进氧化镓材料和器件产业化应用。

金刚石固态微波功率器件研究进展和展望

摘要:被誉为终极半导体材料的金刚石具有超宽的禁带宽度、超高击穿电场、高的载流子漂移速率、极高的热导率、极强的抗辐射能力等特性,在微波功率器件领域具有很好的应用前景。金刚石微波功率器件的研究近几年引起了广泛关注,文章总结了金刚石微波功率器件的研究进展,重点分析了目前主流的氢终端金刚石、表面氧化物终端金刚石和掺杂金刚石实现的微波功率器件的研究进展、面临问题和发展展望。

集成电路引线框架用铜合金研究现状

摘要:中国电子信息产业发展迅速,集成电路已成为国民经济建设的重要基础产业之一。本文综述了集成电路引线框架用铜合金的发展现状, 梳理了引线框架用Cu-Fe-P,Cu-Cr-Zr,Cu-Ni-Si等合金体系的特性及多元微合金化对铜合金组织和性能的影响, 阐述了引线框架用铜合金带材的制备加工方法, 介绍了以水平连铸为核心的短流程生产新工艺的特点, 并展望了中国集成电路引线框架用铜合金的发展前景和方向。

液态防护膜的制备及性能研究

摘要:为了优化光学薄膜的防护性能,延长使用寿命,本文创新性地采用液态防护膜以保护光学薄膜,制备了三种不同的液态防护膜,包括纯物质防护膜、混合液态防护膜和胶体防护膜。探究三种液态防护膜的透过率、激光损伤阈值(LIDT)和自修复性能,并对液态防护膜的防护效果进行研究。结果表明,三种液态防护膜中胶体防护膜性能最为优异,其中SiO2胶体透过率达91. 8%,LIDT达34. 2 J/cm2。基于液体可流动的特性,三种液态防护膜都具有一定的自修复性能,能够重复多次地抵御高能激光辐照。在激光辐照下,SiO2胶体防护膜的损伤面积小,自修复时间最短。经过激光损伤阈值测试后发现,装配液态防护膜后的光学薄膜具有更优异的防护效果。

微晶氧化铝在薄壁陶瓷封装外壳上的应用

摘要:氧化铝陶瓷封装外壳的薄壁化有利于提升散热能力并降低外壳重量,但薄壁化在实际应用中存在可靠性隐患,尤其是在航空航天等严苛工况条件下.普遍认为氧化铝的强度和气密性是解决薄壁陶瓷封装外壳可靠性难题的关键,为解决这个难题,自主研发了微晶氧化铝陶瓷,并对陶瓷的抗弯强度和气密性进行了测试,以此设计为依据,采用微晶氧化铝制备出了外形尺寸1.6mm×1.2mm、壁厚0.15mm 的薄壁陶瓷封装外壳,可靠性验证合格,满足了新型电子器件的应用需求.

稀土掺杂单色上转换发光纳米晶材料研究进展

摘要:稀土掺杂单色上转换发光纳米晶材料具有色纯度高、不易受其他信号串扰的特点,在生物检测和荧光编码领域展现独特的优势。本文主要对实现稀土纳米晶单色发光的途径以及稀土红、绿、蓝单色上转换发光纳米晶研究现状进行了较系统总结,主要包括:引人其他离子改变能量传递方式、选择合适的基质、包覆惰性壳层、引人第三种材料作为配体吸收杂峰发光。最后,对稀土单色上转换发光材料未来可能的研究和发展方向做了展望。

磁光晶体及器件研究进展

摘要:磁光隔离器作为激光系统中的关键器件,核心功能依赖于磁光晶体的法拉第效应,能够有效隔离反射光,提升激光系统的稳定性。本文综述了磁光材料的发展历程,重点介绍了稀土石榴石晶体(如TGG、TAG、TSAG、YIG)和氟化物晶体(如CeF3、KTb3F10)的磁光性能、生长技术及应用现状。TGG晶体是目前应用最广泛的磁光材料,但其磁光性能在高功率激光器中逐渐面临瓶颈;TAG和TSAG晶体性能更优,Verdet常数要高于TGG晶体30%以上,但生长难度较大;YIG晶体在中远红外波段表现优异,在1 064 nm处的Verdet常数可达-515. 82 rad(/ T·m),但尺寸限制仍需突破。氟化物晶体(如CeF3和KTF)凭借高透过率和低光学吸收成为新兴研究方向,尤其在紫外和可见光波段潜力显著,在紫外波段透过率能达到85%。此外,本文探讨了磁光隔离器的工作原理、发展历程及研究进展,并展望了未来高性能磁光材料及器件的应用前景。

硅基光子调制器研究进展

摘要:光子调制器是光纤通信系统的核心器件,主要对光信号进行调制,实现信号从电域到光域的转换。随着硅基半导体工艺的发展,硅基光子调制器逐渐成为了主流硅光子器件,基于硅工艺技术的千兆赫兹带宽调制器的实现,也为硅光子学的发展奠定了基础。目前,硅基光子调制器的调制速度已经超过了50GHz,基本满足了调制格式的带宽需求。但低驱动电压和低插入损耗的硅基光子调制器仍然是一个值得研究的领域,越来越多的研究机构加入硅基光子调制器的研究,使其取得了长足的进展。该文主要对国内外硅基光子调制器的研究进展进行分析,讨论了基于SOI材料、SiGe材料、Ge材料、铁电材料、有机光电材料、III-V族材料和石墨烯材料等硅基光子调制器的研究现状,并对相关调制器的性能进行了对比和分析,为未来继续研发高速率、低损耗的光子调制器提供了思路。

半导体加工用金刚石工具现状

摘要:总结分析了国内半导体加工用金刚石工具的发展现状。指出了国产与进口半导体加工用金刚石工具的差距,分析了产生差距的主要原因。认为需要国内企业从人员、设备、原料、环境、工艺等多个角度系统性提高产品质量和稳定性,也需要加强半导体产业上下游企业的沟通、配合,加强产学研合作,逐步提高我国半导体产业金刚石工具的整体技术水平,突破半导体产业装备、工艺、原辅料等关键领域的技术瓶颈。

聚乙炔导电材料的研究进展

摘要:聚乙炔(polyacetylene,PA) 是首个被发现的导电聚合物,其衍生物在有机电子领域一直占据重要地位。为了弥补PA 在应用中存在的稳定性差与导电性低的缺陷,近年来研究人员创造了许多共聚、催化的新方法和改性手段,有效降低了其在空气中的降解速率,使其热稳定性得到了显著提高(其分解温度由80℃ 提高到了150℃)。同时,掺杂体系从传统的无机掺杂体系拓展到新型有机-无机掺杂体系,将掺杂聚乙炔的电导率由1.7×10−9 S/cm提高到了1.8×103 S/cm,使其后续在新能源电池材料、智能穿戴、机器人传感等领域的应用具有广阔的市场前景。