碳基CMOS集成电路技术: 发展现状与未来挑战

摘要：碳纳米管凭借其优良的电学性质、准一维尺寸以及稳定的结构成为后摩尔时代最理想的半导体材料。目前碳基电子学已经取得很大进展, 例如可以在4寸晶圆上得到高半导体纯度(超过99.9999%)的密排(100~200CNTs/μm)阵列碳纳米管, 晶体管栅长可以缩至5 nm且具备超越硅基的性能, 世界首个碳基现代微处理器RV16XNANO已经问世。本文综述了近年来碳纳米管在材料、器件和集成电路方面的发展, 以及未来可能在光电、传感、显示和射频等领域的应用前景. 最后, 文章列举了碳基CMOS集成电路推向产业化的过程中面临的一系列挑战, 并对碳基技术发展路线做了进一步展望。

光电 2024年05月16日 1 点赞 0 评论 863 浏览

柔性可穿戴电子应变传感器的研究进展

摘要：柔性可穿戴电子应变传感器因可承受力学形变、质轻及实时监测等优点，是柔性电子领域的研究热点之一，本文从材料选择、器件结构、传感原理、疲劳失效及数值模拟等方面进行了综述。应变传感器的力电转化效率与寿命从本质上取决于导电网络演变和功能层/基底界面，需综合衡量材料的导电性和浸润性等属性，提高其传感性能。功能层结构分为螺旋、褶皱、编织、多孔及仿生五类。传感原理包括压阻、电容及压电式，其中压阻式分为断开机制、裂纹扩展及量子隧道效应。疲劳特性研究表明，交变应力会导致功能层屈曲、开裂及脱落。利用官能团改性、构建三维自交联阵列、引入拓扑结构及形成有序纳米晶畴可改善器件服役行为。疲劳失效模型归纳为拉、弯及扭转形式，在此基础上讨论了模型建立原则、力学本构关系及寿命预测精度。结合数值模拟和应变传递理论构建等效导电路径模型可揭示传感过程中的形态变化、应变分布及界面作用，实现对外界刺激的精准测量。下一步应从基底热力学稳定性、极端条件下服役行为、力电转换机制及穿戴舒适性等方面深入探究，为构建综合性能良好的传感器奠定基础。

光电 2024年05月27日 1 点赞 0 评论 482 浏览

电阻式柔性触觉传感器的研究进展

摘要：电阻式柔性触觉传感器具有柔韧灵敏、简单可靠、检测范围广、易于集成化等特点，在触觉感知、人机交互、医疗健康等传感应用领域占据着极其重要的地位，具有广阔的应用前景。随着电阻式柔性触觉传感器的发展，其制备技术和结构设计愈加精密成熟，3D打印技术的应用以及各类微结构的设计使传感器柔韧性和灵敏性得到了极大的提高。然而，目前高性能电阻式柔性触觉传感器的制作工艺仍旧十分复杂，严重限制了其批量生产的能力。再加上电阻式柔性触觉传感器不能实现剪裁拼接、高效低耗等功能，因而无法满足人们对其大面积覆盖和高密度触觉感知的期望。此外，就性能而言，电阻式柔性触觉传感器也难以实现高柔与高敏的兼顾效果，在传感上仍有局限性。为了解决这些难点，众多国际学者在柔性衬底材料、导电敏感材料的选择，以及敏感单元、阵列结构的设计上进行了大量的研究，搭建电子皮肤触觉感知系统。如今，电阻式柔性触觉传感器已经朝着微型化、集成化、自愈合、自清洁、生物适应、生物降解、神经接口控制等方向发展，并在多功能传感上取得了卓越成果。本文首先介绍了电阻式柔性触觉传感器的检测原理和性能指标，然后从材料选择、结构设计和性能优化方面概述了电阻式柔性触觉传感器的研究现状和关键技术，讨论了其在触觉感知、人机交互、医疗健康等领域的相关应用，最后指出了目前电阻式柔性触觉传感器研究所存在的技术难题，并对其未来发展进行了展望。

光电 2024年05月27日 1 点赞 0 评论 326 浏览

电子元器件低温焊接技术的研究进展

摘要：低温焊接技术是实现电子元器件多级封装和高温服役的关键技术之一。针对高可靠电子元器件封装对于低温连接、高温服役的焊接技术的需求，从材料制备工艺、焊料熔点变化和焊接工艺技术等方面对纳米金属颗粒低温烧结、瞬时液相低温烧结和颗粒增强低温焊接（烧结） 工艺进行了综述。纳米金属颗粒低温烧结工艺形成的焊点稳定服役温度高于300℃，其制备复杂，烧结工艺对焊膏的依赖性较强，进一步优化焊料配方及其烧结工艺为其主流研究方向。瞬时液相低温烧结工艺，通过形成高熔点金属间化合物焊点提高其耐高温性能，其内部组分及耐高温性能对焊接工艺依赖性较强，明确焊点组分以及耐高温性能、焊接工艺为其主流研究方向。颗粒增强低温焊接（烧结） 工艺，通过形成高温富集相与金属间化合物提升熔点，回流焊后熔点提升较小，明确其熔点与组分的变化规律为其研究重点。

光电 2024年04月29日 1 点赞 0 评论 200 浏览

磁性硅酸盐纳米材料在光催化降解有机污染物中的研究进展

摘要：光催化是去除水中难降解有机污染物的有效措施，因其高效的矿化能力而显示出巨大的潜力。然而，大多数光催化剂的实际应用受到其粉末形态的制约，使大规模应用成为一个难题。近年来，磁性硅酸盐复合材料在材料科学中由于其稳定和可回收的特性获得了越来越多的关注。本综述回顾了磁性硅酸盐复合材料作为光催化剂的研究现状，探讨了合成、修饰及其降解机制方面的最新进展。最后，对磁性硅酸盐复合材料的研究结果和未来的挑战进行了展望。

光电 2025年05月29日 1 点赞 0 评论 159 浏览

可拉伸高分子光电器件的研究进展

摘要:可拉伸高分子光电器件是一类基于共轭高分子的独特器件，具备在承受机械应变时仍能维持其光电性能的能力，在可穿戴电子、可拉伸显示、生物医学传感等领域展现出广阔的应用潜力. 近年来，国内外学者对器件与材料设计进行了大量的探索，为其性能提升和应用拓展奠定了坚实基础. 本文以外在弹性与本征弹性2 个维度为切入点，深入探讨器件形态设计、材料结构调控以及薄膜组分优化等策略，总结并评述其重要成果. 最后，指出未来需要关注的重点研究方向，以克服商业化过程中面临的多重挑战，并展望可拉伸高分子器件的不断进步能为有机电子领域注入新的活力.

光电 2025年08月25日 1 点赞 0 评论 63 浏览

宽禁带半导体碳化硅IGBT器件研究进展与前瞻

摘要：碳化硅（SiC）宽禁带半导体材料是目前电力电子领域发展最快的半导体材料之一。绝缘栅双极晶体管（IGBT）是全控型的复合器件，具有工作频率高、开关损耗低、电流密度大等优点，是高压大功率变换器中的关键器件之一。但SiC IGBT 存在导通电阻高、关断损耗大等缺点。针对上述挑战，对国内外现有的新型SiC IGBT 结构进行了总结。分析了现有的结构特点，结合新能源电力系统的发展趋势，对SiC IGBT的结构改进进行了归纳和展望。

光电 2024年04月29日 1 点赞 0 评论 182 浏览

电子束光刻设备发展现状及展望

摘要：电子束光刻设备在高精度掩模制备、原型器件开发、小批量生产以及基础研究中有着不可替代的作用。在国外高端电子束光刻设备禁运的条件下，中国迫切需要实现高端国产化设备的突破。介绍了电子束光刻设备发展历程，列举了当前活跃在科研和产业界的3种设备（高斯束、变形束、多束）的主要厂商及其最新设备性能，并概括了国产化电子束光刻设备发展现状。通过国内外电子束光刻设备性能的对比，总结了国产化研发需要解决的关键性难题。其中，着重介绍了高端高斯电子束光刻设备国产化需要面临的技术挑战：热场发射电子枪、高加速电压、高频图形发生器、极高精度的激光干涉仪检测技术及高精度电子束偏转补偿技术。

光电 2024年05月15日 1 点赞 0 评论 524 浏览

非对称银纳米柱的光学特性及制备

摘要：提出了一种新颖的非对称银纳米柱结构，并采用时域有限差分（FDTD）法对其激发的表面等离子体共振（SPR）模式进行了数值模拟。通过磁控溅射和离子束刻蚀技术，成功制备了该单层非对称银纳米柱结构，并通过透射光谱分析其光学特性。实验结果表明，该结构对环境折射率变化敏感，在生化物质的现场快速检测中显示出巨大潜力。基于这一发现，进一步设计并模拟了双层非对称银纳米柱结构，确认了其对偏振光的高度敏感性。这些研究成果为开发新型生物化学传感器提供了重要的理论和实验基础。

光电 2025年08月05日 1 点赞 0 评论 89 浏览

TO-252 8R引线框架精密级进模设计

摘要：根据引线框架的结构特点和生产要求，分析了引线框架冲压成形工艺，设计了精密级进模，并介绍了模具结构及关键零件的设计。经实际生产验证，模具设计可靠，避免了生产问题及成形零件缺陷的产生，为高品质、高效率生产提供保障。

光电 2024年04月28日 1 点赞 0 评论 184 浏览