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宽线性柔性压阻式压力传感器的研究进展

宽线性柔性压阻式压力传感器的研究进展

摘要：柔性压阻式压力传感器因其优异的性能、良好的柔韧性及在健康监测和电子皮肤等多个领域的广泛应用前景而受到广泛关注。然而，现有的柔性压阻式压力传感器在宽压力范围内往往面临灵敏度降低和线性度不足的问题。本文综述了柔性压阻式压力传感器在扩大线性范围方面的最新研究进展，重点探讨了通过分层多孔结构、分层微结构及材料协同作用等方法提升传感器性能的有效策略。基于这些方法的研究成果表明，优化传感器的结构设计和材料选择是提升其整体性能的关键。还对柔性压阻式压力传感器的未来发展趋势进行了展望，提出了多功能化、智能制造技术的应用及生物兼容性材料的开发等未来研究方向，以期为该领域的进一步发展提供理论支持。
光电 2026年01月13日
硅基锗光电探测器的发展现状与未来趋势

硅基锗光电探测器的发展现状与未来趋势

摘要：5G通信、人工智能、物联网等领域的快速发展对现有的通信系统提出了苛刻的要求。目前，具有低延时、低功耗、大容量等特点的光互连作为新通信方案受到广泛关注，其中基于硅基光电子技术的光互连是最佳的技术选择之一。作为核心器件的硅基锗光电探测器对于硅基光互连的发展至关重要。文章对硅基锗光电探测器技术发展进行阐述分析，系统总结高性能硅基锗光电探测器的新型结构、关键工艺和发展过程中的技术创新，展望其发展趋势和热点技术与研究方向，以期为中国光通信系统建设和发展提供支持。
光电 2026年02月27日
植物智能电子器件: 从生长监测到功能调控

植物智能电子器件: 从生长监测到功能调控

摘要:植物作为人类赖以生存的主要食物来源、生态环境的调解者以及多种原材料的提供者, 其生长过程的实时监测与生理功能的精准调控, 正成为推动植物科学研究与智慧植物系统管理的重要方向. 近年来, 随着材料科学与器件技术的不断革新, 尤其是在可穿戴与可植入信号监测、电控调节等领域的突破, 围绕“智能植物电子学”的新兴研究逐渐兴起, 正逐步取代传统的植物信号采集方法, 拓展植物研究的边界. 本综述旨在系统阐述智能植物生物电子器件的核心概念, 梳理其所涉及材料与器件的设计理念、发展历程、代表性进展及关键技术策略.首先, 我们介绍植物电子器件的基本原理及其主要功能类别. 随后, 从环境信号感知、生理状态监测到生长行为调控等多个维度, 系统总结了植物生物电子材料与器件的最新研究成果, 并归纳出三类主要研究策略. 最后, 结合有机电子与碳基材料的发展趋势, 探讨了该领域面临的机遇与挑战, 旨在为未来智慧植物学的构建与发展提供新思路与理论支持.
光电 2026年01月07日
量子计算机的现状与发展

量子计算机的现状与发展

摘要：量子计算是一场信息和计算领域的深刻变革，有望重塑未来的计算范式。文章追溯了量子计算从理论奠基与思想萌芽、算法突破、实验探索与硬件起步到当前“含噪声的中等规模量子”时代的4 个发展阶段，系统阐述了量子比特、量子叠加和量子纠缠等核心物理原理。详细梳理并比较了超导、离子阱、光量子及中性原子的主要硬件研发技术路线，分析了其在规模、质量和连接性上的不同权衡。在此基础上，深入探讨了量子计算面临的三大核心挑战：对抗环境噪声与退相干、实现高开销的量子纠错及解决系统扩展的工程瓶颈。进一步聚焦产业化进程，剖析了量子计算云平台的发展模式，并重点论述了从松耦合到“量超融合”的量子-经典混合计算架构，认为这是通往实用性量子优势的关键路径。立足全球趋势与我国国情，提出了以容错为长远目标、软硬件生态协同发展、加速量超融合落地等发展建议，以期为我国在该领域的战略规划提供参考。
光电 2026年02月17日
DNA水凝胶的构建及柔性电子应用

DNA水凝胶的构建及柔性电子应用

摘要：水凝胶材料能有效提升柔性电子器件与人体组织的相容性，在智能穿戴、健康监测和人机接口等研究领域展现了巨大的应用潜力. 然而，传统的水凝胶材料难以在器件界面进行原位无损的结构调控，同时也缺乏对多类型生化刺激的识别响应能力，这制约了水凝胶柔性电子器件的高性能构筑和多功能应用. DNA水凝胶制备工艺温和，结构精确可控且具有丰富的生化识别响应性，是柔性电子器件功能化的理想材料之一. 本文着重介绍了DNA水凝胶的材料特性及其柔性电子器件应用的研究进展. 首先介绍了纯DNA水凝胶和杂化DNA水凝胶的制备方法，以及面向多类型功能界面的构筑策略. 通过对DNA水凝胶力学特性、识别响应性和生物相容性的深入分析，展示了其在器件功能调控和生物医学应用方面的重要价值. 其次，详细探讨了DNA水凝胶功能化的柔性电子器件在传感、储能和显示等方面的研究进展，展现了其在人体健康监测和智能穿戴领域的应用前景. 最后，对DNA水凝胶在柔性生物电子领域的未来发展进行了展望.
光电 2024年10月29日
用于柔性电子器件的有机/无机薄膜封装技术研究进展

用于柔性电子器件的有机/无机薄膜封装技术研究进展

摘要：有机/无机薄膜封装技术被广泛用于有机发光二极管（OLED）、量子点显示及有机光伏等领域，是一种新型的柔性封装技术。综述近年来有机/无机薄膜封装技术的发展趋势，首先概述了传统硬质盖板封装方式与薄膜封装方式的发展及其优缺点。其次，系统地总结了有机/无机薄膜的制备方法，如原子层沉积、等离子体化学气相沉积等，详细阐述了不同制备方法的原理及其应用。再次，讨论了薄膜的微观缺陷、内应力，以及材料界面工程对有机/无机薄膜封装性能的影响，分析总结了有机/无机封装薄膜制备的技术要点，如采用基底表面预处理、引入中性层、调节层间应力等方式获得优质的封装薄膜。最后，探究了有机/无机封装薄膜的内在阻隔机理，提出气体在有机/无机薄膜中的传输方式以努森扩散为主，并总结了提高薄膜封装的策略，即延长气体扩散路径、“主动”引入阻隔基团及薄膜表面改性。提出了未来薄膜封装技术面临的问题，拟为柔性电子器件封装技术的发展提供一定参考。
光电 2024年06月20日
三维异构集成的发展与挑战

三维异构集成的发展与挑战

摘要：三维异构集成技术带动着半导体技术的变革，用封装技术上的创新来突破制程工艺逼近极限带来的限制，是未来半导体行业内的关键技术。三维异构集成技术中的关键技术包括实现信号传输和互连的硅通孔/玻璃通孔技术、再布线层技术以及微凸点技术，不同关键技术相互融合、共同助力三维异构集成技术的发展。芯片间高效且可靠的通信互联推动着三维异构集成技术的发展，现阶段并行互联接口应用更为广泛。异构集成互联接口本质上并无优劣之分，应以是否满足应用需求作为判断的唯一标准。详述了三维异构集成技术在光电集成芯片及封装天线方面的最新进展。总结了目前三维异构集成发展所面临的协同设计挑战，从芯片封装设计和协同建模仿真等方面进行了概述。建议未来将机器学习、数字孪生等技术与三维异构集成封装相结合，注重系统级优化以及协同设计的发展，实现更加高效的平台预测。
光电 2025年11月27日
碳基CMOS集成电路技术: 发展现状与未来挑战

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
柔性可穿戴电子应变传感器的研究进展

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
面向大算力应用的芯粒集成技术

面向大算力应用的芯粒集成技术

摘要：随着先进制程接近物理极限，摩尔定律已无法满足人工智能大算力需求。芯粒技术被公认为延续摩尔定律，提升芯片算力的最有效途径。针对芯粒技术研究热点，从集成芯片的应用与发展、典型芯粒封装技术、芯粒技术的挑战和机遇方面进行了系统性的梳理。详细列举了当前芯粒技术的应用成果，分析了2.5D、3D堆栈以及3D FO封装技术特点。
光电 2025年11月14日