可穿戴热电发电器的研究进展

摘要：人体的能量大部分以热量的形式释放，其与外界的温差平均约5～30℃，因此体热可以很好地作为热电发电器的热源。与传统发电器相比，可穿戴热电发电器将人体所散发的低品位热量转化为有效电能，有可能为一些功率要求小于毫瓦级的无线传感器节点提供足够的能量，同时还具备无污染、轻便、稳定等特性，因此越来越受到关注。目前柔性可穿戴热电发电器的研究主要聚焦基于块体型热电材料、基于薄膜状型热电材料和基于纺织织物型热电材料的三大类热电发电器。其中，块体型热电发电器的输出功率一般为每平方厘米几十微瓦，热电臂材料主要为室温热电性能较高的碲化铋基合金，研究重点在于提升这类器件的输出性能和柔性。薄膜型热电发电器的输出功率一般在每平方厘米纳瓦和微瓦之间，按结构可分为水平型和垂直型，常见的水平型器件包含串联型、堆积与卷起型和折叠型，通常会产生较大的输出电压；而垂直型器件单位面积的热电臂对数增多，会产生较大的功率密度。纺织织物型热电发电器输出功率较小，但是具有优良的拉伸、弯曲和面内剪切性能，可以适应3D变形，更适合在弯曲的人体皮肤表面收集热量。本文综述了以上三大类主流的柔性可穿戴热电发电器的研究状况，并从设计、结构和性能方面分析了各类热电发电器的优缺点。

光电 2024年05月24日 1 点赞 0 评论 260 浏览

芯粒集成工艺技术发展与挑战

摘要：万物感知、万物互连和万物智能推动集成电路进入新一轮的高速发展期并促进对高性能芯片需求的指数级增长。后摩尔时代，芯片性能的进一步提升面临大面积芯片良率降低、功耗控制难、片内互连密度大以及制造成本高等难题。因此业界开始将原来多功能、高集成度的复杂SoC 芯片分割做成单独的芯粒（Chiplet），再通过先进封装工艺集成为集成芯片或微系统产品。对芯粒集成技术特征及模式、发展历史、优缺点进行了梳理与阐述，同时归纳总结了芯粒集成的关键技术挑战，并对未来发展进行了展望。

光电 2025年11月02日 1 点赞 0 评论 257 浏览

碲化锡基热电材料的研究进展

摘要：热电材料能够实现热能与电能的直接相互转换, 展现出在极端环境条件下的出色性能, 是重要的新型能源材料之一. 传统的PbTe以其卓越的电子和声子输运特性在中温区热电转换领域占据着主导地位, 然而铅毒性涉及的环境问题正促使热电材料向无铅路线发展. 作为PbTe的潜在替代者, SnTe近年来引起了热电领域研究者的广泛关注. 众多新技术与策略被应用于改善SnTe材料电输运与热输运性能, 使SnTe热电性能实现了大幅提高. 尽管距离替代PbTe并实现工业化应用仍有较大差距, 但SnTe依然显示出作为卓越中温区热电材料的巨大潜力. 本文介绍了SnTe材料的内在非化学计量特点以及热电输运特性, 综述了在p型SnTe半导体中成功应用的载流子浓度优化、能带工程、能量过滤和声子工程等性能优化策略, 并总结了近年来对n型SnTe材料和全SnTe基热电器件的探索工作.最后, 对SnTe热电材料的研究进展进行了总结, 并对其今后的研究方向提出了展望.

光电 2025年12月13日 1 点赞 0 评论 186 浏览

基于二维材料的柔性可穿戴传感器件研究进展

摘要：柔性可穿戴传感器是附着于人体皮肤或组织上的监测装置，可以持续监测和量化特定微环境变化所产生的电信号或化学信号，在医学诊断和治疗方面具有广泛的应前景。二维材料具有原子薄层的平面结构、优异的机械柔性和电学性能，非常适合用于构建可穿戴传感器。近年来，基于二维材料的柔性传感器在材料制备、工艺设计和设备集成等方面取得了巨大的进展。本文首先综述了二维材料在柔性可穿戴传感器应用上的最新研究进展，概括了基于二维材料的可穿戴传感器在物理、化学和生物信号检测方面的应用。另外，详细介绍了包括多模态传感在内的二维材料集成器件。最后，讨论了二维材料柔性可穿戴传感器在实际应用中所面临的问题和挑战，并对基于二维材料的可穿戴传感器的发展前景作出了展望。

光电 2024年05月17日 1 点赞 0 评论 664 浏览

基于纳米铜膏的导电结构激光并行扫描烧结成型技术

摘要：针对柔性基板中导电结构的快速成型，对纳米铜膏的多道激光并行扫描烧结技术进行了优化。探究了不同功率和填充间距对激光烧结过程中的纳米铜膏烧结形貌和电阻率的影响，得出最佳的工艺参数。适当缩小间距可提高烧结程度和导电性，但间距过小易导致基板过热。实验结果表明，最佳工艺参数组合为功率170 mW、间距10 μm、光斑直径15 μm，此时烧结线路呈现金属铜色，并形成网状烧结结构，测得电阻率为5.32×10－6 Ω·cm。对比聚酰亚胺（PI） 和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 薄膜在激光烧结过程中的效果，分析了基板的耐热性和透光性对烧结效果的影响机理，为后续清洗工艺提供可行性参考。

光电 2025年10月09日 1 点赞 0 评论 205 浏览

微纳电子静电打印：原理、工艺及应用

摘要：随着电子器件向小型化、集成化、多功能化方向发展，传统电子制造技术在制造精度、材料适应性、工艺灵活性等方面暴露出局限性，而静电打印技术已发展为微纳电子增材制造的一种新手段，故综述了微纳电子静电打印的技术原理、材料工艺及潜在应用。首先，阐述该技术的基本原理，着重介绍了微滴喷射、泰勒锥射流两种打印模式；接着，探讨金属纳米材料油墨、金属前驱体油墨和液态金属等不同电子材料的静电打印工艺特点和适用范围；最后，总结该技术在微纳电路、柔性电子、曲面电子及生物传感等领域的最新应用研究，并展望其未来研究方向，以促进静电打印技术在微纳电子领域的技术发展。

光电 2025年12月09日 1 点赞 0 评论 137 浏览

金属铜电沉积调控及其在芯片制造中的应用

摘要：金属铜因其优异的导电性、导热性、机械延展性和抗电迁移性, 在芯片制造工业中作为互连材料广泛应用。铜互连结构的制备主要使用湿法的电化学沉积技术。本文针对芯片制造相关金属铜电沉积工艺, 系统介绍了金属铜电沉积调控用关键添加剂组分及其作用原理, 并详细介绍了电镀铜在芯片制造核心工艺(大马士革电镀、硅通孔、铜柱电镀及再布线层电镀)中的技术需求、工艺流程及未来技术发展趋势。最后, 本文针对我国高端电子电镀行业的发展现状, 对金属铜电沉积调控及其在芯片制造中的应用未来发展方向进行了展望。

光电 2024年05月17日 1 点赞 0 评论 650 浏览

大尺寸有机基板的材料设计与封装翘曲控制

摘要：倒装芯片球栅阵列（FCBGA） 基板具有尺寸大、层数多等特点，可以满足大尺寸芯片超高速运算的需求。随着芯片尺寸的增大，有机基板的翘曲问题变得更加突出，因此，需要对有机基板材料在热膨胀系数（CTE）、模量、树脂收缩率、应力控制等方面进行升级。对FCBGA基板使用的大尺寸有机基板材料进行研究，重点研究其关键性能参数，如CTE、模量和树脂收缩率等，进一步探讨了对树脂基体、无机填料和玻璃纤维布等材料的选择以及生产制造过程中的应力控制，并对大尺寸有机基板材料技术的发展趋势进行了展望。

光电 2025年12月03日 1 点赞 0 评论 231 浏览

全聚合物太阳电池材料与器件

摘要：全聚合物太阳电池的光活性层中的给受体材料均由聚合物构成, 其具有优异的形貌稳定性及机械稳定性等突出优点, 在实现大面积、柔性有机太阳电池的制备中具有较大潜力, 引起了越来越多研究者的兴趣。随着各种新型聚合物给体/受体材料相继被开发出来及器件结构的不断发展, 全聚合物太阳电池异军突起, 器件效率目前已经突破18%。然而, 相较于非富勒烯小分子受体太阳电池, 全聚合物太阳电池面临效率仍需进一步提高、聚合物给/受体性能的批次差异等问题, 如何开发高性能聚合物给/受体材料及制备高效器件仍面临一定的挑战。本综述着眼于全聚合物太阳电池给/受体材料的开发、器件结构调控、界面工程等方面, 系统总结了近年来该领域内的代表成果, 并对未来高效全聚合物太阳电池材料、器件的发展做出了展望。

光电 2024年05月17日 1 点赞 0 评论 273 浏览

纳米铜基柔性导电薄膜制备现状及前景

摘要： 纳米铜基导电薄膜具有高导电、高性价比且易与柔性基材结合等优点，在下一代柔性电子产品领域具有广泛的应用前景。然而，纳米铜基导电薄膜在制备的过程中易被氧化，成为制备高导电纳米铜基导电薄膜的难题。文中从油墨配方、印刷方法、烧结方法等方面系统地介绍了纳米铜基柔性导电薄膜的制造方法，着重介绍了目前抗氧化油墨的设计思路，阐明了目前柔性电子先进微纳连接技术的工艺流程，对比了其优缺点及适用范围，并列举了纳米铜基导电薄膜在下一代柔性电子产品领域的典型应用。在此基础上，对纳米铜柔性导电薄膜制造尚存的主要问题进行了总结，并对其未来发展趋势进行了展望。创新点： (1) 详细概述了铜基柔性导电薄膜的现有制造技术。(2) 指出了铜基柔性导电薄膜制造所面临的挑战。(3) 列举了铜基导电薄膜在柔性电子领域中的典型应用。

光电 2024年06月20日 1 点赞 0 评论 268 浏览