液体透镜在3D显示中的应用

摘要:液体透镜是一种通过调控液体介质界面形态实现光学参数动态调节的光学元件,具有快速响应、低功耗、无机械磨损、微型化等优势。三维(3D)显示技术是当前信息显示的前沿技术之一,在医疗、教育、影视等领域中具有广泛应用。目前,3D 显示技术面临显示平面固定、无动态调控能力、景深和视场受限等共性瓶颈,亟待突破。液体透镜为上述问题提供了解决思路,并在3D 显示中得到了广泛应用。为此,简述了液体透镜的原理与分类以及3D 显示技术的发展现状,并从多视点裸眼3D 显示、集成成像3D 显示、全息3D 显示和增强现实/虚拟现实(AR/VR)显示等4 个方面总结了液体透镜在3D 显示技术中的应用。此外,还展望了3D 显示技术提升的技术路径。

超灵敏快速石英增强光声传感关键技术及应用

摘要:概述了近年来基于石英增强光声光谱(QEPAS)实现超灵敏快速痕量气体传感的关键技术及其应用。首先,讨论了不同类型声学腔与石英音叉(QTF)的耦合机制,以及它对提高QEPAS 系统灵敏度的影响。设计合适的声学腔可以有效地放大光声信号,从而提高传感器的检测灵敏度。其次,介绍了一种无需预先校准且响应速度更高的拍频石英增强光声光谱(BF-QEPAS)技术。重点阐述了定制QTF 的设计理论,以及结合定制音叉QEPAS 的一些技术突破。介绍了超灵敏快速石英增强光声传感在环境监测、医疗诊断、电力系统安全监测等领域的应用,并展望了未来超灵敏快速QEPAS技术在新型激发光源、微型化传感器等方面的发展趋势。

硅通孔3D互连热-力可靠性的研究与展望

摘要:硅通孔(TSV)技术是3D集成封装中用于实现高密度、高性能互连的关键技术,TSV的热-力可靠性对3D集成封装的性能和寿命有直接影响。从TSV的制造工艺、结构布局、材料可靠性以及评估方法等多个方面对TSV 3D互连的热-力可靠性进行研究,对其研究方法和研究现状进行总结和阐述。此外,针对TSV尺寸减小至纳米级的发展趋势,探讨了纳米级TSV在应用于先进芯片背部供电及更高密度的芯片集成时所面临的可靠性挑战。

无“线”可能:激光能量传输如何重塑能源未来

摘要:分析了激光无线能量传输(laser wireless power transmission,LWPT)技术的基本原理、发展背景及未来应用。该技术基于受激辐射原理,将电能转化为激光能量,经过大气或真空介质传输后,最终由激光电池将光能高效转换为电能,具备高方向性、高能量密度、远距离传输等优势。在低空产业领域,LWPT 可为无人机、飞行汽车等提供持续能源补给,显著提升续航能力与作业效率;在商业航天领域,其可为卫星、空间站及深空探测器构建灵活的能量传输网络,支撑长期太空任务。展望未来,LWPT 技术与激光通信、卫星遥感定位等技术结合,可实现能源与信息的协同传输,构建交通–信息–能源三网融合的智能化蓝图,推动交通系统向高效化、自动化迈进。这一目标的实现,需依托多行业深度合作与持续技术创新,并同步推进跨领域协同研发及标准规范制定。通过推动该技术的发展,有望催生能源传输领域的革命性变革,为现代社会的发展提供坚实的支撑。

宽禁带半导体碳化硅基核辐射探测器研究进展

摘要:碳化硅(SiC)半导体材料具有宽禁带、大晶体原子离位阈能及高电子空穴迁移速率等众多突出优势,基于其研制的SiC核辐射探测器具有耐高温、抗辐照、体积小、响应快等优点。高质量、大尺寸SiC晶体材料与外延生长技术及器件制备工艺的不断提升,极大地促进了SiC基核辐射探测器的发展。本文从SiC核辐射探测器的原理及性能评价指标入手,分析了辐射探测时SiC材料与各种辐射粒子相互作用的方式、主要性能指标,以及主要性能指标与SiC晶体缺陷等的关系,并基于SiC晶体的物理性质,总结对比了探测器级SiC晶体衬底制备和外延生长的方法,重点介绍了SiC带电粒子探测器、中子探测器、X/γ探测器的最新研究进展,分析了SiC基核辐射探测器发展面临的挑战,为提高SiC基核辐射探测器的性能提供了参考。

电子鼻技术及其应用研究进展

摘要:电子鼻(Electronic nose,E-nose)技术作为一种有效的嗅觉模拟与气体识别的方法被广泛应用。电子鼻系统由气体传感器阵列组成,利用其交叉敏感性对气体进行检测。电子鼻系统利用机器学习算法,对气体进行定性定量分析。传统的机器学习算法在电子鼻系统中的应用已经成熟,如今深度学习算法也慢慢在电子鼻系统中应用。电子鼻系统具有选择性高、精密度好、反应快速、稳定性和延展性好的特点,被应用于包括有毒气体检测、空气质量管理、食品新鲜度和质量预测等方面。本文从气体传感器阵列的组成、信号采集与处理单元、模式识别算法的分类以及电子鼻系统在实际中的应用等方面综述了电子鼻系统气体识别的最新研究进展,最后对电子鼻系统气体识别目前所存在的问题以及发展前景进行了总结和展望。

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.

基于深度学习的透射型偏振转换超表面设计

摘要:提出了一种基于深度学习的超表面设计方法。该方法基于深度神经网络(DNN)生成透射偏振转换波所需的单元结构参数。在其工作频点上,单元结构的传输幅度超过0.9。所设计的偏振转换器基于单层介质结构,且介质厚度被限定在一定范围内,在实现高性能的同时兼具结构易加工、低成本等特性。针对数据库所涉及的频段范围,该方法可以逆向预测传输幅度超过0.9 的任意频点所对应的单元结构参数。为验证其有效性,以0.5 GHz 为间隔展示了7 个模型。其中,10.0 GHz 对应的模型介质厚度仅为0.82 mm(0.027λ0,λ0=30 nm),实现了超薄结构设计,且该转换器对入射线偏振方位角具有不敏感性。基于神经网络的偏振转换器得到的实际频点与目标频点的误差小于0.03 GHz。此外,制作了样品并进行实验测试,仿真结果与实验结果之间具有良好的一致性,进一步验证了所提设计方法的可靠性与实用性。

锡基钙钛矿光电晶体管的研究进展与展望

摘要:金属卤化物钙钛矿因其可调带隙、强光吸收、较长载流子寿命以及与溶液法和真空沉积等工艺的良好兼容性,成为一种兼具优异电学与光学性能的新型材料体系。其中,锡基卤化物钙钛矿得益于其较低的载流子有效质量,可实现高效的电荷输运,可作为高性能场效应晶体管(FET)的沟道材料,在大尺寸发光显示驱动背板应用方面极具潜力。同时,其显著的光响应特性使器件可进一步演化为光电晶体管,通过栅压调控实现光信号对沟道电导的有效调制与电学放大,在光电集成领域展现出广阔前景。围绕锡基钙钛矿场效应晶体管,系统综述其材料光电物理基础、器件结构体系与典型应用进展,旨在为其在光电融合器件、电路开关与显示驱动中的工程化与规模化应用提供参考。

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。