胶体光子晶体制备和应用研究进展

摘要:光子晶体是通过不同折光指数的物质在空间中周期性排列来实现对光的选择性反射,从而产生结构色. 胶体光子晶体因其构筑单元易于制备,成本低廉和应用广泛而备受关注. 本文综述了胶体光子晶体的组装技术及其应用的最新进展和面临的挑战. 胶体光子晶体的组装主要采用自下而上法,包括基于物理力场的组装(如重力、离心力、电/磁场诱导组装)和流体动力学的组装(如毛细管力、剪切诱导组装).特别地,剪切诱导组装法因其在快速制备大尺寸光子晶体膜方面的潜力而受到关注. 此外,还分析了不同组装技术的优缺点,并讨论了胶体光子晶体在传感器、防伪和信息显示等主要应用场景中的应用潜力及面临的机遇和挑战. 最后,对光子晶体组装技术的发展趋势进行了展望,以期推动光子晶体材料的进一步发展和应用.

基于硅通孔互连的芯粒集成技术研究进展

摘要:通过先进封装技术实现具有不同功能、工艺节点的异构芯粒的多功能、高密度、小型化集成是延续摩尔定律的有效方案之一。在各类的先进封装解决方案中,通过硅通孔(TSV)技术实现2.5D/3D封装集成,可以获得诸多性能优势,如极小的产品尺寸、极短的互连路径、极佳的产品性能等。对TSV技术的应用分类进行介绍,总结并分析了目前业内典型的基于TSV互连的先进集成技术,介绍其工艺流程和工艺难点,对该类先进封装技术的发展趋势进行展望。

凝胶聚合物电解质在超级电容器中的研究现状与发展趋势

摘要:新型固态超级电容器具有更高的机械稳定性、易操作性和耐温耐候性,既无传统固态电解质易泄露、不便于携带的缺点,也无液态聚合物电解质易腐蚀、易爆炸的风险,是极具市场前景的高功率储能型超级电容器。固态超级电容器需要电解质离子流动性好、导电率高、活性好和机械稳定性高。凝胶聚合物电解质因其具有安全性高、稳定性好和天然无污染性等特点,是目前固态聚合物电解质中适配度最高的一种电解质。根据电解质基底来源不同可以分为天然型和合成型两类聚合物电解质,复合聚合物电解质主要由聚合物基体、添加剂和电解质盐组成。复合聚合物电解质在超级电容器中既充当了导电介质,也起着隔膜的作用。本文综述了不同聚合物电解质的特点,阐述了聚合物电解质对超级电容器储能及电化学性能的影响与作用机制,最后提出了构建高效储能系统所面临的挑战和未来发展的聚焦点。

2025年摩擦纳米发电机热点回眸

摘要:摩擦纳米发电机是一项新兴的实现机电能量转换的平台技术,在人工智能、物联网和高熵能源等多个领域都有巨大的应用潜力。综述了2025 年以来提高摩擦纳米发电机输出性能的最新策略和方法,包括复合摩擦起电介质材料、解锁界面累积电荷和构建双相对称降压转换器等,并回顾了摩擦纳米发电机在微纳能源、自驱动传感、蓝色能源、可穿戴电子、接触电致催化和工程应用等领域的最新进展,以便更多的科技工作者能了解摩擦纳米发电机的最新发展动态,促进相关领域更快发展。

超宽带隙氧化镓功率器件热管理的研究进展

摘要:氧化镓的低热导率是其功率器件发展的最大瓶颈,使其在高功率密度下产热时面临高效散热的巨大挑战。因此,开发全新的热管理和封装技术迫在眉睫。通过材料、器件和封装多层面的热管理来缓解自热引发的性能与可靠性问题成为关键。本文综述了超宽带隙(UWBG)氧化镓(β-Ga2 O3)功率器件的热管理,针对相关挑战、潜在解决方案和研究机遇提出了观点。论文首先介绍了超宽带隙氧化镓的特性及其在电子器件领域的重要性,详细阐述了热管理在氧化镓器件中的关键意义。随后,从不同的热管理技术方面,包括衬底相关技术和结侧热管理技术等进行深入探讨,并分析了热管理对氧化镓器件电学性能的影响。最后,对氧化镓器件热管理的未来发展趋势进行展望,提出了“材料-器件-封装”电热协同设计、近结异质集成和新型外部封装等多维度的热管理策略,旨在唤起相关研究,加快超宽带隙氧化镓功率器件的开发和产业化进程。

电子级磷酸的结晶精制技术发展现状与研究进展

摘要:电子级磷酸作为电子工业常用的一种超高纯试剂,广泛应用于大屏幕液晶显示器和超大规模集成电路等微电子工业中的湿法蚀刻和清洗。随着电子元器件加工精度的迭代更新,对电子级磷酸中杂质含量与微粒的要求也在日益提高。综述了电子级磷酸深度净化的常用方法,重点阐述了结晶精制技术在电子级磷酸深度净化中的优势和应用进展,总结了结晶法在磷酸深度净化过程中的杂质包藏与迁移机制,并概述了结晶纯化的过程强化手段。最后,对电子级磷酸结晶精制技术的发展作出了前景展望。

磁场和超声波在沉铜技术中的应用研究进展

摘要:[目的]电子器件微型化与高性能化对铜镀层提出了严苛要求,传统电镀铜与化学镀铜工艺在沉积效率、镀层均匀性及综合性能方面都面临挑战。[方法]综述了磁场与超声波这两种物理场辅助技术在沉铜技术中的应用研究进展。探讨了两种物理场对离子传输、界面反应、结晶过程及镀层微观结构的调控机制。[结果]磁场主要通过磁流体动力学(MHD)效应有效强化传质、细化晶粒并改善镀层均匀性,甚至可实现微观结构的定向生长。超声波则凭借其空化效应与微射流作用,显著提高沉积速率、镀层致密性与结合力,并有效促进复合镀层中纳米颗粒的均匀分散。两种方法都能克服传统工艺的某些固有缺点。[结论]磁场与超声波辅助技术是提升沉铜镀层性能的有效途径,具有绿色、高效的特点,应用前景广阔。

应用于高密度多层光存储的聚合物基存储介质

摘要:飞秒微爆多层光存储是一种新型光存储技术,它通过在介质内部记录多层数据,成倍地扩充了光盘容量极限,有望解决传统光盘容量过低的问题。但由于飞秒微爆多层光存储信息记录过程受到多种材料因素的共同影响,导致长期缺乏介质材料选择的理论依据。文中选择误码率作为光存储性能的关键指标,测试对比了不同光学树脂的光存储性能。采用相关系数量化了材料的力学性质、热性质、光学性质、介电常数和高分子链结构与光存储性能之间的依赖关系,从而揭示出光学树脂的高分子链结构才是影响光存储性能的决定性影响因素。基于此发现,在聚甲基丙烯酸甲酯材料中实现了60层高密度多层光存储信息读写测试,容量密度达到1600 Gbits/cm3。

SiC基复合陶瓷力学性能和电磁性能及其一体化改性研究进展

摘要:碳化硅(SiC)作为一种介电性能优秀的电磁吸波材料,在通信、雷达、医疗等领域具有重要应用价值,尤其在国防领域对于隐身技术至关重要。SiC 虽然具有高稳定性、高强度、耐腐蚀、耐高温等优点,但也有着阻抗匹配不佳、吸波机制单一的缺点。随着科技的不断进步,对SiC 基陶瓷的性能提出了更高要求。本文综述了SiC 基陶瓷在电磁性能和力学性能改性方面的最新研究进展。特别关注了通过材料组分的精确调控、烧结工艺的优化、添加剂种类与比例的调整以及温度控制等手段,以提升SiC 基陶瓷的力学性能。本文从涂覆型和结构型陶瓷两个维度,详细介绍了SiC 基陶瓷电磁性能改性的方法,并深入探讨了合成纳米复合材料、添加多功能填料、纳米结构控制以及纳米粒子改性等策略在电磁性能和力学性能协同优化中的关键作用。这些策略不仅显著增强了材料的弯曲强度和断裂韧性,还通过电磁参数的优化,有效提高了电磁波的吸收和屏蔽效能,为电磁吸波材料在极端环境下的应用提供了新的可能性,为开发多功能一体化的SiC 基陶瓷材料提供了丰富的技术路线和应用前景。本综述旨在为SiC 基陶瓷在高性能电磁吸波材料领域的研究和应用提供坚实的理论基础和实践指导,以期推动相关材料技术的快速发展和广泛应用,有助于提升产业竞争力、国家安全和经济社会的可持续发展。

溴化铯种子层助力全热蒸发红色钙钛矿发光二极管

摘要:信息显示作为人机交互的界面,正朝着低能耗、高集成度和高分辨率的方向发展。热蒸发钙钛矿发光二极管(PeLED)因其良好的工艺兼容性、高色纯度及高效率等优点而备受关注。然而,全热蒸发红色PeLED 的器件性能仍远落后于绿光器件,难以满足全彩显示的需求。提出一种无需额外溶剂或分子介入的埋入式种子层策略,用以调控全热蒸发CsPbBrI2 钙钛矿薄膜的结晶动力学与界面特性。研究发现,CsBr 作为种子层可通过调控初始界面处的成核过程,诱导晶面择优生长,获得高质量的钙钛矿薄膜。晶体质量的显著改善及界面缺陷形成的抑制,共同促进辐射复合增强与非辐射复合减弱。基于此策略,成功制备全热蒸发红色PeLED,其最优器件的最大亮度达到1071 cd/m2,峰值外量子效率为6.37%,是目前已报道的全热蒸发红色PeLED 中的最高性能。最后,得益于全热蒸发工艺的优势,实现了图案化红色PeLED 的展示。该工作为制备高性能全热蒸发PeLED 及实现全彩化、可集成的钙钛矿显示应用提供一种有效方案。