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碳化硅单晶制备方法及缺陷控制研究进展

碳化硅单晶制备方法及缺陷控制研究进展

摘要：碳化硅（SiC）作为第三代半导体具有禁带宽度大、载流子迁移率高、热导率高和稳定性良好等优异特性，在电力电子器件领域尤其是高温、高频、高功率等应用场景下有着巨大潜力。目前用于SiC晶体生长的主要技术包括物理气相传输（PVT）法、高温化学气相沉积（HTCVD）法和顶部籽晶溶液生长（TSSG）法。在SiC单晶生长和外延过程中，不可避免地会产生各种类型的缺陷，这些缺陷对半导体器件的性能会产生显著影响，具体表现为击穿电压降低、漏电流增加以及导通电阻变化等，这些性能的变化不仅会降低器件的效率和可靠性，还可能导致器件完全失效。因此，为了提高SiC半导体器件的良率和性能，在器件制造之前降低和控制SiC晶体生长过程中产生的各种缺陷变得非常重要。本文对当前SiC单晶的制备方法、SiC晶体生长过程中产生的缺陷及其检测技术进行了归纳总结，分析研究了SiC晶体生长过程中产生的缺陷之间的转化及影响因素，并讨论了降低SiC单晶缺陷密度的方法，最后对SiC单晶生长过程中缺陷的控制技术发展方向进行了展望。
光电 2026年07月03日
大气等离子体刻蚀技术在光学元件与半导体加工中的研究进展

大气等离子体刻蚀技术在光学元件与半导体加工中的研究进展

摘要：大气等离子体（Atmospheric Pressure Plasma，APP）刻蚀技术凭借非接触加工、常压操作及物理-化学协同去除机制，在光学元件与半导体器件加工领域展现出巨大潜力。然而，现有研究对等离子体-材料原子级相互作用机理、热力学非线性效应及反应副产物控制的系统性认知仍显不足，制约了其规模化应用。为推进APP 刻蚀技术在超精密制造领域的突破，本文系统解析了介质阻挡放电、射频放电及微波放电装置的创新设计，深入探讨了工艺参数协同优化机制与表面质量控制策略。研究发现，通过调控气体组分、激活原子选择性刻蚀模式，可同时实现超高材料去除率与原子级表面平整度；阵列化射流技术可大幅提升体积去除率，显著突破大口径元件加工效率瓶颈。同时，通过建立热效应与工艺参数的耦合模型，动态调整加工过程中的工具作用方式，显著降低了加工残差，而纯Ar 等离子体诱导的台阶-平台自组织重构可有效消除亚表面损伤。本文还综述了APP 刻蚀技术在光学自由曲面、半导体高深宽比结构及第三代半导体器件制造中的创新应用，证实其兼具高效性与原子级精度。最后，前瞻性指出该领域需突破热力学非线性效应控制、难熔副产物层管理、原子级机理认知及大面积均匀等离子体源开发等挑战，为APP 刻蚀技术迈向工业级超精密制造提供理论支撑与技术路线。
光电 2026年07月30日
新型WN纤维透明电极的制备及透光导电性能

新型WN纤维透明电极的制备及透光导电性能

摘要：纤维透明电极兼具高透光与高导电性，有望取代传统锡掺杂氧化铟（简称ITO）成为新一代透明电极材料。金属纤维虽具有高导电性，但在受热或酸碱腐蚀条件下其性能急剧下降，应用环境受限。针对上述问题，本文采用电纺丝结合氮化热处理工艺制备出新型WN 导电纤维，进一步通过近场直写方法实现纤维的有序排列与WN 纤维透明电极的图案化构筑，以获得高透光高导电且耐热耐腐蚀的新型高性能透明电极。研究结果表明，WN 纤维的导电性随氮化温度的升高而增大，900℃氮化制备的WN 纤维的电导率高达2189 S/cm。通过近场直写可以有效调控WN 纤维透明电极的网格结构，进而调控其透光性与导电性。当网格间距为200μm 时，对应透明电极的透光率高达94%以上，方阻低至6.0Ω/sq，性能优于目前报道的金属纤维透明电极。与金属纤维相比，WN 纤维透明电极还具有优异的耐热与耐腐蚀性，在160℃氧化16h，方阻仅增加8%，在pH 值为1~13 的酸碱溶液中腐蚀1min，方阻增幅≤3%。
光电 2025年03月28日
电磁屏蔽导电涂料的研究与应用进展

电磁屏蔽导电涂料的研究与应用进展

摘要：为了深入了解电磁屏蔽导电涂料的制备与性能，促进高性能、低成本的电磁屏蔽导电涂料研究与应用发展，本文首先介绍了涂料的导电机制和电磁屏蔽基本原理。其次，以不同类别的导电填料和树脂基体为重点，系统介绍了各类材料结构、性能的差异对涂料整体性能的影响，综述了当前的研究进展及针对实际应用进行的多功能改良。最后，针对电磁屏蔽涂料目前在填料结构、填料合成、聚合物基体与填料的相容性的问题进行了总结及表达了对未来产业发展的展望。
光电 2025年06月20日
基于纳米铜膏的导电结构激光并行扫描烧结成型技术

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
n型碲化铋基热电材料、器件及应用

n型碲化铋基热电材料、器件及应用

摘要：碲化铋(Bi2Te3)基热电材料, 作为目前唯一商业化应用的热电材料体系, 在近室温区内表现出优异的热电性能, 在低品位温差发电和热电半导体制冷方面具有独特的优势, 广泛应用于深空探测电源、5G通信、激光制冷、消费电子、医疗器械等关键领域. 本文以n型Bi2Te3为主要研究对象, 详尽介绍了不同的优化策略——载流子调节、织构化调控、能带工程和声子工程对该体系热电性能和力学性能优化的研究进展. 同时, 针对不同维度(一维热电纤维、二维热电薄膜和三维热电器件)下Bi2Te3基热电器件在发电与制冷领域所取得的研究成果进行展示, 总结并讨论了n型Bi2Te3基热电材料现存的挑战以及未来可能的发展方向, 以期为n型Bi2Te3热电材料的探索提供参考.
光电 2025年12月15日
面向电子皮肤的智能材料构建策略

面向电子皮肤的智能材料构建策略

摘要：电子皮肤作为具有模仿人类皮肤感知功能的新型的柔性可穿戴传感器，具有轻薄、柔软、灵活等特点，可将外界刺激转化为不同的输出信号，近年来在健康监测、人机交互等领域展现出巨大的应用潜力。本文从构建电子皮肤的智能材料角度出发，对电子皮肤常用基体和导电填料及其几何结构构建等方面进行了综述，并基于电子皮肤应用所需面对的复杂环境对其生物相容性、黏附性、自修复性、自供电性等应用性能需求进行讨论，进而指出电子皮肤在研究过程中仍然存在对人体皮肤的综合感知性能差、制备工艺复杂且昂贵、感知刺激信号存在滞后性等问题，通过材料和结构优化提升电子皮肤基础性能，从而构建优异性能、多功能化、多种外界刺激同步检测成为电子皮肤发展趋势，并且在医疗诊断、软体机器人、智能假肢和人机交互等领域表现出极大的潜力。
光电 2024年11月26日
氧化钼电致变色薄膜与器件的研究进展

氧化钼电致变色薄膜与器件的研究进展

摘要: 氧化钼作为一种典型阴极着色电致变色材料，具有制备方法简单、成本低、循环稳定性和电化学稳定性良好等优点，尤其是氧化钼还有着较短的变色响应时间和较低的生物毒害性，其电致变色薄膜与器件有着十分重要的研究与应用价值。概述了氧化钼薄膜的不同制备方法，包括物理气相沉积法、化学气相沉积法、喷雾热解法、电化学沉积法、水/溶剂热法、溶胶-凝胶法、朗缪尔-布洛杰特( LB) 沉积法和氧化剥离法，分析比较了不同制备方法的优缺点。在改善薄膜性能方面，总结了不同掺杂元素对氧化钼薄膜的影响，并进一步概述了氧化钼电致变色器件的研究进展。最后，就氧化钼薄膜及其器件在电致变色领域存在的问题及未来的研究和应用方向进行了讨论和展望。
光电 2026年07月06日
二维自旋电子学的研究进展

二维自旋电子学的研究进展

摘要：二维自旋电子学器件因其表面无悬挂键的特性，可堆叠或生长形成具有超高质量界面与高自旋注入效率的范德华异质结，有望突破传统自旋电子学器件中晶格匹配与兼容性的限制，进而实现自旋电子学的重大物理和技术突破。系统归纳了制备二维材料的多种方法，并以二维铁磁材料Fe3GeTe2、Fe3GaTe2和二维拓扑半金属WTe2等为例，重点阐述了二维铁磁异质结的最新研究动态。最后，对二维自旋电子学器件的发展进行了总结与展望。
光电 2026年07月31日
芯片用金刚石增强金属基复合材料研究进展

芯片用金刚石增强金属基复合材料研究进展

摘要：随着电子设备集成化程度越来越高，对高导热封装材料的需求也越来越大，金刚石增强金属基复合材料凭借其高导热性能成为研究焦点。然而，由于金刚石颗粒与金属基体之间的不润湿特性，具有高导热性的金刚石增强金属基复合材料难以制备。文中综述了金刚石增强金属基复合材料的研究进展，包括界面改性、工艺参数优化和复合材料制备方法，并指出了金刚石增强金属基复合材料目前存在的问题和今后的研究方向。
光电 2024年10月08日