增强现实应用中的波导微型投影光机研究进展

摘要:综述面向增强现实(AR)应用的波导微型投影光机的关键技术与发展现状,系统介绍微型硅基有机发光二极管显示器、液晶硅基反射显示、微型发光二极管、数字光处理技术以及激光束扫描技术等的原理。重点比较分析不同类型光机在亮度、分辨率、色彩表现、响应速度及系统小型化等方面的性能优势与局限性。此外,总结当前微型波导光机在显示器件、光学系统设计和光源集成方面面临的主要技术挑战及潜在解决方案,为相关研究和工程实践提供参考。

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。

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。

环视动态全息三维显示技术进展

摘要:综述了环视动态全息三维显示技术的研究进展,回顾了其发展历程与基本架构,简述了360°三维信息的获取方法,阐述了针对视角全息图的生成算法和优化技术,分析了典型的环视动态全息三维显示系统,最后对环视动态全息三维显示技术的未来发展进行了总结与展望。

负持续光电导效应及其神经形态计算应用

摘要:随着人工智能的快速发展,传统冯·诺依曼架构在算力提升上面临瓶颈,难以满足深度学习等算法对高效、高速计算的需求。神经形态计算应运而生,其受人脑启发,采用数据处理与存储一体架构,具备高度并行性和超低功耗优势。负持续光电导(Negative persistent photoconductance,NPPC)效应是指半导体材料或器件电导在光照下降低,且停止光照后仍可较长时间保持的现象。基于NPPC效应的神经形态器件能够在光信号变化时灵活调节电导,从而实现更精准的信息感知和处理,在复杂交互环境中展现出显著优势,并有助于降低系统能耗,简化硬件架构,这些特性使其在神经形态计算领域具有重要的应用价值和发展潜力。本文从光电导效应的基本原理出发,梳理了NPPC效应的物理机制,包括电荷转移、缺陷捕获、电荷隧穿和极化切换。进一步从模拟突触和模拟神经元的角度系统分析了NPPC效应在神经形态计算中的应用,并展望了NPPC神经形态器件未来面临的机遇和挑战。

生物质基导电油墨研究进展

摘要:在电子技术日新月异的当下,导电油墨作为智能印刷的核心材料,具有广阔的发展前景。传统导电油墨常以合成材料为主,其制备工艺相较于生物质材料更复杂,且其中间产物多样,对环境也存在潜在的影响。因此,以绿色著称的生物质材料合成导电油墨有其独特优势。本文着重概述近年来以生物质材料合成导电油墨的研究进展,对其进行详细介绍并对其未来发展趋势进行展望,旨在为印刷电子产业绿色转型提供一定的参考和指导。

含氟温室气体的捕集及转化研究进展

摘要:含氟温室气体(F-gases)在电子半导体工业和制冷与绝缘领域中具有重要的应用,然而这些气体通常具有较高的全球变暖潜能值(GWP),即使排放少量F-gases也会对气候产生长期且严重的影响。因此,F-gases的捕集对于实现半导体产业的可持续发展具有重要意义。传统的捕集方法,如低温冷凝和膜分离,存在效率低和能耗高等问题。近年来,多孔材料(如金属有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)、氢键有机框架(HOFs)、多孔有机笼(POCs)等)和离子液体(ILs)等新型材料在F-gases捕集方面展现出巨大潜力。此外,催化转化法也为F-gases的后续处理提供了新的思路。本文综合阐述了F-gases的分离捕集与催化转化技术的研究进展,从基于孔隙工程、复合材料设计等方面出发,总结了功能化MOFs的优势;剖析了氟化离子液体吸收F-gases的机理及面临的挑战;同时探讨了催化转化法在处理F-gases中的潜力以及存在的问题。

单硅烯和锗烯的热电输运特性研究

摘要:基于密度泛函理论和声子Boltzmann输运理论,对比研究了单层硅烯和单层锗烯的热电输运特性,深入探讨了二者的声子与电子输运机理。研究结果表明:单层硅烯和单层锗烯热输运特性的各向异性不明显,室温下单层硅烯和单层锗烯X方向的晶格热导率分别为9.8wW(m·K)和2.1W/(m·K);电输运各向异性明显,二者均为直接带隙半导体,且电子能带隙十分狭窄(分别为0.019eV和0.002eV),展现出Dirac特性。室温下单层硅烯最大热电优值ZTX和ZTY分别为0.58和0.67,单层锗烯最大热电优值ZTX和ZTY分别为0.41和0.67。研究结果可为基于硅烯和锗烯的热电设计提供理论依据和参考,未来可以通过施加应变等方法进一步对二者热电性能进行调控。

炭黑强化的柔性电子大量程发热薄膜

摘要:在半导体行业中,温度控制至关重要,但该领域仍面临诸多研究挑战,如温控材料的选择与散热管理方案的设计等。其中,柔性电子薄膜的研发亦是重要难题。然而,目前基于石墨烯和碳纳米管的柔性电子薄膜因成本高昂,限制了其广泛的应用。因此,开发一种具有优异发热性能、广泛调控范围且适用于大规模应用的炭黑柔性电子薄膜具有重要意义。为确定炭黑的最优填充量,本工作研究制备了不同炭黑填充量的复合薄膜,并对其进行了一系列测试,包括渗透阈值、最高温度、温度快速响应、循环加热热稳定性及拉伸性能测试。实验结果显示,炭黑在聚合物基体中的渗透阈值约为20%。炭黑发热膜的调控温度范围为25~60℃。在32 V电压下,填充量分别为50% 和55% 的炭黑薄膜最高温度达到53.9℃和60℃。两种薄膜不仅展现出较大的调控范围,还在循环加热后保持良好的热稳定性,并具有优异的力学性能。

热障涂层厚度太赫兹时域光谱测量影响因素分析

摘要:为了研究将热障涂层太赫兹时域光谱测厚方法用于自动仿形检测的可行性,掌握入射角、提离距离、涂层折射率和涂层基体曲率等因素对测厚结果的影响规律,开展理论分析和基于多种试块的实验研究。结果表明:测量入射角在−3°~+3°范围内变化时与入射角为0°的测厚结果之间相对偏差在0.5% 以内。提离距离在−1.5~+1.5 mm 范围内变化时与焦距位置测厚结果之间的相对偏差在2.6% 以内。涂层折射率在不同批次试块间差异较明显,10 块试块中最大相对偏差超过6%,但是在同一试块上较为一致,最大相对偏差绝大多数在2% 以内。通过在ϕ5 mm 和ϕ6 mm 曲面试块上的检测结果发现,涂层所在基体曲率削弱了反射波最大幅值,但是并不影响对飞行时间的辨识。总之,将太赫兹时域光谱测厚方法用于叶片上热障涂层自动仿形检测,具有可行性和工程应用价值。