电子元件与材料杂志 北大期刊 统计源期刊

电子元件与材料 2018年第02期杂志 文档列表

电子元件与材料杂志综述

掺杂活性炭的制备和电容性储能应用研究进展1-6

摘要：杂原子（N、O、S和P等）掺杂能够显著提高活性炭在电容性储能器件中的电极性能,本文对掺杂活性炭的制备方法、理化特性和电容器电极应用（超级电容器和锂离子电容器）进行了系统介绍.根据掺杂元素引入次序的不同,掺杂活性炭的制备方法可分为先活化后掺杂处理和先掺杂后碳化活化两类.掺杂官能团可以引入赝电容、提高碳材料电导率、改善与电解液的浸润性,因而显著提高超级电容器的比容量和倍率性能.掺杂活性炭的低成本批量制备技术和掺杂官能团对有机电解液稳定性的影响等方面的研究是今后亟待开展的工作.

有机无机杂化型钙钛矿材料光电探测器研究进展7-18

摘要：有机无机杂化钙钛矿材料（CH3NH3PbX3）因其优异的光电转化效率,在太阳能电池研究方向获广泛关注.因可调禁带宽度、较高电荷迁移率、较大光吸收系数等突出性能,基于CH3NH3PbX3材料光电探测器的研究成果不断涌现,在未来光电子学、电子信息领域有重要应用前景.本文以CH3NH3PbX3光电探测器综合性能为出发点,总结了界面工程、能带工程等器件性能提升方法,从光电探测器光谱响应范围、光吸收能力、响应度与检测率、柔性、稳定性五个方面归纳了近年来CH3NH3PbX3材料光电探测器的研究进展,并对现存挑战和未来前景作出解析与展望.

电子元件与材料杂志研究与控制

基于石墨烯复合材料的散热结构温度场分布有限元分析19-24

摘要：高导石墨烯复合材料具有优异的热物理性能,与铜等传统热管理材料相比,具有密度低、导热性能好的优势,是非常理想的电子封装材料.但由于其高成本、低强度的缺点,严重制约了这类材料的应用.本文以课题组制备的石墨烯高导热复合材料为基础,采用复合材料作为关键散热部件材料,既利用了复合材料的定向高导热特性又解决了成本高、力学强度差的问题,并且通过 ANSYS 软件进行温度场模拟,成功将热源表面温度降低11.5 ℃,证明了在特殊区域, 采用新型高导热石墨烯复合材料代替传统材料的手段,可以改善整个结构导热性能.研究成果为新型热管理材料在相关领域的应用提供了技术支撑.

铝掺杂ZnO纳米粉体制备及其光学特性25-29

摘要：采用溶胶-凝胶法,以六水硝酸锌、乙醇胺和九水硝酸铝为主要材料,制备得到 Al 掺杂 ZnO（AZO）粉体.利用XRD、TEM、XPS、PL等检测手段对样品的物相、形貌及发光特性进行表征.结果表明：以溶胶-凝胶法合成的 Al 掺杂 ZnO粉体为六角纤锌矿型结构,Al以 Al3＋形式掺杂进入ZnO晶格,当 450 ℃热处理0.5 h、Al掺杂摩尔分数为3%时,样品结晶程度最高;形貌为类球形,颗粒平均粒径大小约80 nm;在光致发光（PL）光谱上于468.6 nm处的缺陷峰强度明显降低,说明Al掺杂可改善ZnO粉体性能,使电子空穴复合概率大大降低.

不同光谱响应太阳能电池测试差异性研究30-34

摘要：目前市场上太阳能电池种类繁多,不同电池具有不同的结构、工艺、材料掺杂等;此外,太阳能模拟器还不尽完善.因此导致采用太阳能模拟器进行太阳能电池测试具有较大差异性.本文首先选取 P 型电池,HIT电池,IBC电池为研究对象,建立五参数模型,评估各种不同类型及不同结构电池在AM1.5下的响应特性,得出了电流与辐照度呈明显的正线性关系,功率与辐照度大致成正线性关系;其次改变辐照度参数值,评估同一结构电池在不同太阳能模拟器光谱下的响应特性,得出外量子效率和内量子效率随波长的变化规律;此外分析仿真平台的适应性以及根据测量数据利用数学模型计算短路电流和辐照度相关系数.

组合活化制备高孔隙率球形多孔炭及其超级电容性能35-38

摘要：球形多孔炭具有堆实密度高、电极制作容易、比电容高等优点,是超级电容器理想的电极材料.优化球形多孔炭的比表面积和孔径结构是提高其储能性能的重要途径. 本文将氯化锌活化剂与间苯二酚-六次甲基四胺原位共聚,再低温化学活化或辅以二氧化碳物理活化,得到了比表面积1947 m2/g,孔体积1.27 cm3/g的球形多孔炭.在 1 mol/L 的 TEABF4/PC 电解液中,以所制球形多孔炭为电极的超级电容器在功率密度分别为 259 和 9519 W/kg时,比能量达到30和15 Wh/kg,且在1 A/g循环5000次后,比容量仍然保持在84%.

添加微量金属离子及金属氧化物对阳极铝箔侵蚀性能的影响及机理研究39-45

摘要：为研究加微量金属离子对铝箔腐蚀的影响因素及其作用机理, 探讨腐蚀液中添加微量金属离子的作用,采用HCl-H2SO4直流腐蚀体系, 通过对腐蚀铝箔减薄率和失重率进行分析, 用金相显微镜 （OM） 和扫描电镜 （SEM）对腐蚀铝箔形貌进行检测.结果表明：由于存在占据侵蚀位点效应、微电池效应、离子间竞争的相互协调过程,随金属离子或金属氧化物添加浓度的增大,铝箔减薄呈先减小、后增大、再减小趋势,铝箔失重率变化较复杂;低浓度的金属离子添加具有缓蚀效应,使得铝箔减薄率和失重率最大下降约 59.7%和 13.5%;金属离子或金属氧化物添加后,产生的隧道孔较整密,Cl–的无用腐蚀减少,铝箔比表面积增大,比容最大增加约17.1%.

Bi0.5Na0.5TiO3-Ba（Al0.5Sb0.5）O3陶瓷的压电、铁电特性及场致应变效应46-49

摘要：用普通陶瓷工艺制备了 （1–x）Bi0.5Na0.5TiO3-xBa（Al0.5Sb0.5）O3（x=0.03~0.05）压电陶瓷 ,研究了Ba（Al0.5Sb0.5）O3含量对Bi0.5Na0.5TiO3（BNT）压电陶瓷的介电、压电、铁电和场致应变效应的影响.研究表明,随着第二组元Ba（Al0.5Sb0.5）O3含量的增加,该陶瓷经历了从极性态的铁电相向非极性态的非铁电相的转变.在x=0.035组分处,多相共存导致样品具有最大的压电常数d33=99 pC/N,最大的应变Smax=0.27%,机电耦合系数kp=20.1%,kt=30.4%,等效压电常数d＊33=386 pm/V.

一种紧凑型的宽频带单脊波导功分器50-54

摘要：提出一种宽频带、小型化单脊波导功分器结构.分支波导采用标准单脊波导,在维持较高功率容量的条件下拓展了传输模的主模带宽.在T型结处设置一容性金属平板与分支单脊波导相接构成一个宽带电抗性调谐元件,在主模带宽拓展的情况下有效地实现了 T 型结的宽带匹配.为了能够与标准器件连接,设计了单脊波导-标准矩形波导转换器件,采用多级阶梯匹配的形式使转换器件的阻抗带宽与T型结保持一致.利用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果显示该功分器在25~40 GHz频率范围内,回波损耗小于–20 dB,信号波动优于0.04 dB,相对带宽为 46.2%,实际内部尺寸比标准波导功分器减少 38%.该单脊波导功分器具有低损耗、小型化和宽频带的优点,可以广泛应用于雷达、天线以及功率放大器等微波设备.

宽带毫米波微带天线的设计55-58

摘要：设计并实现了一款宽带毫米波微带天线.天线由微带线通过PCB通孔激励中心贴片,中心贴片谐振于45 GHz.放置于中心贴片两侧的两个寄生贴片,通过耦合产生两个在45 GHz附近的谐振频率.适当调整贴片大小,三个谐振频率合成一个宽带.经测试,天线带宽 9.9 GHz,带宽比达到 22%,与仿真结果基本一致.在此基础上,利用八木天线原理,改变天线尺寸关系,实现了主波束辐射方向偏转控制.

具有双陷波特性的超宽带带通滤波器59-63

摘要：采用修改的多模谐振器（MMR）结构,通过输入输出端开槽形成交叉耦合,实现了一种结构紧凑的超宽带（UWB）带通滤波器.修改的多模谐振器在通带中能产生两个奇模、三个偶模,加载的阶跃阻抗开路枝节在通带的两边产生两个传输零点,提高了边缘选择性.同时在滤波器下方耦合双模阶跃阻抗谐振器形成具有双陷波特性超宽带带通滤波器,利用 HFSS13.0 验证.结果表明：该滤波器通带在 2.61~11.21 GHz,其陷波频率分别发生在 5.61,7.81 GHz,能有效抑制 WLAN和 X 频段卫星通信系统对超宽带通信系统的影响,可适用于超宽带无线通信系统.

硼硅酸盐/氧化铝复合陶瓷基板的打印制备与性能研究64-68

摘要：基于3D打印技术,通过合理调配各材料之间的成分比例,精确控制打印参数与烧结工艺,成功制备出不同尺寸规格的硼硅酸盐/氧化铝陶瓷复合材料体系的低温共烧陶瓷（LTCC）基板,并对打印过程进行分析,对基板的微观结构、致密度以及介电性能进行了测试.结果表明：当打印速度为300 mm/min,气压为150 kPa时打印的基板性能良好, 表面粗糙度为（0.93±0.05） μm, 厚度为（105±10.2） μm, 在850 ℃烧结致密, 密度可达（2.5±0.16） g/cm3,晶粒均匀,且在2.4 GHz下测试试样的平均介电常数为5.4,介电损耗为0.0017,满足LTCC基板的使用要求.

直接敷铜技术中铜箔预氧化层的检测与控制69-74

摘要：通过控制氧化的方法对制备敷铜陶瓷基板（DBC基板）的铜层进行预氧化处理.研究了预氧化温度、氧分压对铜箔氧化层物相和厚度的影响,采用拉曼光谱仪测试铜箔氧化膜物相组成,采用紫外-可见分光光度计测试铜箔氧化膜的吸光度,确定了铜箔表面氧化物层吸光度与厚度的关系.结果表明：预氧化温度在400~800 ℃,氧分压控制在100×10–6~700×10–6,铜箔表面生成一层氧化亚铜（Cu2O）层;在过高的预氧化温度和氧分压条件下,铜箔表面就会生成 CuO物相,而且氧化膜层变厚,表面疏松、局部出现氧化膜脱落,不利于 DBC基板的制备.当氧分压为500×10–6,预氧化时间为1 h,温度为600 ℃时,铜箔表面可以获得均匀致密的Cu2O薄膜,并且氧化膜与基体Cu结合紧密,有效提高DBC基板的结合性能.

基于ANSYS/LS-DYNA板级焊点跌落分析75-78

摘要：研究了不同跌落条件对板级焊点跌落时的应力变化影响.运用有限元软件 ANSYS 的 LS-DYNA 模块对电路板组件进行建模与跌落分析,比较不同跌落高度和不同刚性跌落面下板级焊点的应力变化.结果发现：通过LS-DYNA 模块对电路板组件进行跌落仿真,能更加真实地反映出电路板组件的跌落情况.跌落后焊点的应力集中区域出现在焊点与靠近封装一侧的接触面边缘处,且跌落高度越高,焊点的最大应力值越大;接触面材料刚性越大,焊点应力分布越大,焊点越容易失效.

电子元件与材料杂志可靠性

基于加速寿命试验的SLD可靠性预计模型研究79-84

摘要：超辐射发光二极管（SLD）已广泛应用于航空、航天等多个领域,但其预计模型的缺失使得SLD的可靠性分析工作缺乏有效指导.本文基于 SLD 主要失效模式、失效机理以及典型诱发应力,构建 SLD 可靠性预计模型,开展加速寿命试验,利用性能退化可靠性评估技术、图估计、最优线性无偏估计等方法对试验数据进行分析处理,确定管芯预计模型参数,应用国内外已有耦合、热阻及制冷器可靠性预计技术,确定管芯耦合及组件预计模型系数的表征,从而完成 SLD 可靠性预计模型的建立,为 SLD 工程应用过程中的可靠性分析工作提供技术参考.

宇航用微波芯片电容器电极镀层可靠性评价方法研究85-91

摘要：微波芯片电容器作为一种新型的电容器,已被广泛应用于宇航,而国军标和行业标准中目前并无适用的评价方法.针对宇航用芯片电容器的应用方式和失效模式,设计了一套宇航用微波芯片电容器镀层可靠性的评价方法,用以评价其可靠性是否满足宇航应用需求.以国产芯片电容器为例对该评价方法进行验证.结果表明,该评价方法可有效评价和验证芯片电容器电极镀层的可靠性.