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03期杂志 文档列表

电子元件与材料杂志综述

基于分子设计多孔碳球的制备研究进展1-9

摘要：多孔碳球因具有规则几何形状、良好的流动性、良好的化学和热稳定性、可调孔隙率和可控的粒度分布等性质而备受关注。随着化学合成、计算机建模及多孔碳球应用的发展,在分子水平上设计具有特殊结构和功能的碳球尤为重要。本文综述了多孔碳球的主要合成技术,包括St?ber外延法、喷雾热解法、模板法和水热碳化法;然后介绍了多孔碳球的关键应用,包括吸附、催化、储能和生物医学;最后展示了多孔碳球的发展和在商业应用中的挑战和机遇。

电子元件与材料杂志研究与试制

电场对含空位缺陷硅结构影响的第一性原理研究10-17

摘要：用分子动力学模拟和第一性原理计算分析方法,研究电场对含空位缺陷硅结构的影响。分子动力学结果表明,硅(100)晶面处的空位数量,总体随着电场强度的增强而增加。当电场在8.90×106V/cm和1.35×107V/cm之间时,空位数达到最大饱和数值10,并保持稳定。第一性原理计算结果表明,能带结构中的缺陷能级等效于降低价带和导带之间的带隙值,导致空位结构中隧穿电流变大。此外,缺陷能级也会导致空位结构中的静态介电常数变大,从而引起电容-电压特性值变大。

多壁碳纳米管/棉织物复合柔性电极的制备18-21

摘要：近年来柔性超级电容器在柔性电子设备领域起到越来越重要的作用,其中电活性材料与织物的结合是制备柔性电极的关键。本文针对棉织物进行多壁碳纳米管的高密度堆积性研究,并进行循环伏安曲线测试、充放电测试和交流阻抗测试。研究表明,该复合材料具备电极的应用性质,以及良好的循环稳定性和弯曲性,为进一步制备高电容量的柔性超级电容器打下了基础。

以杏胡壳为前驱体制备超级电容器炭材料22-28

摘要：以杏胡壳为原料,依次采用高温炭化和表面氧化改性的方法制备活性炭电极材料;采用扫描电子显微镜(SEM)表征材料的形貌;室温下,在三电极电化学体系,以2mol/L的KOH溶液作为电解液,通过循环伏安、恒流充放电、电化学交流阻抗和循环稳定测试分析炭电极材料的电化学性能。研究结果表明:经硝酸氧化改性后的杏胡壳活性炭的综合电化学性能得到了显著提高,在0.5A/g电流密度下,杏胡壳活性炭质量比电容达到196F/g。在2A/g的电流密度下充放电循环2500次后,电容保持率达到99%,展现出优异的电化学性能。

压制工艺对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al2O3材料烧结性能的影响29-33

摘要：以Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O系玻璃粉与Al2O3为原料,流延成型生瓷带,采用低温烧结法制备了玻璃/陶瓷系介电陶瓷材料。研究了压制工艺与烧成温度对复合材料烧结性能以及介电性能的影响。结果表明,随着成型压力增加与保压时间延长,生坯体积密度增加,相应烧结体的体积密度增加,烧成收缩率减小。玻璃/Al2O3生瓷带的微观形貌结构致密,20MPa/10min成型玻璃/Al2O3材料于850℃烧结具有较好的性能:体积密度为3.10g·cm–3,10MHz下的介电常数为7.97,介电损耗为0.00086。因此该体系材料比较适合用作低温共烧陶瓷材料。

铈镨共掺杂YAG透明陶瓷的发光性能34-37

摘要：为了改善大功率白光发光二极管(WLED)散热、老化及传统发光方式红光缺失的问题,通过均相共沉淀法和真空烧结制备了铈镨共掺杂钇铝石榴石(YAG)透明陶瓷。实验结果表明:在450nm波长激发下,铈镨双掺杂陶瓷存在530nm的黄绿光和609nm的红光特征发射峰,发光波长覆盖500nm到650nm,陶瓷发射光强度明显强于荧光粉。激发谱在340nm处有强而宽的吸收带;采用340nm的紫外光激发陶瓷样品也呈现530,609nm特征发射峰。530,609nm处的发射光强度与450nm激发相近,在紫外光激发LED上具有一定的应用前景。

AlNiCo5与AlNiCo9显微结构与磁性能研究38-43

摘要：对比研究了AlNiCo5和AlNiCo9两种磁体的显微结构和磁性能。结果表明:常温下,AlNiCo5磁体易磁化方向的剩磁明显高于AlNiCo9,但矫顽力和最大磁能积较低,AlNiCo9的矫顽力为125.34kA/m,最大磁能积为77.99kJ/m3。利用XRD研究AlNiCo5和AlNiCo9磁体的相结构,发现两者均存在强磁性α1相和弱磁性α2相,且均为体心立方结构。利用透射电子显微镜观察发现AlNiCo9磁体中的α1相均匀分布在α2相中,且两个α1相之间Cu、Ni的聚集起到了桥梁的作用。利用磁力显微镜观察两种磁体的磁畴形貌,发现AlNiCo9的磁畴呈现球形的迷宫状,AlNiCo5呈现为长条状。

银钯电极浆料低树脂高粘度有机载体的研制44-47

摘要：制备了由中链脂肪族溶剂石脑油和乙基己醇、乙基纤维素(EC)组成的低树脂含量高粘度的有机载体,并采用这种载体配制了几种银钯浆料。研究了EC含量、分子量和乙氧基取代量对有机载体的影响以及有机载体在银钯浆料中的作用。结果显示,载体的粘度在静置1d后升高,其中含8%(质量分数,下同)EC-N100的载体和含有3%EC-N50和6%EC-N100的载体甚至出现了凝胶现象。载体的触变性随着乙基纤维素含量的增加而逐渐升高,同时银钯浆料的触变性主要由载体决定。载体的凝胶现象将会造成浆料在丝网印刷过程中出现针孔等缺陷。

高压腐蚀化成铝箔的隧道圆孔和并孔模型研究48-51

摘要：利用SEM分析了高压铝电解电容器用阳极腐蚀箔的形貌,采用圆孔隧道模型和圆孔并孔隧道模型,分别建立了腐蚀箔孔径、孔筋厚度与其比电容之间的关系。研究和计算结果表明,线状并孔可以提高实用比电容;为保证折弯强度(孔筋厚度在0.40μm左右),腐蚀隧道孔径控制在1.06μm,孔密度为2.6×107个/cm2;对于隧道孔深为50μm,520V化成电压下阳极箔实用比电容可达到0.92×10–6F·cm–2,为国产高性能高压阳极箔提供理论指导。

氧化铈负载氧化钴型催化甲烷传感器的制备及稳定性研究52-57

摘要：采用浸渍法制备CeO2负载的Co3O4催化剂粉末,将催化剂粉末制作了厚膜型催化燃烧式甲烷气体传感器进行测试,讨论不同钴负载量对甲烷催化的影响,重点研究了不同钴负载量对传感器稳定性的影响,通过SEM、TPR、XRD和BET对催化剂进行分析表征。实验结果显示,Co3O4/CeO2催化剂对甲烷有较好的催化特性,Co3O4质量分数为30%时的催化剂制备的传感器对甲烷气体(体积分数2%)响应达到19mV,且在高温环境下传感器响应能力保持稳定,550℃连续工作6h响应值仅下降0.2mV。分析催化剂高温处理前后结果,证实传感器失效是由催化剂失效所导致。

高可靠固态厚膜熔断器耐脉冲能力研究58-63

摘要：熔断器在经受一定循环次数脉冲电流冲击后会产生寿命疲劳,进而发生产品熔断失效。选取航天器用高可靠固态厚膜熔断器作为典型品种,开展高可靠固态厚膜熔断器的耐脉冲能力研究,将影响熔化热能I2t值的峰值电流和脉冲冲击时间作为变化因子设计不同的试验条件,对试验结果及数据进行系统、深入地分析,得到了高可靠固态厚膜熔断器在不同脉冲I2t值下降额使用因子和关系曲线,为后续航天型号任务选用该结构熔断器提供借鉴。

微量Ag、Bi、Ni对无铅微焊点固-液界面扩散的影响64-67

摘要：为了获得微量元素Ag、Bi、Ni对无铅微焊点固-液界面扩散行为的影响规律,以低银无铅微焊点Cu/SAC0705+Bi+Ni/Cu为主要研究对象,并与Cu/SAC0705/Cu及高银钎料Cu/SAC305/Cu进行对比。研究了三种成分焊点固-液扩散后界面IMC的生长演变行为,并分析了Ag、Bi、Ni对微焊点固-液扩散的影响。研究结果表明:钎料中微量元素Ag、Bi、Ni添加可细化界面IMC晶粒,对提高界面强度有利。长时间的固-液时效过程中,界面IMC的生长速率主要取决于界面IMC的晶粒尺寸。Cu/SAC0705+Bi+Ni/Cu焊点界面IMC晶粒尺寸最小,界面IMC生长速率最大,为11.74μm/h。Cu/SAC0705/Cu焊点界面IMC晶粒尺寸最大,界面IMC生长速率最慢,其数值为1.24μm/h。

大功率三维系统封装散热微通道结构优化68-72

摘要：从微通道截面形状参数及微通道数目角度对大功率三维系统封装进行了散热优化分析。基于正交试验的设计方法对影响三维系统封装散热特性的微通道截面参数及微通道数目进行了试验设计,并利用ANSYS的FLOTRAN热流体耦合分析了上下层芯片结温、流体压力差等表征三维系统封装散热特性的因素。最后,综合考虑芯片温度、三维系统封装的可制造性和结构设计合理性,优化了微通道截面形状参数及微通道数目参数,实现了三维系统封装的散热优化。

高性能分段线性补偿CMOS带隙基准电压源设计73-77

摘要：设计了一种具有分段线性补偿的CMOS带隙基准电压源。该电路基于传统带隙基准源,利用MOS晶体管代替双极型晶体管产生正温度系数电流和负温度系数电流,将这两种具有相反温度系数的电流以适当的权重相加到负载电阻,并加入分段补偿电路,在低温阶段,加入一段负温度系数的电流,在高温阶段,抽取部分总电流,从而得到高精度的基准输出电压。在0.5μmCMOS工艺下,使用CadenceSpectre对电路进行仿真,仿真结果表明,在供电电压为5V时,基准输出电压为1.255V,在–40~125℃范围内,带隙基准源的温漂系数为1.029×10–6/℃,低频时的电源抑制比(PSRR)低于–75dB。

一种Buck变换器中的误差放大器设计78-81

摘要：基于系统稳定性的分析和负载瞬态响应的需求,本文设计了一种用于电流模式恒定导通时间(COT)架构DC-DC降压Buck变换器的高性能误差放大器并提出系统补偿方案。该误差放大器在保证频率特性良好的同时,具备高增益、补偿网络简单的优点。文中对所提出的电路结构以及系统补偿方案进行了详细的说明与理论推导,并使用Simplis软件对系统相位裕度进行仿真,最后基于0.18μmBCD(Bipolar CMOS DMOS)工艺,使用Hspice软件对电路进行了仿真验证。仿真结果表明:电源电压为2.7~5.5V、输出电压为1.8V时,系统的相位裕度位于62.5°到69.3°之间,负载瞬态恢复时间最大仅为17.3μs。

面向射频微系统应用的圆片-芯片集成工艺技术研究82-87

摘要：利用Au-Sn共晶合金反应实现硅基圆片-芯片(Die to Wafer)键合是一种可行的集成方案,通过优化关键实验条件改善圆片-芯片键合层质量及键合强度,探索出适合射频微系统应用的D2W集成工艺条件;使用扫描电子显微镜(SEM)观察各组圆片-芯片界面质量状态,分析其键合层元素组成;在常温及300℃高温下完成水平推力测试,分析了键合样片键合强度和耐高温水平。结果表明:键合压力、Sn浸润时间、Au-Sn共晶合金温度及时间、芯片键合前处理等条件对键合层质量影响较大;对芯片进行前处理,使用少量助焊剂,240℃浸润2min,并在温度为290℃、压力为4N的条件下键合6min,可以得到具备良好键合层质量的键合样片,水平推力达到55N。

结构功能一体化TR组件关键电路设计88-92

摘要：针对Ka频段结构功能一体化TR(Transmitter and Receiver)组件的研制,给出了关键电路的设计方案,包括多通道多功能射频芯片设计、子阵电路布局、射频垂直互联设计、功分网络设计、射频和低频接口设计等。这些方案有利于将TR组件的芯片有源电路、无源网络、液冷散热微流道以及贴片天线共同一体化集成在一个25层的低温共烧陶瓷(LTCC)基板上,从而实现TR组件的高密度设计.