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09期杂志 文档列表

电子元件与材料杂志综述

MLCC在5G领域的应用及发展趋势1-4

摘要：为满足日益增长的海量数据传输的需求,具有超高传输效率的第五代移动通讯技术(5G)在未来几年将全面实现商业化,作为新一代移动通讯技术,其高频谱效率和高带宽体验将带来更多的创新应用。通讯技术的发展将促使各类电子产品的增长和升级换代,多层陶瓷电容器(MLCC)作为三大基础电子元器件之一,将迎来新的增长机遇。为满足5G市场应用的需求,高性能MLCC将逐渐向高频、低功耗、小型化、高容量方向发展。本文介绍了运用于5G通讯和终端产品中的MLCC种类,及其所需满足的性能;主要分析了材料、产品设计和工艺技术方面对MLCC性能的影响,及国内高性能MLCC制造所面临的挑战。

电子元件与材料杂志热点与关注

GaN衬底上Hf0.5Zr0.5O2薄膜的阻变性能与机理研究5-8

摘要：采用脉冲激光沉积法在n-GaN衬底上制备了铁电Hf0.5Zr0.5O2薄膜,通过测量样品的P-E曲线与I-V特性曲线研究该异质结构的铁电特性及阻变特性。测试结果表明HZO薄膜具有良好的铁电极化特性及双极性电阻开关特性,HZO薄膜的阻值开关比达104。薄膜同时还表现出良好的抗疲劳特性和保持特性,80次翻转后窗口保持同一个数量级,在105s内器件仍保持稳定。对薄膜的I-V曲线进行拟合分析,表明该薄膜的导电机理为界面肖特基发射模型。

电迁移不同失效模式的微观机理及其有限元寿命预测9-15

摘要：基于电迁移加速试验,在不同的电流密度及温度条件下对BGA结构的电迁移失效模式进行了分析。从原子扩散剧烈程度的角度,得到了由原子的显著迁移以及裂纹的扩展所引起的电迁移失效模式的竞争机制。同时利用原子密度积分算法,通过自适应时间增量步算法来提高其计算精度及效率,并用来分析其电迁移寿命。将试验及模拟结果进行对比,分析了目前电迁移算法的弊端,并提出了改进方案。

电子元件与材料杂志研究与试制

填充超高比例FeSiAl的纸状复合电磁吸波材料研究16-20

摘要：磁性颗粒的片状化、一致取向和高填充比是提高其复合材料复磁导率的直接方法。然而提高其填充比造成的机械性能下降、复介电常数升高的问题一直困扰着国内外学者。为解决这一难题,向非导电网状基体中填充超高比例一致取向的片状磁性颗粒是有效的途径。抽滤沉降法是有着简单的工艺和设备的流体力学方法,该方法实现了FeSiAl片状颗粒在纤维素纳米纤维基体中的良好分散、一致取向和12.5∶1~20∶1超高质量填充比。所得的纸状复合材料在该范围内获得了16-11.5j的高复磁导率,而复数介电常数控制在300-100j以下。经计算1mm厚度纸状复合材料样品的理论反射损耗在整个L波段达到-5.6dB,L波段吸波效果在该厚度下非常优秀。抽滤沉降法则为高形状比的纤维状和片状颗粒的复合材料制备提供了方法和新思路。

高容量正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2的制备及性能研究21-27

摘要：采用控制结晶法,预先合成出致密的球形前驱体Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2。前驱体与Li2CO3混合均匀后于高温条件下烧结,再进行复烧即可制备出表面光滑致密、振实密度高、容量高的正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)及充电-放电测试对材料的结构和电学性能进行表征分析。研究了不同烧结及复烧温度对材料性能的影响,并分析了其影响机理。结果表明,通过优化烧结及复烧温度可以有效提高LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料的电学性能。正极材料的中位粒径约为13μm,振实密度≥2.3g/cm3,比表面积为0.31m2/g,在3.0~4.3V电位区间内,首次放电克比容量为178.51mAh/g,首次库伦效率为89.90%。

基于石墨烯复合材料的柔性应力传感器制备及力电特性28-32

摘要：采用激光热还原方法制备了基于聚苯乙烯(PS)纳米颗粒与石墨烯复合材料的柔性应力传感器。研究表明掺入聚苯乙烯纳米颗粒可以使原本紧密连接的石墨烯碎片接触部分的结构发生破坏和重构。重构后的结构在应力下电阻变化率明显加大,从而提高了传感器的灵敏度。通过与未掺入纳米颗粒的石墨烯应力传感器进行对比,系统地研究了掺入纳米颗粒的石墨烯复合材料应变状态下的电阻改变的物理机制,力电测试结果表明性能最优的为质量占比(PS纳米颗粒质量/石墨烯质量)12.5%的90nm纳米颗粒复合传感器,其灵敏度在小应变下(1.05%)可以达到250,是复合前石墨烯柔性应力传感器的31倍,且该传感器具有较高的重复性。

混合碱法制备Zn掺杂NiO纳米粉体及其甲醛气敏性能的研究33-37

摘要：为了制备高灵敏度、快速响应的甲醛气敏传感器材料,采用混合碱法制备了Zn掺杂NiO纳米粉体,并对其进行SEM、XRD和气敏性能测试,研究了不同浓度Zn掺杂对NiO纳米粉体的形貌、晶体结构及甲醛气敏性能的影响。结果表明:Zn掺杂对其结构及形貌未产生影响,Zn掺杂明显提高了NiO纳米粉体对HCHO气体敏感性能,在Zn掺杂量为摩尔分数5%的NiO纳米粉体对HCHO气体具有最佳的气敏特性,工作温度为300℃时,粉体对体积分数为2000×10-6的HCHO气体灵敏度达到18.19,在体积分数为(50~2000)×10-6的HCHO气体范围内,随着HCHO气体浓度增大,Zn掺杂NiO纳米粉体的灵敏度呈上升趋势。这主要是由于Zn元素掺杂使NiO的空位增多,缺陷增多,从而为气敏反应提供更多的活化点,提高了气敏性能。

Al掺杂ZnO纳米片的制备及其酒精气敏性能的研究38-41

摘要：为了制备高灵敏度、快速响应的酒精气敏传感器材料,采用水热法制备了Al掺杂ZnO纳米片,研究了不同浓度Al掺杂对ZnO纳米片粉体的形貌、晶体结构及酒精气敏性能的影响。结果表明:Al掺杂对其结构及形貌未产生影响,Al掺杂明显提高了ZnO纳米片粉体对酒精气体的敏感性能,在Al掺杂量为摩尔分数5%的ZnO纳米片粉体对酒精气体具有最佳的气敏特性,工作温度为275℃时,粉体对体积分数为400×10-6酒精气体的灵敏度达71.03,在(50~2000)×10-6的酒精气体浓度范围内,随着酒精气体浓度增大,Al掺杂ZnO纳米粉体的灵敏度呈上升趋势。这主要是由于Al元素掺杂使ZnO的空位增多,从而为气敏反应提供更多的活化点,提高了气敏性能。

YAG荧光粉-无铅低软化温度玻璃复合浆料的制备与应用42-47

摘要：为优化大功率白光LED的封装过程,提出将YAG荧光粉-无铅低软化温度玻璃复合浆料印刷在玻璃基片上,经热处理制备荧光玻璃片的技术方案。采用热膨胀仪、粉末衍射仪、热重分析仪、荧光光谱仪等研究无铅低软化温度玻璃成分与热学性能的关系,无铅低软化温度玻璃粉与YAG荧光粉的配比、固含量、热处理制度等因素对复合浆料及荧光玻璃片晶型、粘度及发光等性能的影响。结果表明,复合浆料固含量为70%时,粘度适用于丝网印刷;印刷后的玻璃基片在550~650℃温度下进行热处理,可制得荧光玻璃片;无铅低软化温度玻璃与YAG荧光粉质量比在1.2~4.0范围调整,可得到封装后色温在3500~7000K的荧光玻璃片。该荧光玻璃片可适用于大功率白光LED的封装。

高密度碳气凝胶的制备及电化学性能研究48-52

摘要：碳气凝胶是高比表面积、低电阻的纳米多孔碳材料,有着广泛的应用前景,是一种较为优良的超级电容器电极材料。以间苯二酚和甲醛为反应前驱体,用溶胶-凝胶法制备出高密度(0.567 g/cm2)碳气凝胶。采用扫描电镜(SEM)以及氮气吸脱附等方法对高密度碳气凝胶的微观结构及孔特征进行表征;并通过循环伏安、恒流充放电法研究了不同催化剂含量即R/C值(间苯二酚和碳酸钠的摩尔比值)和溶质质量分数对高密度碳气凝胶材料的电化学性能的影响。结果表明当R/C值为200,溶质质量分数为30%时材料的电化学性能最佳,其在密度为0.567 g/cm2的情况下比表面积可达到1765 m2/g,当电流密度为1 A/g时相应的比电容达到164 F/g,具有更好的电化学性能。

VDMOS横向变掺杂终端的优化与设计53-56

摘要：击穿电压是垂直双扩散场效应晶体管(VDMOS)最重要的参数之一,器件的耐压能力主要由终端决定,终端区耗尽层边界的曲率半径制约了击穿电压的提升。横向变掺杂(Variable Lateral Doping)技术是调整深阱杂质的注入开窗和掩膜间距,在终端形成一个渐变的P型轻掺杂区,使反向偏压下终端区耗尽层边界的曲率半径变大。通过计算机仿真软件Sentaurus TCAD设计了一种650 V横向变掺杂结构终端。仿真结果表明,横向变掺杂结构终端可以有效缩小芯片面积和提高击穿电压,横向变掺杂结构终端的反向击穿电压为700 V,终端长度为118μm。与有相同击穿电压的场限环结构终端相比,其终端长度减小了25.8%。此外,工艺设计复杂,但设计方法可以作为实际制造的参考。

射频前端CMOS有源混频器的设计57-62

摘要：混频器是射频前端电路中的一个重要模块。设计了一个低电压高增益的下变频混频器,对混频器经典的吉尔伯特电路结构进行了改进,采用跨导系数修正技术、电流注入结构提高混频器的增益、噪声和线性度性能,并且在跨导级的漏极端口并联了一个电感,消除寄生电容,减小间接开关机理闪烁噪声。本电路采用TSMC 180 nm RF CMOS工艺,在1.2 V的工作电压下,Cadence软件仿真验证表明,射频频率为2.4 GHz,本振频率为2.39 GHz,中频频率为10 MHz时,所设计的混频器的转换增益为28.4 dB,噪声系数为8 dB,线性度(输入三阶交调点IIP3)为10 dBm,功耗为6.86 mW,混频器的整体性能指标均得到了提高,满足射频前端的应用需求。

一种结构简单的IGZO TFT AMOLED像素补偿电路63-68

摘要：提出了一种铟镓锌氧化物(Indium-Gallium-Zinc-Oxide,IGZO)薄膜晶体管(Thin Film Transistors,TFT)集成的有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,AMOLED)补偿电路。利用发光控制线关闭电源和驱动晶体管之间的控制晶体管,以抑制编程期间的泄漏电流。对比了所提出的电路和传统电路的性能,结果表明提出的像素电路可以有效地补偿驱动晶体管的阈值电压(Threshold Voltage,VTH)偏移和载流子迁移率μ的变化。当VTH漂移2 V和μ增加30%时,OLED电流误差率可以分别降低至5%和9%。所提出的像素电路不仅具有非常简单的驱动结构,而且能够提高补偿精度。

基于IPD工艺的小型化无反射带通滤波器设计69-73

摘要：设计了一款基于集成无源器件(IPD)技术的小型化无反射带通滤波器。它区别于传统滤波器最大的特点是它将阻带信号吸收掉而不是反射回信号源,可以极大的提高电路的线性度。在无反射高低通滤波器的电路拓扑结构下,采用串联形式,完成了具有超宽带的无反射带通滤波器的建模与仿真。该滤波器中心频率为2.03 GHz,中心频率处的插入损耗小于1 dB,BW-3dB≤1.91 GHz,回波损耗≥8.5 dB,带外抑制峰值≥14.47 dB,整体尺寸仅为1.6 mm×1.25 mm×0.3 mm。通过仿真实验,验证了串联方式的无反射带通滤波器的可行性。

一种浮地磁控忆阻模拟器设计与特性分析74-78

摘要：从忆阻的定义出发,本文提出了一种新的磁控忆阻模型,并采用通用有源电路芯片设计了浮地忆阻电路模拟器。忆阻模型由线性电阻和随时间变化的非线性电阻两部分构成,由非线性电阻参数分析了忆阻模型的频率特性。基于Multisim仿真软件给出了在不同交变信号激励以及不同参数下忆阻电路模拟器的仿真结果,从而研究了其二端口的基本电特性。最后,完成了其硬件电路的实现及性能测试。电路仿真和硬件测试结果均表明:所设计的磁控忆阻电路模拟器具有紧磁滞回线特性,与理论上的忆阻特性相吻合,可为忆阻在电子学领域的应用提供一种器件模拟实体。

薄型IC封装基板翘曲分析与设计优化79-83

电子元件与材料杂志技术与应用

玻璃粉球磨工艺对电子浆料性能的影响84-88

摘要：为了寻找能满足粒径大小合适、粒度分布集中的电子浆料用玻璃粉,对其球磨方式和球磨工艺参数进行了研究,结果发现采用转动球磨机,按料水比1∶1(质量比)加入物料,并按照70 r/min的转动速度球磨25 h后制备的玻璃粉分别在导体浆料和电阻浆料中使用,烧结膜致密性较之前有较大提高,导体浆料的耐酸性和电阻浆料的电性能均得到了极大提高,可满足电子浆料客户特别是高端电子浆料客户的要求。此外还介绍了湿法激光粒度仪测试玻璃粉的粒度分布,并简要讨论了玻璃粉球磨细化过程中的各类影响因素。

宇航用某新型膜式熔断器应用验证方法设计与实现89-94

摘要：新型膜式熔断器作为电路保护的关键元件在电子系统中应用广泛,为满足航天应用的需求,对新型膜式熔断器可靠性及适用性也提出了更高的性能指标要求。通过对熔断器功能性能进行分析,结合航天工程中实际电路设计时的应用需求,针对宇航用新型膜式熔断器首创性设计了应用验证评价指标与验证方法,首次实现了对新型熔断器在航天工程应用中的适用性及可靠性评价,可作为航天工程应用的指导依据。