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12期杂志 文档列表

电子元件与材料杂志综述

聚合物基热界面材料的研究现状1-8

摘要：热界面材料可以有效地改善两个固体界面间的热传导,对于电子器件的性能、寿命和稳定性起着至关重要的作用。近年来,小型化、集成化已经成为电子器件的发展趋势,电子器件的功耗不断提升,所产生的热量越来越高,对热管理提出了更高的要求,所以,热界面材料的创新与优化也备受关注。因此,综述了热界面材料的研究进展,包括导热填料的种类、填充量和性质对于复合材料性能的影响,特别介绍了复合材料中导热填料链状及网状结构制备,包括模板法制备填料导热网络、静电纺丝构建链状填料、外加电磁场控制填料的取向。最后总结了现阶段热界面材料研究的问题,展望了未来热界面材料的研究方向。

电子元件与材料杂志研究与试制

GaN太赫兹肖特基变容二极管倍频效率的研究9-16

摘要：本文使用Sentaurus仿真工具对恒定掺杂和渐变掺杂两种典型掺杂的GaN太赫兹肖特基变容二极管进行了仿真研究。着重研究了两种掺杂方式下轻掺杂外延层掺杂浓度对变容二极管的C-V特性和倍频效率的影响。通过数字滤波求解输入频率300GHz幅值8V的正弦电压在偏置电压为-8V时产生的各频率分量,计算出具有不同掺杂浓度的GaN二极管的倍频效率。结果显示,在仿真掺杂浓度范围内并且不考虑电路影响的前提下,恒定掺杂的GaN变容二极管的二倍频效率最大值为32.5%,三倍频效率最大值为16.1%;而采用渐变掺杂方式能够显著提高二极管的倍频效率,在仿真的掺杂浓度范围内,二倍频与三倍频效率均最大能提高50%左右。通过理论推导和仿真结果的计算揭示了决定掺杂浓度与倍频效率之间的关系变化趋势的内在因素。本文的研究对GaN肖特基变容二极管的倍频效率进行了理论预测,并提出了渐变掺杂提高倍频效率的解决方案,这对后续的器件设计与制备具有指导意义。

稀土Ce掺杂花状SnO2分级结构的制备与气敏性能17-24

摘要：采用水热法,以Na2SnO3·4H2O和酒精水一步合成了特殊花状SnO2分级结构,并对花状SnO2分级结构进行稀土Ce掺杂。利用SEM、XRD、EDX和气敏测试仪器对结构形貌、成分和气敏性能进行了表征和测试。掺杂前后的花状SnO2分级结构均呈六瓣均匀对称结构,花瓣由一些短棒组成。气敏性能结果表明:掺杂Ce有利于降低元件对乙醇、异丙醇、丙酮、甲醇、甲醛的最佳工作电压;工作电压U=4V,3%(摩尔分数)Ce掺杂元件对体积分数为1000×10^-6的乙醇和甲醛气体灵敏度高达450和250左右;U=4.5V,3%Ce掺杂元件对体积分数为100×10^-6的异丙醇气体,响应恢复时间为3s/7s,元件对体积分数为100×10^-6的甲醇气体响应恢复时间为5s/3s,均比未掺杂样品快2倍左右。

B2O3添加剂对Ti1-xCux/3Nb2x/3O2(x=0.23)微波介质陶瓷结构与性能的影响25-29

摘要：采用传统固相反应法制备了Ti1-xCux/3Nb2 x/3O2(TCN,x=0. 23),研究不同添加量氧化硼(B2O3)对TCN陶瓷的致密化、烧结特性及介电性能的影响。结果表明,添加B2O3烧结助剂能有效降低陶瓷的烧成温度,同时提高陶瓷的致密度;当B2O3的添加量从质量分数0. 0%到4. 0%变化时,陶瓷的最佳烧成温度从975℃降低到925℃。添加质量分数2. 0%B2O3的陶瓷最佳烧成温度为950℃,此时陶瓷具有优异的微波介电性能:εr=95. 7,Q·f=20600 GHz,τf=355×10-6℃-1。另外,氧化硼添加量对TCN陶瓷晶相结构未有影响,陶瓷晶相结构为金红石相。在TCN致密化过程中,三叉晶界处富集较高的Cu元素,且在晶界处有纳米晶与非晶相共存。

Li2O添加对Sr0.24La0.18Na0.18Nd0.4Ti0.6Al0.4O3微波陶瓷烧结及介电性能的影响30-35

摘要：采用固相反应法制备了Sr0.24La0.18Na0.18Nd0.4Ti0.6Al0.4O3+xLi2O(简写为SLNNTA-xLi2O,x=1.0%,2.0%,4.0%,8.0%,质量分数)微波介质陶瓷。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪系统研究了不同质量分数Li2O烧结助剂对SLNNTA陶瓷的相成分、显微结构、烧结行为与微波介电性能的影响关系。结果表明:当Li2O掺杂质量分数为1.0%~4.0%时,SLNNTA陶瓷体系仍可形成钙钛矿固溶体,说明低含量Li2O添加可作为SLNNTA陶瓷的烧结助剂,而当添加量增至8.0%时,体系出现未知第二相;此外,与纯SLNNTA陶瓷的介电性能相比,在不大幅恶化品质因数(Q·f≈17360GHz)和谐振频率温度系数(τf≈17.7×10^-6℃^-1)的基础上,添加2%的Li2O可使SLNNTA致密化烧结温度降至1400℃,同时保持了较高的相对介电常数(εr≈44.2)。

高场应力下晶格匹配In0.17Al0.83N/GaNHEMT退化研究36-39

摘要：制备了晶格匹配In0.17Al0.83N/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),并通过施加一个持续的应力,研究了器件在不同源漏应力下的退化机制。结果表明:应力后器件主要参数如饱和漏电流、跨导峰值和阈值电压等均发生明显的退化,并且随着源漏应力的增大,退化越来越明显。通过分析不同应力条件下器件转移特性的退化与恢复过程,提出一个沟道电子俘获和去俘获机制来解释该退化:由于InAlN势垒层中存在高密度缺陷,应力持续过程中,沟道热电子逐渐被缺陷俘获,导致器件退化;当源漏应力被撤去后,经过一段时间,俘获的电子被释放,器件性能逐渐恢复.

二维材料在电力电子器件中的散热应用40-44

摘要：市场需求推动着电力电子技术的高速发展,各种新型电力电子器件应运而生,其高功率密度带来的散热问题,直接影响了器件的电特性和可靠性。二维材料石墨烯和六方氮化硼由于特殊的二维结构,在热传导方面具有优异的特性。本文以IGBT器件为例,分别将石墨烯以薄膜形式应用于芯片表面,将六方氮化硼以导热载体形式填充到封装树脂中,在封装结构的横向和纵向同时减小热阻,提出了新一代电力电子器件封装散热的解决方案,并进行了机理分析。进一步介绍了封装过程中石墨烯和六方氮化硼的制备及应用工艺,其工艺过程和产物质量是影响散热效果的关键因素。

印制电路板铜线路化学沉积NiCr合金表面结合力增强研究45-48

摘要：通过对化学镀铬镍磷合金工艺的研究,在印制电路铜板上通过Ni的催化作用施镀一层铬或者含铬合金,改善印制电路铜线路板表面金属性质,提高印制电路铜板与PI覆盖膜之间的结合力。对化学沉积NiCr合金的速率和覆铜层压板的结合力进行系统分析确定合金最佳沉积参数。结果表明:化学沉积NiCr合金最佳实验条件为:温度85℃、时间20min、0.05mol/L硫酸镍、0.15mol/L三氯化铬。最佳实验条件下的合金镀层含铬量为8.85%(摩尔分数),与PI的线结合力为0.96N/mm,相比无NiCr合金层提高了12%。

一种旋转圆极化阵元产生OAM波束的圆形阵设计方法49-55

摘要：根据电磁理论推导提出了一种依次旋转天线阵中的圆极化阵元产生OAM波束的方法。然后,给出了一个八单元宽频带圆极化圆形阵的设计实例。在设计实例中,通过对所有阵元沿顺时针(或逆时针方向)依次旋转一定角度,可以生成模式数l=0,±1,±2,±3的OAM波束。与现有文献采用的控制阵元间馈电相位差来产生OAM波束的方法不同,本方法中所有阵元馈电相位相同,这不仅有利于OAM天线系统简化馈电网络设计,而且避免了由阵元间相移器引入的相位误差。

用于探地雷达的超宽带介质埋藏天线设计56-59

摘要：为实现探地雷达(GPR)天线的小型化和超宽带需求,设计了一种共面波导馈电的介质埋藏天线。采用平面单极天线作为辐射单元,通过添加引向贴片的方式提高天线的增益,并在埋藏辐射贴片上开扇形槽降低天线的回波损耗,利用介质埋藏的方式控制天线尺寸并使天线的结构更加稳定。该天线使用Ansoft公司的三维电磁仿真软件HFSS仿真验证。仿真结果表明该天线可工作于0.69~3GHz,最大增益超过6dBi,具有稳定的辐射特性。天线整体尺寸为18.5cm×16cm×0.45cm,在不引入反射板的情况下提高了天线增益,改善了方向图特性,相比同类天线体积有了一定改善,可应用于探地雷达设备。

叠层双面冷却功率模块封装性能研究60-65

摘要：随着电力电子系统的功率密度、工作频率不断提升,传统封装功率模块的散热性能、电磁性能已无法满足系统的要求。为了使功率模块满足小型化、轻量化、高频化的使用要求,本文设计了一款基于功率芯片叠层的双面冷却功率模块。利用验证过的仿真方法,分别对650V/600A传统封装功率模块和叠层双面冷却功率模块进行了热阻仿真和杂散电感提取。结果表明:与同等规格的传统封装相比,叠层双面冷却功率模块体积减小了93.6%;热阻约为0.039℃/W,与传统封装相比减小了约50.6%;同规格传统封装的杂散电感约20.6nH,而叠层双面冷却功率模块的杂散电感仅为7.8nH,降低了约62%。

基于多模谐振器的三通带与四通带滤波器设计66-71

摘要：基于多模谐振器设计了三通带滤波器,该滤波器具有良好的带外抑制、结构紧凑以及频率可控等优点。多模谐振器是由一个短路枝节和四个开路枝节组成,利用经典的奇偶模分析方法对其进行分析,可得该谐振器能够产生六个谐振模式。该三通带滤波器各通带中心频率分别为:2.03,2.68,4.75GHz,相对带宽分别为:15.2%,14.2%,8%,回波损耗分别为:25,15.7,3dB。滤波器的测试结果与仿真结果相吻合。在三通带滤波器基础上引入一个双模谐振器结构,经仿真和优化得到四通带滤波器,该四通带滤波器的中心频率分别为:2.6,3.8,5.4,6.5GHz,相对带宽分别为:15.7%,8%,10%,6%,回波损耗分别为:20,11,11,15dB。

电子元件与材料杂志可靠性

固态微波器件防自激测试夹具研究72-76

摘要：固态微波器件能够实现微波功率的发射、放大、控制和接收,在移动通讯、雷达等领域有着重要的应用。但是固态微波器件在实际测试中易发生自激振荡,影响其正常工作,甚至会造成永久性的损坏。而良好的测试夹具设计可以有效防止自激振荡现象的发生。因此本文通过分析固态微波器件自激振荡的产生机理,研究制定自激振荡的有效消除措施,提出了固态微波器件防自激测试夹具设计准则,并选取典型GaN微波功率晶体管开展夹具研制加以验证。器件多次重复测试均未发生自激振荡,而且测试结果一致性较好,表明形成的固态微波器件防自激测试夹具设计准则合理可行,能够有助于实现固态微波器件性能参数的精确测试,支撑研制单位的工艺改进和质量提升。

电子元件与材料杂志技术与应用

450V低温、长寿命仪器仪表用铝电解电容器研究77-82

摘要：本文以适应仪器仪表用的-40℃低温性能优良、工作电压450V长寿命铝电解电容器为研究对象,通过分析二元混合溶剂凝固点和溶质在混合溶液中的溶解度研究了电解液的低温性能,采用扫描电子显微镜观察了阳极氧化膜形貌,同时分析了不同厚度与密度电解纸的湿态耐压及阻抗特性曲线。研究结果表明:电解液是影响低温性能的主要因素,阳极箔膜厚均匀度、电解纸密度与厚度为次要因素。当乙二醇和N,N-二甲基甲酰胺质量比调控到1∶1,以1,6-DDA为主溶质,并加入适量的添加剂,能够获得电导率高、闪火电压高、低温性能良好的工作电解液。研究了此电解液所制得的铝电解电容器,其寿命达到10000h(105℃),-40℃/+20℃电容量变化率小于20%,阻抗比小于7。

片式合金箔电阻高精度加工技术的研究83-86

摘要：为了实现片式合金箔电阻器阻值超高精度研制的目的,采用了电阻图形合理的设计与实现,并结合电阻图形高精度加工工艺的技术方法。该技术方法中引入独创的数字化调阻技术,并采用高精度刻蚀的手段进行工艺实现。结果表明,通过技术方法的实施,不仅有效提高了合金箔电阻器的精度等级,还提升了合金箔电阻器的自动化生产工艺水平。