技术论坛

• 基于巨磁阻抗效应的电流检测研究进展

  罗松;杨真;钟明缙;

  阐述了基于巨磁阻抗(GMI)效应的电流传感器工作原理，对比分析了非晶丝、非晶薄带和薄膜3种敏感材料在电流传感器应用中的优势与局限性，并重点探讨了基于这些材料设计的传感器结构及其性能特征。系统总结了不同结构传感器的检测范围、灵敏度和误差特性。综述了GMI电流传感器在电流检测领域的研究进展，并对不同材料传感器的敏感元件结构及检测范围进行了比较分析。最后，对当前GMI电流传感器面临的主要技术挑战与优化方向进行了概括，总结了其发展现状并对未来趋势进行展望，旨在为非接触式电流检测提供理论依据与技术参考，推动新型电流传感器的开发与设计，以满足多样化的应用场景需求。

  2025年12期 v.62;No.583 7-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2330K]
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• 柔性电磁屏蔽材料及其制备方法综述

  陶宣淇;黎相孟;李泳震;

  随着电子设备的发展和复杂化，电磁干扰和污染问题日益严重，对人类健康和设备运行造成潜在威胁。基于常用金属及其合金基电磁屏蔽材料因密度大、易腐蚀且屏蔽机制单一，难以满足现代前沿领域对轻量化和柔韧性的要求。相比之下，碳基纳米复合材料和柔性磁损耗材料等因密度小、导电性好、耐腐蚀和柔韧性佳等优势，成为电磁屏蔽领域的研究热点。通过复合材料设计与结构优化，可赋予屏蔽材料以柔性，实现其在复杂形变环境下的高效屏蔽效能。综述了柔性电磁屏蔽材料的研究进展，重点分析了材料种类、屏蔽结构和制备方法。最后，结合可穿戴电子设备、航空航天和医疗领域的应用实例，展示了其广阔前景。

  2025年12期 v.62;No.583 22-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K]
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• 通感一体化系统传感定位误差优化

  师文清;郑占旗;邹昌光;

  通感一体化(ISAC)技术通过共享硬件资源实现通信与传感感知的协同定位，但硬件缺陷、信号传播的非理想性及目标位置获取偏差等因素可能导致产生定位误差，严重影响该技术在低空无人机(UAV)导航等关键场景的应用可靠性。基于目标传感感知定位原理与误差统计方法，系统分析了传感测量误差、目标位置误差、异系统同步误差的作用机制，创新地提出工程参数角度修正校准、真实轨迹平滑、时间对齐插值及误差均值归零等四种联合修正策略，为通感一体化技术在低空经济等场景的传感定位误差量化与性能优化提供了方法论。验证结果表明，所提方法使感知系统的统计定位误差从13～15 m降低到6～9 m,定位精度提升6～7 m,能有效抑制非传感系统本身误差的影响，有利于推动技术产业化。

  2025年12期 v.62;No.583 35-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1887K]
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器件与技术

• 用于神经形态应用的光激发a-ZTO光电晶体管研究

  赵元浩;郭亮;王杰阳;王超;杨帆;初学峰;杨小天;

  研究了基于非晶锌锡氧(a-ZTO)薄膜的光电神经形态晶体管的突触性能，对其稳态及瞬态性能进行了详细表征。通过实验成功模拟了兴奋性突触后电流(EPSC)和双脉冲易化(PPF)等关键突触行为，分别获得了约47μA的EPSC和高达约135%的双脉冲易化率。制备的a-ZTO光电神经形态晶体管表现出优异的光电性能，包括高迁移率(10.41cm~2/(V·s))、高电流开关比(～9.7×10~9)、较低的亚阈值摆幅(107 mV/dec)以及良好的透明性(可见光透过率>80%)。此外，通过调整光脉冲持续时间、光功率密度和栅源电压，实现了突触性能的有效调控。这些实验结果为开发新型光电神经形态器件及类脑计算芯片提供了重要的物理基础和技术参考。

  2025年12期 v.62;No.583 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K]
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材料与结构

• 基于HPCVD的二硼化镁超薄膜制备技术研究

  赵敏燕;徐红艳;张焱;孔祥东;韩立;

  随着超导纳米线单光子探测器(SNSPD)和超导热电子(HEB)混频器等超导薄膜器件的广泛应用，减小薄膜厚度以提升器件灵敏度成为关键研究方向。为此，采用混合物理化学气相沉积(HPCVD)法成功制备了不同厚度的纳米级MgB_2超薄膜，并详细分析了9 nm超薄膜的性能。利用原子力显微镜(AFM)表征的薄膜表面粗糙度(R_q)约为0.77 nm,扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果显示，该超薄膜表面晶粒取向一致，晶粒大小均匀。采用四探针法测量薄膜在不同磁场强度下的电阻-温度(R-T)曲线，表明零磁场下的零电阻转变温度(T_c~(zero))达到28.05 K,超导转变宽度(ΔT_c)为1.39 K,剩余电阻比(RRR)为1.42。在该薄膜上制备了20μm×70μm的微桥，测量了该微桥在5～28 K温度区间的电流-电压(I-V)特性曲线，零磁场下20 K时的临界电流密度(J_c)为1.39×10~7 A/cm~2。该研究为基于MgB_2超薄膜的高性能超导器件的制备提供了研究基础。

  2025年12期 v.62;No.583 55-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1932K]
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• 新型SnBi基焊点剪切强度和跌落性能的研究

  徐衡;陈旭;罗登俊;颜炎洪;吉勇;

  SnBi基合金焊料以其低熔点、低成本和良好的润湿性，成为最有潜力的新一代低温封装材料。电子产品中高密度、多引出端的球栅阵列(BGA)器件的使用越来越多，因此需对SnBi基合金焊料在BGA器件上的可靠性进行研究。以Sn42Bi58合金焊料为对比，研究两种添加微量元素的新型SnBi57AgCuCo和SnBi45AgCuNi合金焊料焊点的剪切强度和跌落性能。结果表明：添加微量元素的两种新型合金焊料的剪切强度和跌落性能明显增强。等温时效试验发现在100℃、时效250 h时，SnBi基焊点的剪切强度最大，随着时效继续，焊点的剪切强度降低。染色实验结果表明SnBi基焊点的跌落失效位置发生在BGA器件的边角焊点处，焊点金属间化合物层是整个焊点强度最弱和断裂裂纹倾向于延伸的位置。焊点内部的空洞是断裂裂纹萌生和扩展的主要路径。

  2025年12期 v.62;No.583 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K]
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MEMS与传感器

• BC/GR复合柔性压力传感器的制备及性能研究

  王慧翀;杜志强;祁晖;

  为实现对人体生理信号的精准检测，亟需开发低功耗、响应快速且灵敏度高的柔性压力传感器。采用真空抽滤法，将细菌纳米纤维素(BC)与石墨烯(GR)复合，成功制备出具有层状微结构的柔性压力传感器，该制备工艺简便易行。在常用便携设备电压条件下，该传感器可实现对微小压力的测量。研究结果表明，BC的天然纳米网络与GR的导电特性形成协同作用，通过层间接触变化实现高效压阻响应。当导电单元GR的质量分数为25%,在3.3或5 V电压及0～200 kPa压力范围内测试时，传感器表现出约0.3 s的响应时间和0.13 s的恢复时间、0.016 kPa~(-1)的灵敏度，且平均功耗低于7.5 mW,在重复加载测试中表现出良好的稳定性。该复合柔性压力传感器具有广阔的应用前景。

  2025年12期 v.62;No.583 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K]
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• 基于摩擦光伏复合发电的火灾预警系统设计与研究

  赵靖;王旋;王鹏宇;王俊浩;李政泽;于鑫;

  森林火灾是一种危害极大的自然灾害，目前最普遍的预防方式是采用传感器对森林周围环境情况进行监测，但是电池供电的传感器存在资源浪费和环境污染等问题，因此设计了基于一种摩擦光伏复合发电的火灾预警系统，该系统无需外部供能，通过收集风能和光能为系统供电。用兔毛作为摩擦材料具有更轻的质量，使得发电机能够在微风环境下运行。基于NMOSFET和负温度系数(NTC)热敏电阻设计的温控开关预警电路，可以实现对异常环境温度的报警功能。实验结果表明，摩擦纳米发电机的峰值功率约为1 750μW,氙气灯照度为4 000 lux时，光伏组件最大开路电压约为7.5 V,最大短路电流约为35 mA。该系统设计绿色环保，为森林火灾预警提供了一种新的选择。

  2025年12期 v.62;No.583 75-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K]
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• 基于BP人工神经网络的柔性压力感知系统

  秦瑞欣;赵全亮;温宇彤;王颖达;张萌颖;何广平;

  基于Velostat压敏薄膜和柔性印刷电路板(FPC)设计制作了一种电阻式4×4柔性压力感知系统，并结合传感信号采集和处理、无线传输电路和反向传播(BP)人工神经网络学习方法，实现了压力图形信号的感知、监测和识别。结果表明，单个压力传感器单元在低压强范围(56.5～580 Pa)和高压强范围(580～960 Pa)内的灵敏度分别为0.315和1.13 kPa~(-1);动态响应时间和恢复时间分别约为0.75和1.29 s。该压力感知系统不仅可以实时监测压力分布图形，还可以通过压力图形数据集训练其三层BP人工神经网络，识别典型英文字母压力图形的正确率高达93%以上，在人机交互、健康监测和生物工程等领域具有应用潜力。

  2025年12期 v.62;No.583 84-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1982K]
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• VCSEL双发射端自适应结构光三维传感技术

  刘志伟;

  针对远距离三维传感中散斑密度下降导致的深度传感失效现象，提出了一种基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)的双发射端自适应结构光三维传感技术。该技术通过集成高倍率与低倍率两个独立光学发射端，结合基于距离的自适应切换算法，解决了传统单发射端系统在远距离场景下的性能瓶颈。通过建立光学约束模型，推导出临界切换距离计算公式，并优化了VCSEL阵列的光场分布特性。实验结果表明，在1～5 m的测试范围内，双发射端系统显著提升了远距离散斑密度和深度传感精度，其中3～5 m的散斑密度提高了约1.5倍，深度传感精度提升了约56%,同时系统体积较市场典型方案减小了约72%。该系统具备全距离范围的高精度深度重建能力，适用于人脸识别、增强现实/虚拟现实(AR/VR)及机器人导航等远距离三维传感场景。

  2025年12期 v.62;No.583 91-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K]
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• 光栅-MEMS协同调控的超窄带可调谐光滤波器设计

  肖颖;

  设计了一种基于光栅衍射与微机电系统(MEMS)转镜技术相结合的新型可调谐光滤波器。该结构采用特定角度配置的光学棱镜组实现水平光斑定向扩束，通过透射式体光栅完成波长空间分离，并结合MEMS转镜的高精度角度控制实现波长选择，最终实现灵活栅格的超窄带滤波功能。实验结果表明，该滤波器在1 520～1 570 nm波段内可实现连续可调谐滤波，3 dB带宽可达0.1 nm级，展现出优异的窄带滤波特性。该设计采用往返光路对称型结构，显著提升了器件的环境稳定性，有效抑制了周围环境对产品性能的影响，同时降低偏振相关损耗(PDL)。其紧凑型设计特别适用于密集波分复用(DWDM)系统和光纤传感网络中的动态波长选择应用。

  2025年12期 v.62;No.583 98-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1702K]
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加工、测量与设备

• 激光诱导化学沉积图形铜链路

  陈鹏健;金朝龙;

  图形铜链路在通信、集成电路、传感器等领域被广泛应用。将波长为1 064 nm的皮秒激光透过诱导液，作用于诱导液与基材的界面处，利用激光的光热效应，在基材表面原位沉积种子层，先后经过化学镀铜和电镀铜工艺处理，增加了铜层厚度，获得高附着力和高导电性的图形铜链路。分别使用拉力计和四探针测试仪测试了铜层的附着力和电阻率。结果表明，铜层的单位面积附着力大于6.37×10~6 N/m~2,最小电阻率达到1.825 mΩ·cm。激光诱导化学沉积技术具有灵活性高、成本低、效率高、无需掩膜、可在大幅面基材表面以及二维和三维基材表面沉积的优点，为高精度图形铜链路的原位制造提供了新的解决方案。

  2025年12期 v.62;No.583 107-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1846K]
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• 一种制备纯铝基泡沫铝的新方法及工艺

  雷羡尧;许兴语;范绍楷;吴春妮;李光先;林琳;

  泡沫铝是一种新型轻质多功能材料，具有密度低、吸能缓冲、隔热隔音和电磁屏蔽等优异性能，在汽车、航空航天和电子器件等领域应用前景广阔。然而，传统制备方法工艺复杂、成本高、效率低，难以制造复杂结构零件。针对以上问题，提出采用以淀粉为成孔剂的直写式3D打印技术制备泡沫铝。系统研究了成孔剂含量与粒径对泡沫铝孔隙率和孔径的影响，分析了烧结温度对孔结构及收缩率的作用，并优化了打印参数。实验结果表明，烧结后可形成圆孔和长通孔两种结构，圆孔孔径与淀粉粒径接近，总孔隙率与成孔剂质量分数正相关。当溶液中固含量不变、成孔剂质量分数达4.87%时，开始出现孔结构，孔隙率为1.79%;当成孔剂质量分数提高至14.60%时，出现孔隙连通现象，孔隙率达2.97%。该方法可实现复杂镂空结构的一体化成型，为泡沫铝的绿色、高效制备提供了新途径。

  2025年12期 v.62;No.583 114-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2401K]
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• 《微纳电子技术》2025年第62卷总目次

  <正>~~

  2025年12期 v.62;No.583 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 935K]
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