期刊信息
期刊名称：微纳电子技术
曾用刊名： 半导体情报
创刊时间：1964年
更名时间：2002年
主管部门：中国电子科技集团公司
主办单位：中国电子科技集团公司第十三研究所
出版日期：每月15日
ISSN：1671-4776
CN：13-1314/TN
邮发代号：18-60
网址：www.bdtq.cbpt.cnki.net
e-mail：wndz@vip.sina.com
电话：0311-87091487
地址：石家庄市179信箱49分箱
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封装基板关键技术进展及展望
杨宏强;方建敏;李光耀;封装基板是半导体封装过程中广泛使用的基础材料之一。首先阐述了基板的起源、种类(单块和单元基板)、应用和组成；之后从先进基板制造工艺角度，详细分析了线路图形工艺(减成法、改进半加成法和半加成法)、芯板结构(有芯、无芯)、内置元器件(有源、无源)以及最近兴起的玻璃芯基板、多层布线芯板基板的应用场景、制作方法和工艺能力；最后从基板类型和应用角度，展望了先进基板关键技术的未来趋势。
基于核酸生物传感器检测HR-HPV研究进展
师瑶;王发展;韩磊磊;宫颈癌是威胁全球妇女健康的第三大常见癌症，大多数情况下由高危人乳头瘤病毒(HR-HPV)持续感染引起，HR-HPV感染的复发性较高，准确的筛查对其控制至关重要。常用的聚合酶链反应(PCR)技术受到专业设备和人员的限制，无法满足基层临床检测的需求，因此，研发检测步骤简单且灵敏度高的方法至关重要。综述了基于改进PCR、环介导等温扩增(LAMP)、重组酶聚合酶扩增(RPA)、杂交链反应(HCR)、催化发夹组装(CHA)和常间回文重复序列丛集(CRISPR/Cas9)基因编辑技术系统等核酸生物传感器在HR-HPV筛查中的应用，其具有通量高、响应时间短、灵敏度高、操作方便等优点，虽然还存在成本高、可重复性差等缺点，但该方法仍将有望适用于贫困地区宫颈癌的即时检测，以辅助临床疾病的诊断。
微通道内弹状气泡形状特性数值研究
马梦珠;吴祥成;卢金;苏良彬;陈华宇;微通道多相流技术在多个领域展现出广阔的应用前景，而弹状流因其高效的传热传质特性成为研究的焦点。运用流体体积(VOF)法实现对矩形微通道内弹状气泡动态行为的精确数值模拟，旨在深入剖析气液界面的复杂演变过程。针对实验手段难以全面捕捉的小毛细数(Ca_b<0.03)条件，重点探讨毛细数和纵横比(γ)的影响，研究结果显示，随着毛细数的增加，气液界面经历了从规则八边形向圆形转变的显著变化，此过程中截面含气率降低，液膜厚度趋于均匀化，气泡头部形态趋于尖锐而尾部则更加平滑，这反映了界面张力的主导作用。纵横比的增大促使气泡形态由尖锐的子弹状逐渐过渡为圆柱状，两侧液膜显著增厚，同时气泡长度(L_d)与段塞长度(L_s)均呈现增长趋势，无量纲膜厚在γ=1时达到最小值。此外，还发现气液流速比(β)的提升加剧了无量纲膜厚随纵横比变化的波动幅度，其最大和最小波动值分别为0.12和0.015,这表明了流速条件在调控气液界面稳定性方面的重要性。
金属氧化物框架复合材料修饰玻碳电极同时测定水中铅和镉
蒋红娟;使用ZIF-8与金属铋合成复合材料，与羧基化多壁碳纳米管(CMWCNT)对玻璃碳电极(GCE)进行修饰得到Bi@ZIF-8/CMWCNT/GCE电化学传感器。由于ZIF-8的多孔性和大比表面积、铋对Pb2+和Cd2+的吸附性以及羧基多壁碳纳米管的导电性，使传感器具有同时检测水中Pb2+和Cd2+的能力。最优条件下，在2.0～50.0μg/L的质量浓度范围内，Pb2+和Cd2+与峰值电流呈良好的线性关系。Pb2+和Cd2+的检测限分别为0.76和0.87μg/L,表明该传感器灵敏度高、检出限低、性能较好。
Ka波段小型化多通道新型封装天线设计
杨兆龙;刘林杰;乔志壮;封装天线(AiP)是一种能够实现低成本制备、高性能以及小体积天线的技术，在移动通信等领域有着广泛的应用。目前以高温共烧陶瓷(HTCC)作为封装材料的AiP大多属于多层结构，通过牺牲天线尺寸来实现宽带和高增益特性，结构复杂，集成度较低。提出了一种新型的小型化封装天线结构。以HTCC作为介质基板材料，通过将传统Vivaldi天线和微带八木天线相结合，在保证天线有足够增益的前提下有效减小了天线尺寸。设计并制备了六通道的AiP结构，天线单元尺寸仅为9 mm×5.7 mm×1.5 mm,实现了小型化和多通道的特性。仿真结果表明在中心频率34.5 GHz处，增益为5.08 dBi,电压驻波比小于1.5,测试结果与仿真结果吻合较好。提出的AiP具有结构简单、小型化和集成度高的优势，同时满足多通道无线通信的需求，在毫米波无线通信系统中具有很大的应用潜力。
双通道协同解耦SAW应变传感器的结构设计与制造
郑引荣;梁晓瑞;谭秋林;为满足发动机、燃气轮机等高温高旋环境下关键部件的健康监测需求,基于硅酸镓镧(LGS)基底创新性地提出了一种双通道协同解耦的高温稳定型声表面波(SAW)应变传感结构。该传感系统采用独特的90°空间正交布局设计,由两个高性能谐振器构成传感单元对,通过高温稳定的铂浆料和铂丝引线实现传感元件在800℃极端环境下的可靠互连。通过优化设计双通道协同解耦算法,可有效消除温度引起的干扰,在25～800℃的宽温域范围内实现0～600με的应变测量,在全温范围内表现出卓越的稳定性,解耦误差控制在-6.8%～+7.6%之间,为极端环境监测提供了高可靠性的解决方案。
激光退火作用对Ni-SiC欧姆接触形成的影响机制研究
陈丝雨;陈冬冬;王晓峰;潘岭峰;黄永忠;与传统的快速热退火(RTA)相比,激光退火(LA)具有作用时间极短及范围可控等优势,并可通过调节激光参数,实现可控的退火效果。采用不同波长、脉宽和能量密度的激光束对Ni-SiC样品进行退火处理,探讨了在欧姆接触形成过程中,这些参数对方块电阻-能量密度(R_s-ED)曲线、样品形貌以及表面粗糙度的影响,分析了欧姆接触形成的机理。研究发现,金属Ni对351nm波长激光的吸收率高于对527nm波长激光的吸收率,在351nm波长激光退火过程中,Ni-SiC材料在较低的能量密度下便可以充分吸收和利用激光能量形成欧姆接触,退火后表面出现了微弱变色,对后续晶圆背面金属沉积工艺的影响较小。
面向胶囊机器人的Huber加权抗干扰磁定位方法
林宇飞;苏诗荐;戴厚德;胶囊机器人因其无创、无痛等特点在胃肠道疾病诊疗中展现出广阔的应用前景,基于永磁场的定位技术凭借其高精度与适应性,在胶囊的体内定位应用中备受关注。然而,复杂手术环境中普遍存在的铁磁物质及外来磁源,会引发硬铁、软铁效应,严重影响定位精度。为此,提出了一种融合Huber加权算法与动态初值策略的磁定位方法。首先,通过Huber核函数对可能受干扰的传感器测量值进行差异化处理,削减异常测量数据的权重;其次,通过动态初值策略降低算法对初值的敏感度。这些改进措施使算法在硬铁、软铁及其复合干扰等多种场景下,能够有效抑制异常测量导致的定位误差。实验结果表明,该方法在不同强度和类型干扰下均能获得稳定且高精度的定位结果,优化后定位误差均可控制在2 mm以内。与标准Levenberg-Marquardt (LM)算法相比,本方法的定位精度最高提升约56.69%,为复杂磁场环境下实现高精度且具有强鲁棒性的磁定位提供了一种可行方案。
MEMS传感器现状及应用
王淑华;MEMS传感器种类繁多,发展迅猛,应用广泛。首先,简单介绍了MEMS传感器的分类和典型应用。其次,对MEMS压力传感器、加速度计和陀螺仪三种最典型的MEMS传感器进行了详细阐述,包括类别、技术现状和性能指标、最新研究进展、产品,及应用情况。介绍MEMS压力传感器时,给出了国内外采用新型材料制作用于极端环境下压力传感器的研究情况。最后,从新材料、加工和组装技术方面对MEMS传感器的发展趋势进行了展望。
经典分子动力学模拟的主要技术
樊康旗,贾建援综述了分子动力学模拟的基本原理、发展过程及主要应用,介绍了原子间势函数的发展及势参数的确定,给出了分子动力学模拟中相关的有限差分算法、初始条件及边界条件的选取、平衡态系综及其调控、感兴趣量的提取及主要过程。最后还指出了分子动力学模拟方法本身进一步的研究方向。
MEMS传感器现状及应用
王淑华;MEMS传感器种类繁多,发展迅猛,应用广泛。首先,简单介绍了MEMS传感器的分类和典型应用。其次,对MEMS压力传感器、加速度计和陀螺仪三种最典型的MEMS传感器进行了详细阐述,包括类别、技术现状和性能指标、最新研究进展、产品,及应用情况。介绍MEMS压力传感器时,给出了国内外采用新型材料制作用于极端环境下压力传感器的研究情况。最后,从新材料、加工和组装技术方面对MEMS传感器的发展趋势进行了展望。
超级电容器材料及应用研究进展
石文明;刘意华;吕湘连;张瑞荣;何洋;作为新型储能装置之一，相较于传统储能装置，超级电容器具有功率密度高、使用寿命长、充放电速率快等优越特性，因而受到了研究者们的广泛关注。介绍了超级电容器的发展历程、分类及工作原理；概述了应用于超级电容器的碳基材料、过渡金属氧化物、导电聚合物及复合材料等电极材料的研究进展；阐述了超级电容器在工业、电力、汽车、航空等领域以及柔性超级电容器在可穿戴电子产品中的应用状况；分析了当前超级电容器的不足及面临的挑战；总结了超级电容器新的可能应用领域(如生物、医疗和神经形态学计算等领域)及新的研究方向(如超级电容器精确数学模型等)。
薄膜材料研究中的XRD技术
周元俊;谢自力;张荣;刘斌;李弋;张曾;傅德颐;修向前;韩平;顾书林;郑有炓;晶格参数、应力、应变和位错密度是薄膜材料的几个重要的物理量,X射线衍射(XRD)为此提供了便捷而无损的检测手段。分别从以上几个方面阐述了XRD技术在薄膜材料研究中的应用:介绍了采用XRD测量半导体薄膜的晶格参数;结合晶格参数的测量讨论了半导体异质结构的应变与应力;重点介绍了利用Mosaic模型分析位错密度,其中比较了几种不同的通过XRD处理Mosaic模型,且讨论了它们计算位错密度时的优劣。综合XRD技术的理论及在以上几个方面的最新研究进展,对XRD将来的发展做出了展望。
经典分子动力学模拟的主要技术
樊康旗,贾建援综述了分子动力学模拟的基本原理、发展过程及主要应用,介绍了原子间势函数的发展及势参数的确定,给出了分子动力学模拟中相关的有限差分算法、初始条件及边界条件的选取、平衡态系综及其调控、感兴趣量的提取及主要过程。最后还指出了分子动力学模拟方法本身进一步的研究方向。
柔性可穿戴电子的新进展
卢忠花;王卿璞;鲁海瑞;袁帅;王丹丹;综述了近期柔性可穿戴电子的研究进展以及在现代生活中的发展应用,阐明了柔性薄膜电子在医学和生活娱乐等领域的发展方向和潜在应用,特别是在医疗领域,柔性电子的发展与应用将是人们未来生命健康监测与治疗的主流方向。详细介绍了以聚酰亚胺等聚合物材料为基底的薄膜电子器件的发展类型,并且阐述了分别以聚合物薄膜材料和导电织物为基底的柔性电子设计。论述了制约柔性可穿戴电子在未来发展研究中的问题,并对柔性可穿戴电子的发展趋势进行了展望。