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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。
光刻与微纳制造技术的研究现状及展望
周辉;杨海峰;首先介绍了微纳制造的关键工艺技术——光刻技术。回顾了光刻技术的发展历程,介绍了各阶段主流光刻技术的基本原理和特点。阐述了国内外对光刻技术的研究现状,并讨论了光刻与微纳制造技术面临的挑战及其需要解决的关键性技术问题。然后重点介绍了浸没光刻、极紫外光刻、电子束光刻、离子束光刻、X射线光刻、纳米压印光刻等技术的概念、发展过程和特点,并对不同光刻技术的优缺点和生产适用条件进行了比较。最后结合国内外生产商、工程师和研究学者的研究成果,对光刻技术的未来发展做出展望。
MEMS微陀螺仪研究进展
成宇翔;张卫平;陈文元;崔峰;刘武;吴校生;回顾了MEMS微陀螺仪的研究进展,简单介绍了MEMS微陀螺仪的市场应用。微陀螺仪是MEMS器件中非常重要的一类器件。它的运用已经从单纯的航空领域逐渐转向汽车、消费电子行业等低端市场,这意味着微陀螺仪除了传统意义上的高精度高稳定性的要求,也可以向低精度商品化发展。传统的振动式陀螺,由于原理的局限性和加工技术的限制,很难达到战术级和惯性级的要求。导航级集成微陀螺(NGIMG)项目建议使用其他途径,以减少器件的可移动部件和降低工艺难度,从而提高其精度和抗干扰能力。各种设计方法近年来层出不穷,其中悬浮转子式微陀螺是目前精度最高的陀螺仪,微集成光学式陀螺也将在未来一段时间拥有巨大的研究潜力和发展空间。
纳米TiO2的光催化机理及其影响因素分析
王积森;冯忠彬;孙金全;贾明剑;宋振雷;介绍了纳米TiO2光催化技术的研究进展,分析了纳米TiO2的光催化机理,详细论述了影响TiO2光催化活性的主要因素。研究发现,晶粒尺寸越小光催化活性越高;贵金属沉积可提高催化剂表面光生载流子的分离效率,能抑制电子与空穴的复合;半导体耦合有利于电荷分离,扩展对光谱吸收范围;掺杂金属可引起TiO2晶格发生位置缺陷,从而抑制电子与空穴的复合,改善光催化性能;掺杂非金属在抑制晶型转变、改变样品的光吸收率以及抑制光生载流子复合等方面具有显著影响,能提高纳米TiO2的光催化效率。
有机半导体器件的现状及发展趋势
陈海明;靳宝善;从上世纪末和本世纪初开始,有机半导体材料研究引起了业界的广泛重视,使有机半导体器件的实验室制作水平得到大幅提高,并逐步进入当前的商品发展阶段。概述了有机半导体的发展历程、各种器件结构与特性及其技术现状;介绍了有机发光二极管(OLED)、太阳电池以及其他有机半导体器件的应用概况;探讨了有机半导体优于Si和GaAs等典型无机半导体技术的特点,分析讨论了有机半导体技术的发展前景;指出有机半导体器件有望成为解决传统半导体技术问题的有效途径。
MEMS陀螺仪的研究现状与进展
李永;赵正平;MEMS陀螺仪是MEMS传感器中应用最广泛的器件。当今信息智能时代的发展为MEMS陀螺仪带来新的发展机遇,使MEMS陀螺仪进入更高精度和更高可靠性的新的发展阶段。从微结构、电子学控制、工艺平台和集成应用四个方面综述了MEMS陀螺仪的最新进展。对MEMS陀螺仪分别按简并和非简并工作模式;速率陀螺仪的机械化和全角机械化;体Si、表面工艺、3D结构、封装和修调工艺等;高性能集成、高精度校准、数据融合新算法和各类导航应用等详细分类与内容进行介绍。在提取MEMS陀螺仪在微结构等四个方面的技术创新点的基础上,进一步分析了MEMS陀螺仪的发展趋势和未来发展重点。