基于平板热管技术的电子器件热管理研究进展

随着电子器件不断趋于小型化和高度集成化发展,电子器件功率过高引发的散热问题亟待解决。平板热管由于具有均温性好、散热效率高等优势已为许多大功率电子元器件的散热问题提供了有效的热管理解决方案。但面对如今越来越多元化的散热需求,开发适应新型电子设备散热需求的高效平板热管仍是当前研究的热点。基于此,在对平板热管工作原理及结构特点进行阐述的基础上,对平板热管的传热性能、影响传热性能的因素(毛细芯结构、腔体厚度、工质、充液率、倾角和热源)、强化平板热管传热性能的措施(不同润湿性表面和支撑柱结构等)及其在小型化电子设备、IGBT晶体管、LED和电池组等电子器件散热应用等方面进行了系统性综述,指出研究不同毛细芯结构与腔体厚度下平板热管内部流动传热特性、散热性能强化的机制和综合优化方法,以及如何在不同电子器件热管理需求下设计出空间适应性强而散热性能高效的平板热管等仍是当前平板热管有待进一步突破的关键技术,将为平板热管在电子器件散热领域的进一步深入研究与优化提供一定参考。

“光电子器件工艺与设计”课程思政教学改革探索

“光电子器件工艺与设计”是光电类专业的核心专业课程,该课程的思政建设对于光电子人才的培养至关重要.从“光电子器件工艺与设计”课程的特点出发,总体设计课程思政建设内容和培养目标,深入挖掘与课程专业内容相关的思政元素,探索将思政育人元素有机融入到课程体系的方法.根据课程思政内容改进教学方式,通过增加物理仿真实践内容提高了学生学习的积极性,在传授专业知识的同时可以培养学生的科学精神和正确的价值观,落实立德树人的根本任务,实现全面育人的总目标.

功率电子器件中金属材料回收技术综述与展望

在碳中和目标下,可再生能源发电、智能电网、新能源汽车等技术的推广极大地加快了高功率密度、高工作频率电子器件的应用,其中,新能源汽车逐渐进入退役高峰,将会使其下游零部件之一的功率电子器件迎来报废高峰。功率电子器件中的基板材料、金属化层以及连接材料中金属资源种类丰富,具有极高的回收利用价值。本文面向碳中和情景,聚焦典型功率电子器件功能、结构、组成特性,基于现有金属资源化技术进行详细讨论并展望,重点梳理了Si基芯片材料、贱金属(Cu、Ni、Sn等)和贵金属(Au、Ag等)的回收技术,总结了针对功率电子器件的整体回收流程,为未来功率电子器件大规模退役及金属回收提供技术部署。

电力电子器件用液冷针翅散热器的研究进展

随着大功率电力电子器件(如绝缘栅双极型晶体管,IGBT)轻量化、小型化和集成化的发展需求,其功率密度越来越大,导致其热流密度越来越高,亟需高效散热来满足其使用要求。传统空气冷却散热器结构简单、使用方便,但是散热能力较低,难以满足高热流密度的散热需求,目前主要采用液体冷却散热器,其中液冷针翅散热器是最常用的高效散热器。本文介绍了液冷针翅散热器的结构、液体工质、材料和制造等方面的研究进展,重点分析了液冷针翅散热器的流体通道结构、针翅结构对流动和传热性能的影响,并给出了液冷针翅散热器的发展建议。

二维六方氮化硼的制备及其光电子器件研究进展(特邀)

六方氮化硼是一种具有宽带隙和二维层状结构的代表性材料,拥有优异的物理化学稳定性和高热导率等独特特性。其表面原子级平整、无悬挂键和带电杂质,被公认为是作为其它低维材料衬底的理想选择。另一方面,六方氮化硼对深紫外波段的强吸收和中红外波段的双曲特性,使其成为了制备高性能深紫外和中红外探测器的重要材料。本文首先介绍了六方氮化硼的晶体结构和材料特性,然后将材料制备方法分为“自上而下”和“自下而上”两类,系统阐述了六方氮化硼的制备现状,接着从衬底/介质层/钝化层、隧穿层和吸收层三方面重点回顾了六方氮化硼在光电子器件领域的研究进展。最后,基于六方氮化硼的研究现状,分析了其所面临的一些挑战和机遇。

基于拓扑/二维量子材料的自旋电子器件

拓扑材料和二维材料等新型量子材料,为自旋电子器件的研究与发展提供了新契机.这些量子材料不但有助于提高电荷-自旋转换效率及提供高质量异质结界面,从而改善器件表现,更由于它们丰富的相互作用和耦合关系,能提供新奇物理现象和新的物性调控机制,在自旋电子器件方面具有潜在的应用价值.拓扑材料和二维材料,尤其是层状拓扑材料、二维磁性材料以及它们组成的异质结的相关研究,取得了丰硕的成果,兼顾了启发性与及时的实用性.本文将综述这些新型量子材料的近期研究成果:首先重点介绍拓扑材料在自旋轨道力矩器件中实现的突破;其次着重总结二维磁性材料的特性及其在自旋电子器件中的应用;最后将进一步讨论由拓扑材料/二维磁性材料组成的全范德瓦耳斯异质结的研究进展.

《太赫兹真空电子器件(二)》专栏发刊词

人类从未停止过探索的脚步,太赫兹波是介于光学和微波毫米波之间的电磁频谱,在宇宙科学、材料科学、物理学、通信、感知探测成像等领域具有广阔的应用前景。真空电子器件在太赫兹频段具有大功率、高效率、小型化等优势,是太赫兹系统的核心器件,因此对真空电子器件的深入研究,能从根源上提升系统的性能。随着器件提升到太赫兹频段,面临结构特征尺寸小、互作用效率低、传输损耗大等一系列挑战。

全共轭二维有机框架材料在有机电子器件中的应用

有机电子器件已成为当今社会与工业中不可或缺的组成部分,在显示、通讯、能源和环境等方面都具有广泛的应用。有机电子器件的核心是有机半导体材料,开发具有高电荷传输特性的有机半导体材料是提升有机电子器件性能的关键。作为材料领域的研究前沿,有机多孔晶态材料由于具有确定的化学结构、功能可设计性、大的比表面积、高的孔隙率以及结构可修饰性等特征吸引了广泛的研究,在众多领域都展现出了广阔的应用前景。其中,由于具有高的结构平面性、电子离域性、电荷传输性质以及化学稳定性,全共轭二维有机框架材料作为有机电子学中的载流子传输材料受到广泛关注。当前,人们基于不同结构与功能的全共轭二维有机框架材料,构筑了多种有机电子器件并展现出了巨大的应用潜力。本文首先介绍目前发展的全共轭二维有机框架材料的主要结构,随后重点综述全共轭二维有机框架材料在有机电子器件包括有机场效应晶体管、有机光电探测器、有机光伏电池、化学阻抗传感器及一些新兴电子器件中的最新研究进展。最后阐述实现全共轭二维有机框架材料在有机电子器件的实际应用中所面临的挑战并提出了未来的研究方向。

固体激光器关键电子器件热设计与分析

固体激光器种子源等关键电子器件集中分布会造成发热功率较大,元器件工作温度上升可高达120℃,导致元器件损坏,样机无法正常工作。为解决这一难题,提出了关键电子元器件热设计的散热方案,采用散热器和鼓-抽风强迫风冷模式相结合的散热方式,优化样机自然散热和关键电子器件强迫风冷的布局,借助ICEPAK参数化辅助计算设计散热器结构,合理选择风机型号。优化设计后,在自然环境中对关键电子器件进行热仿真,仿真结果显示,采用散热器和强迫风冷散热方式相结合,元器件最高温度可有效降低到31℃,满足元器件使用要求。样机研制完成后,开展相关测试试验且均通过。

电力电气自动化工程中电子器件的应用分析

在电力电气自动化工程的不断发展背景下,电子器件作为重要部分也得到进一步的应用和研究。在工业领域中,电子器件具有广泛的应用空间,可以用于控制、通信、监测等多个方面,可以提高工作效率,降低人力成本,提高生产技术水平以及加强各个设备之间的协调性。基于此,本文以电子器件的应用现状为基础,提出几点电力电气自动化器件技术,研究电力电气自动化器件技术的应用,以供参考。

应用液态金属的电力电子器件散热器设计

绝大多数应用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的换流阀均采用水冷系统。尽管水冷却系统的散热技术已经相当成熟且具有许多优点,但随着电力电子器件散热功率的提高,传统的水冷系统逐渐无法满足这些器件的散热需求。针对现有的传统水冷散热系统模型,利用数值模拟分析技术,对比分析了不同的冷板材料(铜、铝)和冷却工质(水、液态金属)工况下替换其散热工质分别为去离子水和液态金属的散热效果。结果表明:采用铜和液态金属的散热系统的散热性能得到大大提高。在此基础上,提出了液态金属散热系统模型,并通过与传统冷却模型进行比较,凸显了其在散热性能上的明显优越性。

《电子器件》期刊征订

《电子器件》是由教育部主管,东南大学主办的学术性刊物,1978年创刊。对国内外公开发行,属大16开双月刊。本刊英文文摘从1995年起被英国出版的科学索引《SA》(Science Abstracts Series)收录。中文文摘被《中国无线电电子学文摘》和《电子科技文摘》收录,《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录,《万方数据库——数字化期刊群》全文上网,中国科技论文统计源期刊收录。

《电子器件》期刊征订

《电子器件》是由教育部主管,东南大学主办的学术性刊物,1978年创刊。对国内外公开发行,属大16开双月刊。本刊英文文摘从1995年起被英国出版的科学索引《SA》(Science Abstracts Series)收录。中文文摘被《中国无线电电子学文摘》和《电子科技文摘》收录,《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录,《万方数据库——数字化期刊群》全文上网,中国科技论文统计源期刊收录。

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星载电子器件温控的系统多尺度分析

为提高星载电子器件热分析的模拟分辨率和精度以及被动热控装置的控温效果,本文建立系统多尺度模型获得不同尺度下卫星内部电子器件的温度场和热流信息.结果表明:系统多尺度模型在系统级尺度模拟精度与实际模型相对误差小于9%,并且可消耗较少的计算资源获得器件级尺度芯片微小结构的热信息.系统级模型可从宏观尺度评估星载被动热控材料的控温隔热性能,采用复合相变隔热材料可将载荷舱室温度波动幅值降至2.43 K,相比平台舱室温度波动幅值降低约69.43%,通过复合相变隔热材料隔热后的温度波动信号呈现向高频域部分转移的特征.基于多元回归分析选定需要进行重点隔热控温的舱室后,采用器件级简化模型得到不同热控装置布局下的温度场信息形成训练数据集,采用神经网络遗传算法在器件尺度预测被动热控装置的最佳安装位置,并得到减小器件最大温度波动的热控布局方案,最大温度波动降低2.74 K.

《电子器件》期刊征订

《电子器件》是由教育部主管,东南大学主办的学术性刊物,1978年创刊。对国内外公开发行,属大16开双月刊。本刊英文文摘从1995年起被英国出版的科学索引《SA》(Science Abstracts Series)收录。中文文摘被《中国无线电电子学文摘》和《电子科技文摘》收录,《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录,《万方数据库——数字化期刊群》全文上网,中国科技论文统计源期刊收录。

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《电子器件》期刊征订

《电子器件》是由教育部主管,东南大学主办的学术性刊物,1978年创刊。对国内外公开发行,属大16开双月刊。本刊英文文摘从1995年起被英国出版的科学索引《SA》(Science Abstracts Series)收录。中文文摘被《中国无线电电子学文摘》和《电子科技文摘》收录,《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录,《万方数据库——数字化期刊群》全文上网,中国科技论文统计源期刊收录。