液晶器件制备虚拟仿真实验平台的设计与教学实践

针对液晶器件制备实验设备多、成本高、安全隐患大、实验时间长等问题,采用client/server和browser/server混合架构建设了液晶器件制备虚拟仿真实验平台,该实验平台高度仿真了液晶器件制备的完整过程.平台同时建立了实验预习、虚拟操作练习和项目考核的多维度、全过程考核评价方法.从实践教学效果来看,平台的建设能够使学生系统掌握液晶器件制备流程,提高了学生自主学习能力、操作能力和创新能力.

超薄埋氧层FDSOI器件制备及其性能测试

全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)器件具有出色的短沟道效应(SCE)控制能力等优势,是22 nm及以下的CMOS技术节点中的有力竞争者。为了研究减薄埋氧层(BOX)厚度对FDSOI器件性能和短沟道效应的影响,并进一步提高FDSOI器件的短沟道效应控制能力,制备了超薄BOX(UTB)FDSOI器件,并同时制备除BOX厚度外其余条件完全相同的145 nm厚BOX FDSOI对比器件。对制备的器件进行了电学性能测试,展示了两种器件的传输特性和转移特性曲线,并且对器件施加背栅偏压以研究其对器件性能的调制作用。测试结果显示,UTB FDSOI器件的关断电流I_(off)与145 nm厚BOX FDSOI器件相比降低了近50%,DIBL性能也得到了显著提升。此外,施加背栅偏压不仅可以更灵敏地调制FDSOI器件性能,而且可以有效地优化器件的短沟道效应。

OLED照明器件制备技术研究进展

由于具备健康环保的固态照明的特点以及轻薄柔性的设计多元的优势,有机发光二级管(OLED)作为新一代的照明技术在近期得到了前所未有的关注以及发展。本文在介绍OLED照明制备技术的基础上,着重分析各制备技术近期最新的研究进展,并且探讨最优的适合产业化生产的制备技术方案。

化学所叠层有机太阳能电池材料与器件制备取得系列进展

叠层器件结构可有效拓宽太阳能电池的光响应范围,在提升各种类型光伏电池的光电转换效率（PCE）方面具有重要应用。相比于单结电池,叠层电池中涉及更多类型的光电活性和电极修饰层材料、且具有更加复杂的器件结构,实现高效率的叠层电池材料与器件制备是一项十分具有挑战性的工作。在关键材料方面.

铌基超导量子比特及辅助器件的制备

近年来超导量子计算的研究方兴未艾,随着谷歌宣布首次实现“量子优势”,这一领域的研究受到了人们进一步的广泛关注.超导量子比特是具有量子化能级、量子态叠加和量子态纠缠等典型量子特性的宏观器件,通过电磁脉冲信号控制磁通量、电荷或具有非线性电感和无能量耗散的约瑟夫森结上的位相差,可对量子态进行精确调控,从而实现量子计算和量子信息处理.超导量子比特有着诸多方面的优势,很有希望成为普适量子计算的核心组成部分.以铌或其他硬金属(如钽等)为首层大面积材料制备的超导量子比特及辅助器件(简称铌基器件)拥有其独特的优点以及进一步发展的空间,目前已引起越来越多的兴趣.本文将介绍常见的多种超导量子比特的基本构成和工作原理,进而按照器件加工的一般顺序,从基片选择和预处理、薄膜生长、图形转移、刻蚀和约瑟夫森结的制备等方面详细介绍铌基超导量子比特及其辅助器件的多种制备工艺,为超导量子比特的制备提供一个可借鉴的清晰的工艺过程.最后,介绍若干制备铌基超导量子比特与辅助器件的具体例子,并对器件制备的工艺与方法的优化做展望.

扫描探针氧化刻蚀技术在微纳器件制备中的应用

扫描探针刻蚀技术主要利用原子力显微镜针尖和基底间的电、机械或热相互作用进行纳米级表面的成像、操纵和修饰,是一种简便、快速、精确的纳米结构制备技术.其中,扫描探针氧化刻蚀技术利用针尖与样品表面间形成的高度局域化水桥,通过电化学反应在材料表面制备微纳尺度结构,已被广泛用于制备纳米级功能化图案和微纳器件.本文对扫描探针氧化刻蚀过程的机理及其影响因素,如电压、针尖-样品间作用力、持续时间、相对湿度和扫描速度等进行了详细介绍,总结和梳理了利用这一技术制备微纳器件方面的工作,指出了其优点和存在的问题,并对其未来发展进行了展望.

基于NRZ调制的40 Gbit/s无误码高速850 nm VCSEL设计与制备

850 nm的垂直腔面发射激光器(VCSEL)是短距离光互连的核心光源。随着对数据中心流量的需求增加,实现不归零(NRZ)调制高速无误码传输是目前的研究热点。本文设计制备了基于λ/2短腔和六层氧化限制层的高速850 nm VCSEL,室温下最高-3 dB带宽达到23.8 GHz。NRZ调制50 Gbit/s(1 m)和40 Gbit/s(100 m)速率下获得清晰的眼图。在未使用预加重、均衡和前向纠错的条件下,通过NRZ调制在1 m和100 m下无误码传输速率分别为40Gbit/s和30 Gbit/s。

基于PZT薄膜的高频压电式微机械超声换能器的仿真与制备

压电式微机械超声换能器(PMUT)是当前生物医学超声成像领域的研究热点.锆钛酸铅(PbZrO_(3)-PbTiO_(3),PZT)压电薄膜是近年来微机械超声换能器使用的核心压电材料.基于PZT压电薄膜,使用有限元软件COMSOL Multiphysics创建了三维有限元仿真模型,并在(0,1)模态下研究了压电薄膜结构的几何参数,其谐振频率达到222.12 MHz,有效机电耦合系数(keff)为5.13%.采用光刻和刻蚀方法制备了PZT压电薄膜的PMUT单元原型器件.该器件的空腔结构完整,谐振频率在(0,1)模态下为25.87 MHz,仿真与测试结果相似,振动模态较纯,振动位移性能较好.研究结果表明:采用PZT压电薄膜的PMUT在高分辨率、高频医学超声成像中具有较好的应用前景.

化学气相催化法生长碳纳米管及其器件的原位制备

本文系统地讨论了化学气相催化法制备碳纳米管的工艺过程。讨论了化学气相催化法原位制备碳纳米管器件的技术 ,即先制备电极和催化剂结构 ,然后在电极上原位生长碳纳米管。与目前通常采用的先制备碳纳米管 ,然后超声分离、沉积 ,再光刻、蒸发制备电极的方法相比 ,该方法可以减少后处理工艺对碳纳米管结构带来的损伤 。

制备纳米级ULSI的极紫外光刻技术

在下一代光刻技术中,由于极紫外光刻(EUVL)分辨率高、且具有一定的产量优势及传统光学光刻技术的延伸性,因而是IC业界制备纳米级ULSI器件的首选光刻方案之一。本文论述了EUVL技术的原理、加工工艺和设备,并对比分析了EUVL的生产成本、应用前景及其优缺点。

高效叠层有机发光二极管及其制备技术

有机发光二极管(OLED)是通过有机材料获得电致发光的一种半导体二极管,它可广泛用于新一代信息显示和健康照明。由于OLED是一种电流驱动器件,器件的发光亮度与工作寿命具有相反的变化趋势,因此,OLED的发光亮度和工作寿命一直是其走向市场的主要障碍。为了缓解OLED发光亮度与工作寿命的内在矛盾,人们提出了叠层OLED的器件结构。叠层OLED是通过特殊的内部连接层,把多个有机发光(EL)单元在器件内部进行电学串联而形成的一种新型OLED,它可以同时具备高效率和长寿命的特点。为此,主要基于作者团队的前期工作,重点讨论了叠层OLED的设计原理及其选择内部连接层材料的几个原则;提出了器件性能的优化方法;并介绍了团队在国家"863"计划和国家重点研发计划支持下所进行的OLED生产示范线的设计与制造。最后,对我国OLED技术的产业化发展提出了简要的看法。

钙钛矿太阳能电池的光电模拟及器件优化方法

对钙钛矿太阳能电池内部的载流子复合机理、复合方式、缺陷类型进行深入研究,实现在光电器件内的多尺度及全方位的半导体光电模拟的优化工作,结合器件制备的优化策略,将有助于钙钛矿太阳能电池领域的进一步发展。钙钛矿太阳电池在工作条件下,器件内部的光场及电场的分布对光生载流子的输运行为有着重要的影响,并最终影响器件的光电性能。半导体光电模拟可以在理论上通过计算手段明晰各个功能层的选择并预测内部电子与空穴的分布及传输行为,为实际光电器件的制备提供技术指导,并能极大地缩短研究进程。通过FDTD及APSYS与DFT光电模拟手段可在理论上明晰并优化钙钛矿太阳能电池中各个功能层的光学与电学行为,实现在光电器件内的多尺度及全方位的半导体光电模拟的优化工作,结合器件制备的优化策略,有望在理论上指导高效率的钙钛矿太阳能电池的制备。

高功率转换效率905 nm垂直腔面发射激光器的设计与制备

通过对影响垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)的功率转换效率的因素进行理论分析,得出斜率效率是影响功率转换效率的主要因素的结论.为获得高功率转换效率,通过对有源区量子阱、P型和N型分布布拉格反射镜(DBR)等进行优化,设计出了905 nm VCSEL的外延结构并进行了高质量外延生长.成功制备出了不同氧化孔径的905 nm VCSEL器件,获得的最大斜率效率为1.12 W/A,最大转换效率为44.8%.此外,探究了氧化孔径对VCSEL的远场和光谱特性的影响.这种具有高功率转换效率的905 nm VCSEL器件为激光雷达的小型化、低成本化提供了良好的基础数据.

有机发光二极管器件白光实现及其色坐标计算

白光有机发光二极管可以作为照明、全彩色显示器的光源,成为显示领域研发的重点方向。但白光有机发光二极管的实现还存在性能控制较难,色坐标易漂移等问题。本文通过有机发光二极管器件白光实现及其色坐标计算,初步获得实现白光OLED器件红、绿、蓝三基色的优化比,通过实验验证制备了色坐标为(0.31,0.35)的白光OLED器件,进一步通过理论计算和实验优化,减少红光掺杂浓度和增加绿光掺杂比例,实现接近标准白光(0.33,0.33)的有机发光二极管器件制备。

电润湿显示材料与器件技术研究进展

新型显示是电子信息产业的重要基石之一,是为数不多的万亿元产业。其中,反射式显示,又被称为电子纸显示,无背光源,利用环境光阅读,拥有类似“传统纸张”的观阅体验,有望成为主流显示技术之一。电润湿显示技术作为一种新型的反射式显示技术,在具有电泳电子纸显示产品低能耗、视觉健康、可柔性等优点的同时,突破了“彩色”和“视频”两项当前束缚电子纸显示应用的技术瓶颈,在最近几十年得到了高速发展。本文对电润湿显示技术最新研究进展,包括关键材料、器件制备、填充与封装工艺、彩色化等进行系统的介绍。

二维纳米机电谐振器高效制备

设计并实现了一种二维纳米器件多功能制备系统,该系统不仅能够完成二维材料的高效转移,还能够实现金属电极的准确淀积,从而实现二维器件的高效、一体化制备。利用该系统,成功制备了基于二维半导体的纳米机电谐振器,并对器件进行了机电谐振幅频特性的测试。研究结果表明,设计的二维纳米器件多功能制备系统在纳米谐振器制备与研究中极具潜力。

忆阻器的发展现状与未来

忆阻器是近年来发现的一种新型无源电路元件,具有非易失记忆特性,且在开关性能和工艺尺寸等多方面具有优势,可能成为IT技术新的物理基础。本文概述了忆阻器的研究意义,详细介绍了忆阻器的定义与发展历程,着重从器件制备、表征测试、基于忆阻器的新型计算系统应用等三个方面综述总结了国内外发展现状,并对忆阻器未来发展所面临的挑战进行了展望。研究表明,忆阻器相关研究将为突破冯诺依曼计算机构的限制,研究下一代计算系统奠定扎实的器件与架构基础。

《发光学报》征稿简则

《发光学报》是以凝聚态物质中的激发态过程研究为专业方向的学术刊物,现在设有4个栏目:特邀报告、材料合成及性能、器件制备及器件物理、发光学应用及交叉前沿。一、本刊仅接受网上投稿。请通过htp://www.fgxb.org登录后,按提示注册、上传您的Word文档稿件。

向您推荐《液晶与显示》期刊

《液晶与显示》以材料物理和化学、器件制备技术及器件物理、器件驱动与控制、成像技术与图像处理等栏目集中报道国内外液晶学科和显示技术领域中最新理论研究、科研成果和创新技术,及时反映国内外本学科领域及产业信息动态,是宣传、展示我国该学科领域和产业科技创新实力与硕果,进行国际交流的平台。其内容丰富,涵盖面广,信息量大,可读性强,是我国专业学术期刊发行量最大的刊物之一。

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