纳米多层电极增强声表面波滤波器功率耐受性的研究

移动通信技术的快速发展对声表面波滤波器性能提出了更高的要求,输入功率的提升和尺寸的减小使得器件上的功率密度急剧上升,亚微米级别的铝叉指电极在高功率下会发生声迁移从而导致器件失效,因此如何使器件在高功率下稳定地工作已经成为声表面波领域亟待解决的关键科学问题。针对铝电极抗声迁移能力差的难点,本文采用有限元方法计算了叉指应力分布并阐明了其工作中最薄弱的部位,基于此针对性地设计并制备了Al-0.9 wt.%Cu(Al-Cu)/Ti/Cu/Ti纳米多层复合电极,以期提升器件的功率耐受性。通过X射线衍射、原子力显微镜、透射电镜等手段表征薄膜织构和微观结构,揭示电极微结构状态对器件功率耐受性的影响。功率测试结果表明,基于Al-Cu/Ti/Cu/Ti多层复合电极的声表面波滤波器最大承受功率达到34.5 dBm(2.81 W),是Al-Cu/Ti电极滤波器的1.78倍。本文为5G时代高功率声表面波器件提供了一种成本低廉、制备简单的电极材料方案。

共价键合铁卟啉有序多层膜电极的组装及其对H_2O_2的电催化还原

以玻碳电极为基础电极 ,先用静电自组装方法将带负电荷的四磺酸基苯基铁卟啉和带正电荷的含重氮盐基团的重氮树脂在电极表面进行层 -层组装 ,然后在紫外光的照射下 ,使铁卟啉的磺酸基与重氮树脂的重氮基引发交联反应 ,使层与层之间的离子键变成共价键 ,从而使铁卟啉在电极表面形成稳定、有序、分子水平的层 -层构筑 .用 UV-Vis和 IR光谱表征了组装过程 ,用 CV方法研究了该电极的电化学性能 .结果表明 ,该电极不但具有非常优异的稳定性 ,而且对 H2 O2 的电还原反应也表现出很好的催化活性 .

贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)研究进展

贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)经过40年的发展,目前已成为多层陶瓷电容器的主流。钛酸钡的缺陷化学是发展BME-MLCCs的理论基础,利用该理论研发抗还原的钛酸钡基介质陶瓷组成,使钛酸钡基介质陶瓷与镍内电极能够在还原性气氛中共烧。BME-MLCCs工业化的一个关键问题是降低由带电荷的氧空位移动所造成的老化。

杂多酸-聚(二烯丙基二甲基氯化铵)多层膜在4-氨基硫酚修饰金电极上的组装和电化学行为

通过电化学生长法在 4 氨基硫酚自组装膜修饰金电极上制备了包含杂多酸 (SiMo11VO5-4 0 和聚合物阳离子PDDA的多层膜修饰电极。用循环伏安法研究了该多层膜的电化学行为 ,结果表明Mo的第 3个还原峰随多层膜层数的增加显著增长 ,而另两个还原峰增长缓慢。该修饰电极的峰电位随pH的增加而线性负移 ,表明有氢离子参与杂多酸的氧化还原反应。该修饰电极对BrO-3 和HNO2 的还原反应有良好的催化作用 ,催化电流随着层数的增加而增长 ,并且Mo的第三个还原峰电流与CBrO-3 有良好的线性关系。

功率晶体管管芯背面多层金属电极工艺

以功率晶体管ＢＵ４０６管芯为例采用背面多层电极工艺，大大提高了器件的抗热疲劳性、稳定性和可靠性。

基于多层叉指超微带电极阵列的葡萄糖传感器

采用多层工艺和光刻方法在玻璃衬底上加工了亚微米级金叉指型超微带电极阵列(IDA),IDA电极的宽度为362 nm,电极表面位于沟槽内.实验表明,所加工的IDA电极可作为生物和化学传感器的一次性超微基体电极.采用电聚合的方法将葡萄糖氧化酶(GOD)和吡咯(PPy)固定于IDA电极,该修饰电极可作为葡萄糖传感器.采用该葡萄糖传感器对磷酸钾缓冲溶液(pH 7.0)中的葡萄糖浓度进行了比对测量,在2.0～7.0 mmol/L的浓度范围内,传感器的响应时间为10 s;灵敏度为14.6 nA/(mmol/L),相关系数为0.999.

基于多壁碳纳米管/二茂铁接枝壳聚糖的核/壳结构组合物多层膜电极的组装及其电催化

以聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)修饰的玻碳电极(GCE)为基础电极,利用静电层-层自组装的方法将多壁碳纳米管/二茂铁接枝壳聚糖的核/壳结构组合物(MWCNTs@CHIT-Fc)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS)在该电极表面进行交替多层组装.用循环伏安(CV)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对组装过程进行了跟踪表征.用CV方法研究了抗坏血酸(AA)在该多层膜电极上的电催化氧化.研究结果表明,当MWCNTs@CHIT-Fc为6个双层时,AA在该修饰电极上的氧化峰电位与裸GCE相比降低了约0.4 V.用控制电位电流法研究了不同MWCNTs@CHIT-Fc双层时AA的电流响应.用该电极测定了AA的灵敏度,检测限及线性范围等性能参数可通过控制组装的MWCNTs@CHIT-Fc双层数进行调节.

锂离子电池多层复合电极结构研究进展

随着电动汽车的快速发展,人们对动力电池的能量密度和寿命等电化学性能有了更高的要求。正负极活性材料的改性和修饰、新型导电剂和黏结剂的应用以及电极组分的优化设计,能够有效提升锂离子电池的循环性能和倍率性能。然而,传统电极因其单层结构本身存在的活性涂层表面结构不稳定,内部存在极化现象等问题,在一定程度上限制了高负载电极在锂离子电池中性能的发挥。因此改善传统电极中的单层结构,是锂离子电池研究的重要方向。本文通过归纳分析多层复合电极结构的相关研究,总结出解决单层电极结构本身问题的三种方案,分别为增加电极表面结构稳定性,增加电极表面导电性以及调整电极内部组分分布增加电极内部结构稳定性。这三种方案分别具备各自的优势,通过整合分析其特点,本文对目前多层复合电极结构的研究现状进行了总结,为锂离子电池及其他体系电池的电极设计提供了新的方向和思路。

基于多层修饰电极在便携式恒电位仪系统中的电化学算法优化

为了对多层修饰电极所引起的测量曲线基线偏移进行快速校准,设计一型便携式恒电位仪系统用于基于多层修饰电极的大肠杆菌检测,并提出一种基于多层修饰电极在便携式恒电位仪中的电化学优化算法。首先使用小波算法,通过选择分解层数及阈值,去除检测中的基础噪声干扰;然后使用基线和峰位置校准及重构算法,通过峰位置及基线斜率计算,去除电极修饰中间过程中因多修饰层变化而偏移的特异性误差,基于峰高不变的前提重构和优化循环伏安曲线。结果表明,系统测量下限可达微安(10^(-6)A)及以下量级,应用该算法后信噪比提高了30%以上,峰位置校准误差控制在1.23%以下,可达到较好的去噪和校准效果。随着国内外基于复杂修饰材料的电化学生物传感检测技术的发展,该算法因其可将测量结果与电极修饰层一一对应、具有快速定性的纵向比较和横向预判优势,将在食品安全领域的电化学快速定量检测中得到广泛应用。

新型经静脉临时心脏起搏电极的研制与实验应用

我院应用永久性心内膜电极材料和生产工艺研制出带指引钢丝的临时经静脉螺旋式多层微粒铱镀复电极(简称A电极 )。随后采用自身对照设计 ,在 2 4只犬身上按随机顺序先后给予以 3种不同的电极经静脉临时起搏 ,比较其起搏参数的差异 ,了解A电极对起搏和感知功能的影响。结果 :A电极的起搏阈值分别较本院研制的经静脉螺旋式电极 (简称B电极 )及经静脉普通电极 (简称C电极 )降低 30 .30 %和 43.2 1% ,右室心内膜R波振幅分别较B及C电极升高 16 .78%和 2 8.2 9%。结论 :A电极能降低极化效应 ,从而降低了起搏阈值 。

有机太阳电池中新型电极材料的研究

有机太阳电池被认为是极具发展前途的新一代光电子器件。电极材料是有机太阳电池中最重要的部分之一,对电池性能有直接的影响。由于氧化铟锡的价格昂贵及可持续性使用问题,亟待寻找可替代的非氧化铟锡电极。综合分析了铟锡氧化物电极和非氧化铟锡电极材料的应用和性能特点,归纳了非氧化铟锡电极的发展现状,比较了不同制备工艺所获得的电极性能,并在此基础上重点讨论了为了得到多层结构电极中优化的性能,需要对层厚度进行必要的优化设计,通常采用实验与数值模拟相结合的方法得到最终的优化结果。

耐1000℃高温的Pt/ITO薄膜电极SAW温度传感器

SAW温度传感器具有无线无源的特点,在高温等恶劣环境中具有良好的应用前景。电极的高温稳定性是影响SAW温度传感器件工作温度的重要因素,采用耐高温的压电材料CTGS作为压电基底,通过PLD技术在压电基底表面制备Al2O3/ITO/Pt/Al2O3多层薄膜作为电极,氧化铝作为保护层能够抑制高温下金属薄膜的团聚现象以提高电极的高温稳定性,利用高温下ITO薄膜的导电性来补偿Pt薄膜高温下增大的电阻率,这种多层薄膜结构能够在高温环境中保持较好的稳定性。测试结果表明,所制作的SAW温度传感器可以工作至1000℃,在1000℃环境中持续工作5 h,并具有较好的重复性,这是由于所采用的Pt/ITO薄膜电极在高温下仍具有良好的导电性所致。

三层金属磁控溅射复合膜的XRD应力分析

用磁控溅射方法沉积制备的Ag/Ti-W/Ni-Cr三层复合电极薄膜上的Ag膜在工艺中容易脱落,而SiO2衬底上的Ag膜则具有良好的粘附性能。X射线衍射方法常用来检测薄膜中的应力,用X射线衍射技术(XRD)衍射峰位置的移动可判断膜中出现的是压应力还是张应力。实验中,用XRD对三层复合薄膜作了薄膜的应力分析,确定在160℃溅射沉积后,Ag膜中存在压应力,该应力使Ag膜(111)晶面间距(d)比SiO2衬底上的Ag膜晶面间距小约0.35%。采用500℃,15 min N2热退火的方法,可使三层复合膜中Ag膜的XRD峰位回复到与SiO2衬底上Ag膜相同的谱峰位置,说明采用热退火的方法可有效消除复合膜的应力,防止Ag膜的脱落。

喷雾包覆法制备镍电极X7R瓷料

以水溶性硝酸盐为原料,通过喷雾包覆的方法,实现了掺杂材料对BaTiO3的均匀包覆,得到了符合EIA—X7R规范的镍电极MLCC瓷料。用SEM、EDX对包覆粉体进行了表征,分析了包覆掺杂机理。通过制作圆片和Ni-MLCC进行电性能验证。结果表明,所得Ni-MLCC,εr达3 075,tanδ为1.16×10–2,最大容量温度变化率为10.61%,特别适合于大规模生产。

无引线封装高温压力传感器

研究的压力敏感芯片利用单晶硅的压阻效应原理制成；采用绝缘层上硅（S01）材料取消了敏感电阻之间的pn结，有效减小了漏电，提高了传感器的稳定性；用多层复合电极替代传统的铝电极，并应用高掺杂点电极技术，提高了传感器使用温度。封装时，将硅敏感芯片的正面与硼硅玻璃进行对准气密静电键合；在硼硅玻璃的相应位置加工引线孔，将芯片电极和管壳管脚用烧结的方法实现电连接，形成无引线封装结构。采用无油封装方法，避免了含油封装中硅油耐温能力差的问题。对高温压力敏感芯体结构进行了热应力分析，并对无引线封装方法进行了研究。对研制的无引线封装高温压力传感器进行了性能测试。测试结果与设计相符，其中传感器的测量范围为0—0．7MPa，非线性优于0．2％FS，工作温度上限可达450cC。

BaTiO_3基抗还原介质陶瓷材料

内电极的贱金属化已成为多层陶瓷电容器发展的一个重要方向。从缺陷化学的观点出发研究BaTiO3 基抗还原介质陶瓷 ,使之能够与镍电极在还原气氛下共烧。综述了BaTiO3 基介质陶瓷的抗还原机理、选择掺杂离子的一般原则、制备方法和相关进展。

基于无铟AZO/Ag/AZO多层透明电极的柔性钙钛矿太阳电池

基于透明聚合物基材的钙钛矿太阳电池(perovskite solar cell,PSC)具有高效、柔性、轻质、易集成于弯曲表面及可通过卷对卷技术来实现批量生产等优势,已成为太阳电池行业最具颠覆性的竞争者之一.然而,常用透明聚合物基材的玻璃转变温度较低,使得在刚性玻璃基材PSC开发中常用的、需要较高工艺温度的铟锡氧化物和掺氟氧化锡等透明电极及电子传输层材料,在透明聚合物基材上的高质量制备遇到了困难,这已成为限制基于聚合物基材的柔性PSC性能提升的主要瓶颈之一.本文采用射频磁控溅射技术在聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)衬底上室温沉积了(aluminum-doped ZnO,AZO)/Ag/AZO多层结构无铟透明导电薄膜(transparent conductive film,TCF),研究了中间Ag层厚度对所沉积多层TCF光电特性的影响,并利用其作为透明电极,以低温溶液法制备的SnO2层作为电子传输层,进行了正置结构柔性PSC制备.研究发现,随着中间Ag层厚度的增加,样品的平均光透过率先增加后降低,而表面电阻则呈现单调减小的趋势.当Ag层厚度为11 nm时,多层TCF的品质因子最高,其值可达2.3×10–2Ω–1,此样品在400~800 nm波长范围内平均光透过率为83.3%,表面电阻为7.0Ω/sq.在PET衬底上制备的AZO/Ag/AZO/SnO2/Cs0.1(MA0.17FA0.83)0.9Pb(I0.83Br0.17)3/spiro-OMeTAD/MoO3/Ag柔性PSC的功率转换效率(power conversion efficiency,PCE)可达11.9%,并且在10 mm弯曲半径下弯折100次后,仍可保持其初始PCE的95%.