Actel推出第三代以Flash为基础器件可编程逻辑方案和启动套件——全新单芯片ProASIC3器件会将Flash应用推向市场主流

Actel公司宣布推出第三代以Flash为基础的可编程逻辑方案，也是全球最低成本的现场可编程门阵列(FPGA)器件，名为ProASIC3和ProASIC3E系列，成功推动该公司进入一个新的竞争时代。ProASIC3／E系列是Actel因应市场对全功能、高成本效益FPGA的强劲需求而设计，主要面向消费、汽车及其它成本敏感的应用领域。这个。以价值为基础”(value—based)的区间在FPGA市场中增长最快，预计今年可达到5亿美元的规模。

TO-3封装器件键合丝热机械可靠性与寿命预测

为解决双芯片功率放大器的过电应力烧毁问题,对器件电路进行改进并探究其可靠性。首先,重新设计和制备基片上金属带线,并进行温度循环与拉力检测试验;然后,基于有限元方法在温度循环载荷作用下对键合丝应力应变分布情况进行了分析,并通过Coffin-Manson模型对器件的疲劳寿命进行预测分析。结果表明,高温下应力降低了3.23 MPa,低温下应力下降了97.7 MPa。改进后的器件寿命提高了11.6%,且经历过温度循环后仍满足最小键合拉力极限值要求。该研究结果可为复杂键合丝结构及寿命预测提供参考。

基于WO_(3)-MoO_(3)和TiO_(2)/CdS复合电极的光电致变色器件

以导电玻璃为基底,通过水热法制备WO_(3)-MoO_(3)薄膜,采用循环伏安、计时电量、计时电流、电化学阻抗测试方法对其电致变色性能进行测试;通过水热法结合连续离子层沉积法制备了TiO_(2)/CdS复合薄膜,采用线性循环伏安、瞬态光电流、透过率测试方法对其光电转换性能进行了测试。最后将性能最好的WO_(3)-MoO_(3)薄膜和TiO_(2)/CdS复合薄膜分别作为光电致变色器件的变色阴极、光阳极构建WO_(3)/MoO_(3)-TiO_(2)/CdS光电致变色器件。结果表明,与WO_(3)-TiO_(2)/CdS器件相比,WO_(3)/MoO_(3)-TiO_(2)/CdS光电致变色器件具有较大的光学调制范围(630nm处为41.99%)、更高的着色效率(35.787cm^(2)/C),且光电转换效率(0.126%)为WO_(3)-TiO_(2)/CdS器件(0.053%)的2.38倍。

基于二萘并[2,3-B∶2′,3′-D]呋喃基团的高效窄发射蓝光OLED器件

高效率窄光谱蓝色有机电致发光器件(OLED)是柔性显示领域的研究重点之一。本文以二萘并[2,3-B∶2′,3′-D]呋喃为弱电子受体、N-(4-联苯基)-1-萘胺作为电子给体设计合成了一种D-A-D型蓝光分子DPF-NA,其在正己烷溶液中的发射峰位于441 nm。理论计算与光物理测试结果显示DPF-NA具有杂化局域电荷转移激发态(HLCT)特性,兼具局域态(LE)高发光效率与电荷转移态(CT)高激子利用率特征,在二氯甲烷溶液中的光致发光量子效率(PLQY)为81.2%。基于质量分数3%DPF-NA掺杂浓度的OLED器件电致发光(EL)峰位于455 nm,半峰宽(FWHM)仅为26 nm,CIE(x,y)坐标为(0.14,0.08),最大外量子效率(EQEmax)为6.76%。

银纳米颗粒局域表面等离激元增强型Sb2S3光伏器件的模拟研究

当入射光与金属纳米颗粒相互作用时,会在颗粒表面引发局域表面等离激元共振,这一效应能够显著增强近场强度。这种增强作用可以有效提高Sb2S3材料的激发态密度,从而加强光伏器件对入射光的吸收能力,并进一步提升其光电转换效率。此外,金属纳米颗粒的引入还能利用前散射效应增加入射光在光吸收层内的传播路径,进一步增强光吸收。基于这些原理,本文设计了一种新型的Sb2S3光伏器件,其中集成了银纳米颗粒以实现局域表面等离激元的增强效应。选择银纳米颗粒是因为其成本较低且制备相对容易。所设计的器件结构为FTO/ZnO/CdS/Sb2S3/C/Au。为了深入了解器件的性能,我们采用时域有限差分法进行了数值模拟。模拟结果展示了器件在不同平面下的电场分布以及其对不同波长入射光的吸收率曲线。模拟数据表明,银纳米颗粒的引入有望显著提升Sb2S3光伏器件的性能,为实验制备高效能的Sb2S3光伏器件提供了理论支撑和指导。

Cu、Sn掺杂的沟道型β-Ga2O3半导体薄膜光电器件的制备及特性研究

本文利用双靶射频磁控溅射技术,在不同实验条件下,开展了本征β-Ga2O3和Cu、Sn掺杂的沟道型β-Ga2O3半导体薄膜光电器件的制备及特性研究工作。分析了掺杂前后制备的二维β-Ga2O3薄膜的微结构、表面形貌及化学成份。比较了不同条件下制备器件的电导率、IV特性及光电特性。研究发现,Cu、Sn掺杂后,β-Ga2O3半导体薄膜光电器件的电导率、IV特性和光电特性都有一定的改善,而Sn掺杂的Sn/β-Ga2O3薄膜的电导率增加幅度最大。其中,Sn/β-Ga2O3器件呈现了最佳IV特性,说明Sn掺杂比Cu掺杂的效果更好。同时,掺杂并进行退火处理更可使薄膜的电导率呈现数量级的提升。制备的不同二维沟道型器件都具有明显的场效应器件特征,可用外加底栅电压VGS调控器件的源漏电流IGS。在254 nm的紫外光源辐照下,所有器件都出现了明显的光电流。但掺杂后器件的光电流明显高于本征器件的光电流,Sn掺杂Sn/β-Ga2O3器件的光电流最大,响应时间最短,光电流与暗电流之比可达112,器件具有更好的稳定性和可逆性。

自支撑BaTiO_(3)薄膜的制备与铁电性研究

BaTiO_(3)(BTO)铁电氧化物薄膜因其在非易失信息存储、智能传感、生物医疗、纳米发电机等领域潜在的应用而受到了人们的广泛关注。目前,为了保证BTO薄膜能高质量外延生长,通常选择晶格匹配的氧化物做衬底,所生长的薄膜与衬底之间存在较强的化学键,很难将其从衬底上大面积地剥离下来,所以也无法实现下一步转移到可用于高密度器件集成的的Si基衬底上。文章使用水溶Sr_(3)Al_(2)O_(6)(SAO)为牺牲层的方法,将生长在Nb-SrTiO_(3)(Nb-STO)衬底上的BTO外延薄膜可以大面积、无褶皱地转移到Si基衬底上。并且,转移后的自支撑薄膜仍然保持了完美的结晶度和室温铁电性。此结论对自支撑氧化物薄膜在高密度铁电器件的集成方面奠定了一定的基础。

《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第11期专栏征稿主题:宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成

近年来,以SiC、GaN、金刚石、Ga2O3为代表的宽禁带半导体在功率、射频器件方面展示出重要的研究价值,并在5G通信、汽车电子、快速充电等方面展现出了广阔的应用前景。抓住研发宽禁带功率半导体的战略机遇期,解决宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成中的关键技术瓶颈,具有极为重要的科学意义与实际价值。

双芯片功率器件TO-3封装结壳热阻的优化

为改善功率器件封装散热性能,基于ANSYS Icepak热仿真软件,以结壳热阻为双芯片功率器件TO-3封装的优化指标,针对器件封装中芯片衬底厚度、芯片间距、焊料层厚度、焊料层面积、焊料层材料、散热基片厚度与散热基片材料7种影响封装热阻的因素,利用正交实验与影响因素规律分析了各因素对结壳热阻的显著性影响。结果显示使用BeO基片与Au80Sn20焊料结壳热阻最小,且BeO基片越厚,结壳热阻越小,而焊料对结壳热阻影响较小。其次芯片间距越大对热阻的降低越显著,衬底厚度对热阻影响也呈现显著性。最后利用响应面分析法得到结壳热阻最小的最优设计组合,最优组合下的热阻为1.012℃/W,相比于优化前热阻(1.53℃/W)降低了33.9%,较大程度上提高了器件的散热效率。

基于165Y-75Y LiNbO_(3)的声表面波器件的声光互作用性能分析

该文从理论上仿真了切割方向为165°Y,传播方向为75°Y的LiNbO_(3)晶体(简称165Y LN)的表面波声光调制器的场分布及其重叠积分、驱动功率随波导厚度变化的关系,并与其他切割方向的仿真结果进行了比较。该方向位于材料退耦面内,且在该面具有最大的机电耦合系数,是潜在的高性能切割方向。测试表明,165Y LN的TE模和TM模在低频区均有较低的驱动功率和较大的重叠积分带宽,可被用于制作具有高性能且对偏振不敏感的表面波声光器件。

一种抑制声表面波器件横向能量泄露结构及其应用

采用42°YX-LiTaO_(3)基底的声表面波(SAW)滤波器、多工器易产生横向能量泄露效应,这种效应的产生会增大SAW器件的插损、缩减有效带宽、降低矩形度等。为了抑制声表面波的横向能量泄露,提出了一种假指加宽结构,并通过有限元仿真验证了该结构的有效性。将该结构应用于Band 40和Band 41 SAW滤波器设计中,实验结果表明,该结构在不增加任何工艺复杂度的情况下能有效抑制SAW器件的横向能量泄露,从而减小SAW器件的通带插损、增加有效带宽、提高矩形度等。该结构能够拓展应用于其他频段的SAW器件。

3D打印球冠式摩擦电自供能压缩传感结构及应用

针对柔性可穿戴器件对压缩应变传感的需求,利用摩擦纳米发电机摩擦生电的原理,设计可监测压缩应变的球冠式自供能压缩传感结构,以尼龙布和硅胶为正负摩擦材料,基于硬度差异化硅胶材料设计策略,实现球冠摩擦接触面积的压缩可变性,并阐释其自供能压缩传感的原理;配制3种硅胶打印墨水,采用自主研发的多喷头硅胶直写3维(3D)打印工艺与设备,制造相应的自供能压缩应变传感结构;借助冷场发射扫描电子显微镜对摩擦球冠的横截面形貌进行表征,分析不同硬度硅胶间的界面黏结性能;搭建可实现往复运动的压缩实验装置,通过实验研究球冠尺寸参数和压缩应变对传感输出电性能的影响规律。实验结果表明:3D打印球冠式摩擦电自供能压缩传感结构的最大压缩应变输出电信号随支撑球冠高度的增大而增大;开路电压、电荷转移量和短路电流均与压缩应变呈正相关,当压缩应变由7%增至35%时,开路电压峰值由5.3V增至22.2V,且具有良好的循环耐久稳定性。最后,以该球冠式自供能压缩应变传感结构为基础,设计一款自供能传感鞋垫,并探索其在步态监测和足底压力分布监测方面的传感性能,获得了良好的应用效果。研究内容为可穿戴柔性摩擦电式自供能压缩应变传感结构的一体化设计制造提供新思路与新工艺。

3He管探测器前端处理电路设计与实现

面向3 He管中子探测器的测量需求,设计了一款前端处理电路,主要由信号成形模块和高压供电模块组成。信号成形模块采用分立元件方法,集成电荷灵敏放大、极零相消、多级滤波、基线恢复等功能电路,实现了信号的快速放大成形,可满足高计数率、微弱信号的测量需求;高压供电模块的核心器件选用国产高压元件,结合外控电压调节电路,为探测器提供合适的偏置高压,在0~2 kV范围内实现线性控制。测试表明,该前端电路输出信号的脉宽小于1μs,电荷测量的动态范围为-100~0 fC,等效输入噪声优于0.25 fC。

基于负阻器件的串联电池组防过充保护电路

高压用电设备往往需要多节电池串联供电,但随着时间推移电池组会出现容量不均衡的现象,针对串联电池组容量不均衡造成单节电池容易过充引起燃爆等不安全现象,本文设计了基于负阻器件的串联电池组防过充纯模拟电路。包括电压检测放大模块以及放电控制模块。负阻器件伏安特性曲线陡峭,当外加电压达到转折电压时快速导通。为利用现有负阻器件DB3触发二极管,通过运算放大器减法电路将电池饱和充电电压与其转折电压匹配,当电池达到饱和充电电压时正好使减法器输出达到DB3负阻器件的转折电压而控制放电模块导通放电。经过实验表明,对电池组循环充放电测试后,检测到各单体电池始终处于安全电压之内,证明该电路方案成本高效且可靠性高。

配体调控CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)复合薄膜的合成、发光性能及白光LED应用

全无机CsPbX_(3)(X=Cl,Br,I)钙钛矿纳米晶(PNCs)的合成通常需要高温条件和惰性气体的参与,严重阻碍了其实际应用。本文首先利用2-甲基咪唑配体调控再结晶的方法在室温下成功地制备出具有优异发光性能的双相CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)PNCs,然后与多种聚合物结合制备出纳米晶复合薄膜。通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱等测试,证明了聚合物中的双相钙钛矿结构,筛选出综合性能优异的CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@PDMS和CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@EVA复合薄膜,并进行了发光二极管(LED)器件封装。通过Cs4PbBr6 PNCs和聚合物的双重保护,CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@PDMS显示出超过80%的荧光量子产率(PLQY),CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@EVA的水稳定性和空气稳定性得到了显著提高。最后,将CsPbBr_(3)/Cs_(4)PbBr_(6)@EVA复合薄膜成功应用于白光LED器件,其CIE色度坐标为(0.331,0.332),具有标准白光发射。

Bi_(2)Te_(3)薄膜的宽波段自供电柔性光电探测器研究

拓扑绝缘体由于其独特的电学和光学性能在光电器件领域得到了广泛关注.Bi_(2)Te_(3)二维材料是一种拓扑绝缘体,其体态绝缘而表面态导电,可用于高性能光电探测器的新型材料.该文使用气相沉积法分别在SiO_(2)/Si基底和聚酰亚胺(PI)柔性基底上生长出了连续、高质量的Bi_(2)Te_(3)薄膜,在此基础上构建了Bi_(2)Te_(3)光电探测器,测试结果表明Bi_(2)Te_(3)薄膜材料具有优越的宽波段光谱响应和自供电性能,并在PI柔性基底上表现出优异的抗疲劳性能,在现代光电探测领域有着非常大的应用潜力.

《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第11期专栏征稿 主题:宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成

近年来,以SiC、GaN、金刚石、Ga2O3为代表的宽禁带半导体在功率、射频器件方面展示出重要的研究价值,并在5G通信、汽车电子、快速充电等方面展现出了广阔的应用前景。抓住研发宽禁带功率半导体的战略机遇期,解决宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成中的关键技术瓶颈,具有极为重要的科学意义与实际价值。

《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第11期专栏征稿 主题:宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成

近年来,以SiC、GaN、金刚石、Ga2O3为代表的宽禁带半导体在功率、射频器件方面展示出重要的研究价值,并在5G通信、汽车电子、快速充电等方面展现出了广阔的应用前景。抓住研发宽禁带功率半导体的战略机遇期,解决宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成中的关键技术瓶颈,具有极为重要的科学意义与实际价值。

《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第11期专栏征稿 主题:宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成

近年来,以SiC、GaN、金刚石、Ga2O3为代表的宽禁带半导体在功率、射频器件方面展示出重要的研究价值,并在5G通信、汽车电子、快速充电等方面展现出了广阔的应用前景。抓住研发宽禁带功率半导体的战略机遇期,解决宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成中的关键技术瓶颈,具有极为重要的科学意义与实际价值。为进一步促进宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成等领域的新理论、新技术、新方法的创新研究,促进全国宽禁带半导体行业的相互交流、学习借鉴,《太赫兹科学与电子信息学报》计划推出“宽禁带半导体材料、器件、电路与系统集成”专题栏目,现特向广大专家学者征集符合该专题方向的原创性研究论文及综述,旨在集中反映该领域最新的研究成果及研究进展。

基于DLP9500光固化的3D打印设备设计

利用快速成型(CLIP)技术实现了高速连续打印,打破了3D打印技术精度与速度不能同时提高的悖论,将3D打印速度提高了100倍。困扰3D打印技术已久的高速连续化打印问题在CLIP技术应用中被解决。DLP9500是紫外波长器件,可以大大提高光固化的效率。