射频集成微系统技术的发展与典型应用

摩尔定律已经逐渐放缓,并越来越逼近其物理极限,但未来的射频系统仍然朝着更高集成度、更高性能、更高工作频率等方向发展,射频集成微系统技术是实现射频系统微型化的核心技术之一。本文首先对射频微系统的发展和现状进行了介绍,重点分析了美国国防高级研究计划局(DARPA)的微系统发展历程和经典项目,接着对射频微系统的技术路线和解决方案进行了梳理和总结,随后通过一系列典型应用案例,展现了最新的射频集成微系统技术,最后提出了射频集成微系统技术的进一步发展思路。

LiNbO3负极薄膜电化学性能及全固态薄膜锂离子电池应用

全固态薄膜锂离子电池具有易微型化与集成化等优点,因此,非常适合为微系统供电。负极对全固态薄膜锂离子电池的性能有重要影响。现有电池通常采用金属锂作为负极,然而其枝晶生长问题及低的热稳定性限制了相应电池在工业、军事等高温、高安全场合应用。为此,本文系统研究了LiNbO_(3)薄膜的电化学性能,结果表明:LiNbO_(3)薄膜呈现高比容量(410.2 mAh·g^(-1))、高倍率(30C时比容量80.9 mAh·g^(-1))和长循环性能(2000圈循环后的容量保持率为100%),以及高的室温离子电导率(4.5×10^(-8)S·cm-1)。在此基础上,基于LiNbO_(3)薄膜构建出全固态薄膜锂离子电池Pt|NCM523|LiPON|LiNbO_(3)|Pt,其展现出较高的面容量(16.3μAh·cm^(-2))、良好的倍率(30μA·cm^(-2)下比容量1.9μAh·cm^(-2))及长循环稳定性(300圈循环后的容量保持率为86.4%)。此外,该电池表现出优秀的高温性能,连续在100℃下工作近200 h的容量保持率高达95.6%。研究表明:LiPON|LiNbO_(3)界面不论在充放电循环还是高温下均非常稳定,这有助与提升全电池综合性能。