- 刘明;周洪庆;朱海奎;唐国伟;王杰;
以存储了0,6及12个月的玻璃粉为原料,采用高温熔融法制得了Ca-Ba-Al-B-Si-O玻璃。借助FT-IR、DSC、XRD和SEM研究了玻璃粉存储时间对所制玻璃烧结性能、介电性能和热稳定性能的影响。结果表明:经725℃烧结,以0月玻璃粉制成的玻璃的体积密度为2.47 g.cm–3,气孔率为0.36%,在10 MHz条件下测得的相对介电常数和介质损耗分别5.83和1.02×10–3。随着玻璃粉储存时间的增加,所制玻璃网络结构的连续性降低,析晶趋势增大,导致液相玻璃中雏晶数量增多及黏度增大,进而导致液相玻璃的粘性流动变缓,这就使试样的烧结性能变差,进而影响试样的介电性能。
2012年09期 v.31;No.247 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：141 ] - 黄颖军;张为军;
采用微波加热合成了Ba4Nd9.33Ti18O54(BNT)微波介质固溶体陶瓷粉末,研究了微波加热工艺对BNT陶瓷相组成与微观形貌的影响。结果表明:微波加热相比于常规加热可以实现BNT陶瓷的低温快速合成;通过添加质量分数45%的B2O3-SiO2-CaO-MgO(BS)玻璃实现了BNT陶瓷于875℃烧结致密化。1 100℃微波合成的BNT陶瓷加BS玻璃烧结后具有最佳性能:εr=35.8,tanδ=12×10–4,σf=103.7 MPa,λ=2.576 W/(m.K)。
2012年09期 v.31;No.247 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1352K] [下载次数：271 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：107 ] - 薛田良;付云侠;夏俊芳;
利用常规固相法制备了[(1–x)LaAlO3-xCaTiO3]+yCeO2陶瓷(y为CeO2的质量分数),研究了预烧工艺和CeO2添加剂对所制陶瓷微波介电性能的影响。结果表明,LaAlO3与CaTiO3一次预烧能获得较好的微波介电性能,CeO2添加剂能有效提高材料的烧结性能和微波介电性能。(0.4LaAlO3-0.6CaTiO3)+0.2%CeO2陶瓷经1 450℃烧结5 h后能获得最佳微波介电性能:εr=43.1、Q·f=29 700 GHz、τf=–2.4×10–6/℃。
2012年09期 v.31;No.247 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 996K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：130 ] - 易凤举;张红旗;赵碧全;
为了满足多层陶瓷电容器陶瓷介质与钯银内电极浆料烧结一致性要求,研究了无机添加剂纳米BaTiO3和纳米ZrO2对钯银内电极浆料的烧结过程产生的影响。结果表明所用添加剂使MLCC烧结过程中钯银内电极浆料的收缩与陶瓷介质的收缩保持一致。
2012年09期 v.31;No.247 13-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K] [下载次数：301 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：87 ] - 王贵;陈长春;高虹;
采用溶胶–凝胶法,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上采用逐层退火工艺制备了BFO(BiFeO3)、ZnO/BFO和ZAO(掺铝氧化锌)/BFO薄膜,研究了ZnO、ZAO过渡层对BFO薄膜晶相以及铁电、漏电和介电性能的影响。结果表明:与BFO薄膜相比,ZnO/BFO薄膜的表面更加致密、平整,结晶性更好,双剩余极化强度(2Pr)有非常大的提高,漏电和介电性能也均有改善。ZAO/BFO薄膜的铁电性能比ZnO/BFO薄膜的铁电性能差,这与ZAO的导电性强于ZnO有关。
2012年09期 v.31;No.247 16-18+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K] [下载次数：225 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：84 ] - 张枨;杨仲江;
为了能够精确测量MOV(氧化锌压敏电阻)的老化程度,利用LPL-2型直流热稳定仪分别对MOV样品进行了正负直流老化实验,然后对老化MOV的静态参数进行了测量并描绘出了压敏电压的变化曲线以及小电流区的伏安特性曲线。结果表明:在单一直流作用下,MOV存在极性效应和伏安特性曲线蜕变,而且其伏安特性曲线蜕变在负向测量时较严重;在正负直流交替作用下,MOV的极性效应逐渐消失,但其伏安特性曲线仍存在蜕变。这为今后精确表征MOV的蜕变程度提供了新的思路。
2012年09期 v.31;No.247 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K] [下载次数：212 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：104 ] - 李田泽;申晋;盛翠霞;韩玉莹;暴敏;
在分析半导体光电位置敏感探测器(PSD)二维枕形结构特性的基础上,采用光敏面与边缘区域分别注入不同离子剂量的方法,研究了一种PSD新型结构,这种结构的PSD边缘采用了带宽很窄的正方形状的离子注入电阻带形式,输出电极附加了一个较小的正方形框架作为阳极,通过在PSD边缘电阻带中注入较高离子剂量的元素,改变PSD边缘电阻带的电阻和有效感光面区域电阻的比值;实验模拟结果显示:新型结构的PSD可获得较高的位置分辨率、较大的有效光敏面积以及较小的非线性。
2012年09期 v.31;No.247 23-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 751K] [下载次数：183 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：75 ] - 刘伟;潘国峰;曹冠龙;邵琳伟;
以钛酸丁酯的水解反应制备了ZnO掺杂的纳米TiO2厚膜。通过XRD和SEM对不同退火温度下制备出的不同掺杂量的ZnO-TiO2粉体进行物相分析和表面形貌比较,并利用气敏测试系统检测其气敏特性。讨论了掺杂量和退火温度对ZnO-TiO2厚膜气敏特性的影响,同时分析了其气敏机理。结果表明:700℃退火,w(ZnO)=4%的ZnO-TiO2结晶尺寸达到26.8 nm,体现出对丙酮蒸气单一的选择性,灵敏度为8 913,响应和恢复时间均为2 s。
2012年09期 v.31;No.247 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 869K] [下载次数：132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：106 ] - 张意锋;李保国;李甜甜;刘莎莎;
利用微胶囊技术,以海藻酸钠和明胶为壁材,四氧化三铁的混合溶液为芯材,采用同轴双喷头法制备了磁性显示微胶囊。考察了芯材溶液压强、壁材溶液压强、芯材溶液搅拌速度、喷头高度和喷头角度对微胶囊合格率的影响。结果表明,最佳制备参数为芯材压强175 kPa,壁材压强300 kPa,芯材溶液搅拌速度600 r/min,喷头高度40 cm,喷头角度35°。在最佳条件下制备出的磁性显示微胶囊粒径主要分布在100～250μm,内外表面光滑,囊壁透明,分散性好,形态完整,具有良好磁响应性。
2012年09期 v.31;No.247 31-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：81 ] - 张陶陶;朱兆红;李超;
针对低频振动条件下无铅焊点损伤的频率特性问题,利用无铅焊点损伤测试系统在室温下实时测量不同循环拉伸频率下的焊点损伤。结果表明:0.1～5.0 Hz范围内焊点损伤率随循环拉伸频率的增加而增加,而在10～20 Hz焊点损伤率随频率的增加而减小;5～10 Hz焊点损伤率大于其他频率范围。在5～10 Hz存在一个导致焊点损伤最大、寿命最短的频率点(损伤特征频率)。最后证明了合金材料在低频振动条件下普遍存在损伤特征频率。
2012年09期 v.31;No.247 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：84 ] - 杨金丽;雷永平;林健;张寒;
为了探究银含量对无铅焊点在随机振动条件下的可靠性的影响,对Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-1.0Ag-0.5Cu和Sn-0.3Ag-0.7Cu三种不同Ag含量材料的焊点做窄带范围内的随机振动疲劳实验,并对失效焊点进行分析。结果表明:三种材料焊点的失效位置基本都在靠近PCB侧,最外围焊点最容易失效,失效模式均为脆性断裂,并且随着Ag含量的降低,金属间化合物的厚度逐渐减小,焊点的疲劳寿命逐渐延长。
2012年09期 v.31;No.247 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1206K] [下载次数：208 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：126 ] - 陈南南;夏志东;周虎;
采用化学镀法制备了不同加载量的树枝状银包铜粉,研究了镀液的pH值及NaOH的添加方式和添加量对镀覆过程的影响,并采用SEM、EDS、化学分析和氧化增重法对粉体性能进行了分析。结果表明:镀液pH值的最佳范围为11.0～11.5,NaOH的最佳质量浓度为10 g/L,直接加入主盐络合;在最佳工艺下,测得银包铜粉银的平均质量分数为23.06%±0.54%,银的平均转化率为98.0%±0.5%,微区表面银含量为质量分数39.17%～90.31%;所得银包铜粉包覆完全,抗氧化性良好。
2012年09期 v.31;No.247 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 876K] [下载次数：331 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：79 ] - 蒋明霞;申杰;唐洁影;
圆片级封装(WLP)技术是一种常用于微电子机械系统(MEMS)器件封装的有效方法。对于具有可动结构的MEMS器件来说,WLP的温度特性会对其性能和可靠性产生重要影响。通过对具有不同面阵列凸点分布形式的WLP封装结构进行有限元模拟,分析了封装过程中芯片有源面在温度载荷影响下的应力分布和变形情况,并通过实验对有限元模拟结果进行了修正。结果表明:对于具有3×3,6×6,9×9面阵列凸点分布形式的WLP封装结构来说,其芯片有源面变形的实际测试结果与修正后的模拟结果非常吻合,误差量分别为5.4%,4.1%和0.3%。
2012年09期 v.31;No.247 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1261K] [下载次数：200 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：89 ] - 吴毅强;胡少文;廖昆明;周辉林;邓淼;
设计了一种改进的U型槽低剖面宽带微带天线,并考虑在尺寸为30.0 mm×30.0 mm×1.5 mm、由相对介电常数为4.4的FR4制成的覆铜介质基板上通过酸蚀制备该天线。利用仿真软件HFSS对该天线的参数进行了仿真和优化,并根据优化的天线尺寸进行了实际制作和测量。仿真及实测结果均表明:通过在U型槽臂加载弧形,该天线的频带宽度和相对带宽分别可达3.4～11.2 GHz(S11≤–10 dB)和107%,达到了展宽带宽的目的。该天线不仅可以实现超宽带,而且结构简单,尺寸小,易于集成。
2012年09期 v.31;No.247 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1028K] [下载次数：713 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：107 ] - 宋加兴;王锡良;游鑫;陈冰洁;
将具有阻带特性的微带马刺线结构引入到带状线中,设计了一款中心频率为2.32 GHz,相对带宽为9.5%,阻带衰减为50 dB的三阶马刺线式带阻滤波器。相比于传统的并联开路短截线型带阻滤波器,马刺线式带阻滤波器的横向尺寸大为减小,结构更加紧凑。采用SIR(stepped-impedance resonator)结构,按相同指标设计了一款三阶SIR马刺线式带阻滤波器。与马刺线式带阻滤波器相比,SIR马刺线式带阻滤波器结构更为紧凑,纵向尺寸缩小约17%,并具有更好的谐波抑制特性。
2012年09期 v.31;No.247 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K] [下载次数：324 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：88 ] - 侯峰泽;杨道国;唐红雨;崔在甫;贾红亮;
采用有限元分析软件ANSYS,分别对基于均温基板和金属芯印刷电路板结合太阳花散热器的100 W的大功率集成封装白光LED进行了热分析。结果发现:(1)相比金属芯印刷电路板,均温基板提高了LED芯片的均温性,可使每个LED芯片的温度分布一致,且每个芯片的最高温度比最低温度仅高1.1℃,避免了局部热点,从而提高了大功率集成封装白光LED的可靠性,保证了它的寿命。(2)太阳花散热器非常适合大功率集成封装白光LED模组的散热。因此对于大功率集成封装白光LED模组而言,均温基板结合太阳花散热器是一种有效的散热方式。
2012年09期 v.31;No.247 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K] [下载次数：277 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：109 ] - 蒋奉君;薛卫东;韦亚;邓言文;殷盼;
以天然鳞片石墨为原料,采用改进的Hummers方法制备了氧化石墨,然后通过微波剥离还原氧化石墨制备了石墨烯,并利用红外光谱、扫描电镜和透射电镜对其进行了表征。以所制石墨烯为电极材料、1 mol/L的TEMABF4/PC为电解液制备了超级电容器,并对其电化学性能进行了研究。结果表明:经过微波剥离,氧化石墨的含氧基团已基本完全分解,所得石墨烯为表面具有大量褶皱的薄层。所制电容器具有良好的电容性能,在扫描速度为10 mV/s情况下,其单电极比容量为102 F/g,比能量则高达22.1 Wh/kg。
2012年09期 v.31;No.247 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1006K] [下载次数：1026 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：114 ] - 吕斌;梁慧;周振君;
采用高温固相法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4微粉,并采用热裂解法在其表面进行了碳包覆。通过XRD、SEM、TGA分析和充放电测试研究了包覆后粉体的晶体结构、形貌、包覆量和电化学性能。测试结果表明:合成的碳包覆LiMn2O4材料为单一的尖晶石型结构,碳包覆有效降低了Jahn-Teller畸变和锰在电解液中的溶解,提高了材料的电化学性能。以0.1C倍率充放电时碳包覆LiMn2O4的初始充放电比容量为123.1 mAh/g,循环20次后容量保持率为96%。
2012年09期 v.31;No.247 72-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 775K] [下载次数：168 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：134 ]
- 韦敏;邓宏;邓雪然;
ZnO作为II-VI族直接宽禁带半导体材料,在室温下的禁带宽度约为3.37 eV,对应紫外波段的光子能量,且ZnO具有较高的化学和热稳定性,较强的抗辐射损伤能力,来源丰富,电子诱生缺陷较低等特点,适用于制备高性能的紫外探测器。而ZnO在掺杂后形成的合金可调节其禁带宽度,并与ZnO的晶格失配度及热膨胀系数差别较小,可构成量子阱或超晶格结构被广泛地应用于光电器件中,提高光电性能,所以相关的带隙工程的开展有利于推进实用的高性能的ZnO基光电器件的开发。尤其是对于ZnO基紫外探测器件,ZnO基三元合金具有可调控其探测波段到日盲区的特点,在此基础上所实现的紫外探测器在军事和民用领域具有广泛应用。基于此,笔者采用掺杂的方式调制ZnO的禁带宽度,使ZnO基三元合金材料的光学禁带宽度达到4.4 eV以上,获得可用于日盲紫外光波段探测的ZnO基光电探测器;同时,通过控制掺杂技术开发ZnO基异质复合结构,可应用于高性能的紫外光电发射探测器件。主要内容和创新性结果如下:1.采用溶胶–凝胶方法制备了Mg、Cd、Al掺杂的ZnO基三元合金薄膜,并对其微结构和光电性能进行研究,分析其掺杂效率和光学禁带调制效应,获得掺杂对ZnO薄膜禁带宽度调制的规律,并从不同元素掺杂引起Zn3d电子结合能变化的角度探讨了其禁带调制的机理。2.采用射频磁控溅射法制备AlxZn1-xO(AZO)合金薄膜,研究不同掺Al浓度对其微结构和光电性质的影响规律,研究表明:Al粒子数分数增大到20%会导致ZnO纤锌矿结构的消失,表明掺Al的固溶度在20%以内,而当掺Al粒子数分数达到30%则出现新的晶相;且随掺Al粒子数分数增加,薄膜中晶粒细化,电阻率大幅上升;通过改变Al组分可较大地展宽光学带隙,在Al粒子数分数为30%时带隙被展宽至4.43 eV。3.探讨氧气氛对AZO合金薄膜导电性的影响,并通过对其微结构和光电特性的研究发现:溅射过程中通入少量氧气有利于获得结晶质量较好的c轴择优取向薄膜;而纯氩气氛下溅射的薄膜具有很低的电阻率,拉曼测试和SEM分析表明其存在特殊的内建电场和c轴取向平行于膜面的晶粒;溅射过程中氧分压的增加会导致薄膜的绝缘性能增强;其透光谱显示光学吸收边发生明显蓝移。4.研究AZO合金薄膜的光电响应性能,结果表明:掺入Al可抑制ZnO薄膜中氧空位缺陷的形成,Al粒子数分数的增大使得薄膜的绝缘性能增强,有利于实现暗电流低的光电探测器件,提高其光暗电流比,尤其是可以抑制慢速的氧气吸附和解吸附反应,从而提高器件的响应速度。获得的快速响应的AZO探测器在紫外光照下显示出对称的非线性特征,即采用元件替代方法将光敏电阻应用于蔡氏电路时,在变型蔡氏电路中可产生三涡旋光电混沌吸引子。5.研究掺Al对AZO薄膜表面势垒和功函数的影响,通过对不同Al浓度AZO合金薄膜的C-V测试,获得其表面接触势垒高度随Al浓度增加而减小的规律;分别从理论计算和I-V-T测试拟合研究了5%粒子数分数掺Al对ZnO薄膜表面功函数的影响,两种方式获得的表面功函数值分别下降了0.090 eV和0.098 eV。以上研究结果表明掺Al使得AZO薄膜的费米能级上移至导带,从而形成较小的表面势垒,有利于电子从表面逸出。6.研究将AlxZn1-xO薄膜用于实现NEA紫外光电阴极,制作AZO阴极真空光电管,其光暗电流相差两个数量级以上。采用高导电AZO薄膜作为透明导电底电极,在其上诱导生长阳离子空位为主导的AZO纳米晶表面层,由以上掺杂调制技术获得的AZO异质复合结构阴极材料,因为底电极和阴极膜同属AZO材料体系,界面间结合紧密,并能有效实现能带调制,具有良好的紫外光电发射性能。在铯激活条件下的测试结果为:暗电流为0.2 nA,在254 nm波长的紫外光照射下产生220 nA光电发射电流,光暗电流比达到103数量级。
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