- 陈天赐;姜超;黄小忠;
织构技术是改善压电陶瓷性能的方法之一。采用模板籽晶生长法制备了不同Nb含量的(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(0.93)Ba_(0.07)Ti_(1-)_xNb_xO_3(NBBT-xNb,x=0,0.015,0.020,0.025,0.030)织构陶瓷,系统研究了Nb含量对铁电、介电及电致应变性能的影响。结果表明,采用模板籽晶生长法能够制备出物相纯净的NBBT-xNb织构陶瓷,且陶瓷的织构度随着Nb含量增加先降低后略有增加。室温下,在x=0时电致应变达到了0.249%,与非织构样品相比提高了60%～80%。在x=0.015时室温电致应变值达到了最高值0.325%,并且Nb的掺入显著提高了NBBT织构陶瓷的热稳定性。此外,首次在NBT基织构陶瓷中观测到了新的介电异常现象。这些研究结果将有助于NBT基陶瓷的进一步研究。
2020年09期 v.39;No.343 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 8285K] [下载次数：188 ] |[网刊下载次数：20 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：99 ] - 王铭剑;张树人;孙成礼;黄学敏;
研究了Li_2O-Al_2O_3-B_2O_3(LAB)玻璃添加对Li_2MgSiO_4陶瓷的烧结特性和微波介电性能的影响。Li_2MgSiO_4陶瓷通过固相合成法的传统路线制得,LAB玻璃通过高温熔融法制得。LAB玻璃能有效将Li_2MgSiO_4陶瓷的烧结温度从1250℃降低到900℃附近,并促进了Li_2MgSiO_4陶瓷的致密化。XRD分析发现,烧结样品中没有第二相的存在。当Li_2MgSiO_4陶瓷添加质量分数0.5%LAB玻璃于925℃下保温4 h,实现了较好的微波介电性能:ε_r=6.21,Q×f=34542 GHz(f=13.05 GHz)。此外,该陶瓷在低温烧结时能与银共烧,可用于LTCC技术。
2020年09期 v.39;No.343 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2858K] [下载次数：251 ] |[网刊下载次数：27 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：202 ] - 张家萌;赵晓洁;毕作振;雷鸣;毕科;
以工业氧化铝为前驱体,分别添加质量分数5%氟化铝+(0.5%～2%)硼酸,5%硼酸+(0.2%～1.4%)氟化铝,1%氟化铝+(1%～4%)氯化铵组成的三类复合矿化剂,利用烧结法制备出α-氧化铝。通过激光粒度仪、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)的分析方法,研究了矿化剂的种类和添加量对α-氧化铝粉体结构与成分的影响规律。实验结果表明:矿化剂的优化组合有利于降低氧化铝粉体中的杂质,随着硼酸和氟化铝两种矿化剂添加量的增大,Na_2O含量逐渐减小;氟化铝和硼酸添加量分别为5%和2%时,α-氧化铝内部Na_2O含量减少为质量分数0.04%。此外,氟化铝和氯化铵能够促使α-氧化铝原晶变为片状,硼酸能够促使α-氧化铝原晶变为球状。
2020年09期 v.39;No.343 32-37+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 4559K] [下载次数：481 ] |[网刊下载次数：11 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：107 ] - 雷贵;张翔晖;王钊;徐火希;熊娟;
有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池具有成本低、工艺简单以及光电转换效率高等优点,备受国内外学者的关注。研究表明,钙钛矿薄膜的可控制备对钙钛矿太阳能电池的性能具有重要影响。本文通过在钙钛矿前驱体溶液中用氯甲胺(CH_3NH_3Cl,MACl)部分取代碘甲胺(CH_3NH_3I,MAI),探讨了MACl对CH_3NH_3PbI_3薄膜及其器件光伏性能的影响。实验结果表明,MACl的加入使CH_3NH_3PbI_3在成膜过程中产生相对过量的PbI_2。在MAC1和PbI_2的协同作用下,CH_3NH_3PbI_3的结晶速度减慢,晶粒尺寸增大,获得的钙钛矿薄膜表面致密且平整,相应器件的效率从15.8%提高到了17.26%。
2020年09期 v.39;No.343 38-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2913K] [下载次数：239 ] |[网刊下载次数：21 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：93 ] - 董亮;李泰成;朱磊;秦月;吴群;
设计了一种基于全介质超材料的电磁感应透明开关,该器件是由载有变容二极管的方形金属双开口环谐振器和长方体形全介质谐振器构成。方形金属双开口环谐振器产生偶极子谐振,全介质块产生米氏谐振,这两种谐振之间的近场耦合作用导致了低损耗的电磁感应透明效应。进一步地,变容二极管的非线性响应使得该器件具有非线性电磁感应透明效应特征,模拟实现了电磁开关功能。本文利用数值仿真和实验测试证明了全介质电磁开关的有效性。结果表明:该器件结构能够模拟实现电磁感应透明效应,并且,当施加在变容二极管两侧的电压从1 V变化到6 V时,在1.59 GHz处实现了约8 dB的传输对比度,模拟实现了电磁开关功能。提出的全介质/金属结构在微波电路、非线性光学和电磁开关等领域具有良好的应用前景。
2020年09期 v.39;No.343 45-49+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3054K] [下载次数：228 ] |[网刊下载次数：19 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：114 ] - 李宇;王海钱;潘泰松;
在利用旋涂掺杂工艺制备基于硅单晶薄膜条带的PN结结构基础上,通过将条带转印至预拉伸柔性基底的方法,使具有PN结结构的硅单晶条带在柔性基底预应变释放后受力屈曲,得到了具有波纹结构的可延展柔性PN结器件。三维轮廓表征结果表明,非规则对称梯形硅单晶薄膜条带在柔性基底被释放后形成了振幅和波长渐变分布的梯度波纹结构。通过对不同退火时间所制备的PN结进行I-V特性表征,观察到PN结正向电流与掺杂时间呈正相关,但过长的掺杂时间会导致PN结单向导通性能下降。最后,在不同宏观拉伸应变下对具有梯度波纹结构的可延展柔性PN结进行了I-V特性表征,测试结果表明梯度波纹结构能够在一定的宏观拉伸应变下保持器件性能稳定,展示了该结构在柔性电子领域的应用潜力。
2020年09期 v.39;No.343 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2696K] [下载次数：126 ] |[网刊下载次数：12 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：125 ] - 杨潇;肖化宇;唐义强;曾慧中;张万里;
基于等离子轰击和射频磁控溅射技术,制备了HfO_2/SrTiO_3结构的全氧化物场效应晶体管(FET),并研究了其栅极漏电性质。该全氧化物晶体管的制备工艺均在室温条件下完成,包括Ar~+轰击在SrTiO_3单晶表面产生的导电沟道,溅射生长非晶HfO_2薄膜作为栅极介质层。实验发现溅射工艺中的氧分压对HfO_2栅极漏电性质的影响显著。当氧氩分压比从1∶10增加到1∶2时,HfO_2栅极的漏电密度明显降低。对变温漏电数据的分析表明,HfO_2栅极的漏电以空间电荷限制电流(SCLC)机制为主导。对于低氧分压制备的栅极,其SCLC漏电机制的特征温度(T_t)和缺陷密度(N_t)分别为796 K和5.3×10~(18 )cm~(-3)。而氧分压提高后,栅极SCLC漏电的T_t降低为683 K,同时N_t下降为1.2×10~(18 )cm~(-3)。T_t的变化表明缺陷在禁带中分布发生变化,引起漏电-电压关系(J-U~m)中的指数项m减小,有效地降低了栅极漏电,显著提高了HfO_2/SrTiO_3场效应晶体管的性能,使其开关比达到10~4。
2020年09期 v.39;No.343 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 3183K] [下载次数：149 ] |[网刊下载次数：15 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：97 ] - 向常炜;余波;袁晓;
浮地忆阻模拟器实际工作时,输入交流信号往往含有共模成分,其工作效果会受到共模成分的影响。为定量分析共模信号成分对浮地忆阻模拟器的影响程度,通过改变浮地忆阻模拟器输入电压信号中共模信号成分的大小,分析端口电流失真,得到浮地忆阻模拟器共模信号抑制能力的量化指标。也将上述方法应用到四种经典的浮地忆阻模拟器,以证明有效性。
2020年09期 v.39;No.343 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1282K] [下载次数：61 ] |[网刊下载次数：20 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：154 ] - 于涛;冯帆;杜洪军;
针对超外差接收机宽频带、通用化、小型化等发展趋势,提出了一种C波段镜像抑制混频器设计方案。该方案选用砷化镓高集成混频芯片HMC525LC4和中频正交混合电桥SLQ-302作为混频器主要组成部分,较传统的设计方法大幅度地减小了电路尺寸,保证电路有较好的相位平衡度和幅度平衡度,在设计上保证了较好的镜像抑制度。测试结果表明,该镜像抑制混频器的性能指标良好,在5～8 GHz的输入信号频率范围内,其镜像抑制度指标大于32 dB,插入损耗小于9 dB,通过选择不同频段的中频正交混合电桥可灵活应用于不同的超外差接收机。
2020年09期 v.39;No.343 67-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1885K] [下载次数：324 ] |[网刊下载次数：78 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：136 ] - 黄强;童元伟;
为满足现代通讯系统中微波器件小型化的趋势,提出了一种慢波半模基片集成波导滤波器。该结构为双层介质板,底层介质中分布着若干排均匀金属化盲孔,此结构有效降低截止频率。在此结构上表面金属层加载螺旋形紧凑微带谐振器单元(SCMRC)及其一半结构,可获得超带宽带通滤波器。仿真结果表明:滤波器最终有效电尺寸为0.63λ_g×0.3λ_g,中心频率为7.38 GHz,带宽达到6.86 GHz,相对带宽为94%;通带内插入损耗最大为-0.75 dB,带内回波损耗优于-12 dB。
2020年09期 v.39;No.343 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2899K] [下载次数：191 ] |[网刊下载次数：14 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：80 ] - 胡振欣;龙泳丞;李淞;毛伟;
针对于传统圆极化法向模螺旋天线输入阻抗低、增益小等问题,设计了一种新型反转结构的螺旋天线。该天线采用了反转结构,即在电流反向点处使螺旋物理结构反向,实现天线辐射能力增强,提高天线在工作频率处的辐射电阻,增大阻抗带宽和增益。研究结果显示,一次反转螺旋天线仿真增益达2.45 dBi;两次反转螺旋天线加上巴伦后仿真增益达2.72 dBi,仿真阻抗带宽为2.9%,相应测试结果分别为2.5 dBi和2.8%。需要指出的是,随着反转次数的增多,天线的辐射电阻和增益可以进一步提高,因此可根据不同的设计需求选择不同反转次数。另外,采用3D打印技术加工螺旋,可以有效降低天线加工难度。
2020年09期 v.39;No.343 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 3309K] [下载次数：285 ] |[网刊下载次数：21 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：250 ] - 严冬;程威;郭琪富;张力弓;杜培勋;
针对当前用于5G通信的圆极化天线研究中存在的带宽较窄、结构较复杂等问题,设计了一款加载L型枝节的圆极化微带天线。该天线采用临近耦合馈电技术,有效扩展天线带宽。通过加载两个90°的"L型"枝节辐射圆极化波,简化了天线结构。通过HFSS软件仿真与模型优化,最终结果表明,回波损耗S_(11)≤-10 dB时,天线的谐振频率为24.4 GHz,相对带宽达到25.8%(21.13～27.43 GHz);3 dB轴比带宽达到47.1%(17.99～29.5 GHz)。使用矢量网络分析仪对天线实物的回波损耗进行了测试,测试结果与仿真结果较吻合。该天线具有圆极化辐射性能良好、带宽高、结构简单、小型化等优点,所以具有一定的应用价值。
2020年09期 v.39;No.343 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 4397K] [下载次数：628 ] |[网刊下载次数：43 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：119 ] - 刘俊夫;郑静;董永平;朱文丽;汤文明;
阐述了高可靠混合集成电路(HIC)配套厚膜基板典型异质膜层搭接部位的三种典型问题:Au/Ag基膜层功能相过度扩散问题、Ag基导体与低阻值电阻分层问题以及Au基导体与介质分层问题。从机理分析结合剖面微观分析的角度对问题进行了研究。研究发现:Au/Ag基膜层功能相过度扩散问题的原因是原子的不平衡扩散;Ag导体膜层致密度过高,电阻中的粘结相无法有效浸润从而导致了Ag基导体与低阻值电阻分层问题;而Au基导体与介质分层问题则是由于异质浆料粘接相不匹配造成的。最后对设计和生产过程中可能采取的措施给出了建议。
2020年09期 v.39;No.343 90-96+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 11135K] [下载次数：130 ] |[网刊下载次数：37 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：127 ] - 黄涛;廖秋慧;吴文云;罗成;
导电胶分层作为封装失效问题,一直受到广泛的关注。基于ANSYS平台,对导电胶剥离应力仿真,用来评估导电胶在封装和测试过程中分层风险,并进一步分析了顶部芯片、绝缘胶厚度以及导电胶厚度对导电胶分层的影响。结果表明:导电胶在可靠性测试阶段125℃冷却到室温阶段最容易发生导电胶分层失效。该款封装中导电胶分层的原因是顶部叠层芯片结构引起的。通过对顶部芯片、绝缘胶的厚度进行设计,发现其厚度越薄导电胶的剥离应力越小,分层风险越小。导电胶的厚度在10μm时,胶体的粘附力最大,剥离应力最小,导电胶分层风险最小。
2020年09期 v.39;No.343 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 5353K] [下载次数：557 ] |[网刊下载次数：14 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：88 ] - 傅显惠;刘德喜;赵红霞;祝大龙;
针对三维芯片封装技术的需求,设计了一种基于高温共烧陶瓷(HTCC)的接收前端3D封装结构,通过有限元模型模拟分析了其可靠性。首先通过恒定加速度加载分析研究了焊盘结构可靠性;然后通过预应力模态分析研究了3D封装整体结构模态频率,通过疲劳可靠性分析研究了寿命预测模型;最后通过热模拟研究了稳态热分析以及热应力分析。结果表明:焊盘的应力应变以及位移满足其材料特性;3D封装整体结构谐振频率均在30 kHz以上;50%载荷作用下寿命为10~6次循环,150%载荷作用下寿命为74561次循环;稳态热分析最高温度为54.2℃;热应力模拟最大应力为33.84 MPa。最终证明了该接收前端3D封装结构是可靠的,可应用在3D射频微系统封装结构设计中。
2020年09期 v.39;No.343 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 7774K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：19 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：100 ] 下载本期数据