- 张丛春;黄漫国;梁晓波;闫博;
随着薄膜传感器在航空工业中的应用,高温绝缘层的研究发展愈加重要。在此研究背景下,采用双离子束溅射的方法制备了Al_2O_3薄膜高温绝缘层,探讨了溅射时的衬底温度对Al_2O_3薄膜物相结构的影响,并研究了所制备的Al_2O_3薄膜从室温至1000℃范围内的绝缘特性。另外,本文还将所制备的Al_2O_3薄膜高温绝缘层应用在热阻型温度传感器中,测试了其在高温环境中的表现。结果表明:双离子束溅射沉积的Al_2O_3薄膜主要以非晶形式存在,薄膜断面的微观形貌致密;2μm厚度的Al_2O_3薄膜的室温电阻可达2 GΩ,800℃下电阻可达到5 kΩ,表明双离子束溅射方法制备的Al_2O_3薄膜绝缘层具有良好的高温绝缘性能。
2021年04期 v.40;No.350 311-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 4198K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：23 ] - 李军显;李毅;周建忠;赵文晴;范丽娜;
基于溶胶凝胶旋涂法和后退火工艺在石英玻璃基底上制备了高质量的V_2O_5薄膜,研究其相变光学特性和电学特性。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了V_2O_5薄膜的晶体结构和形貌,利用XPS图谱分析了V_2O_5薄膜的组分。在不同偏压和不同温度下测试分析了V_2O_5薄膜的光电特性和相变特性,结果表明室温下V_2O_5薄膜在300～2000 nm波长范围的光学透过率达60%,薄膜在发生相变前后光学透过率有明显的变化,当升温到231℃时,V_2O_5薄膜在900～1600 nm近红外波长范围内的光学透过率平均降低了18%,电阻发生了3个数量级的变化,不同温度下的热滞回线也表明薄膜具有良好的可逆相变光电特性。
2021年04期 v.40;No.350 316-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 8813K] [下载次数：370 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：25 ] - 廖康宏;康雨薇;雷沛先;汤越月;接文静;
忆阻器由于其非易失性、低功耗、擦写速度快等优点,在存储器、逻辑器件和计算等领域具有广阔的应用前景。另一方面,二维材料由于二维层状的结构和优异的电学性能被广泛应用于忆阻器。其中,硒化镓是III-VI主族的层状半导体材料,具有高载流子迁移率、非线性光学特性和优异的光响应等特性,为研究新型电子器件提供了可能性。本文通过机械剥离法获得二维层状硒化镓纳米薄片,并以Cu作电极制备了具有平面结构基于二维硒化镓的两端阻变存储器件,实现了高达10~4的开关比。保留特性曲线表明器件可以在6600 s的时间范围内保持高的开关比。此外,随着测试时间的推移,器件的开关比有增大的趋势,显示了良好的稳定性。该研究为二维硒化镓在非易失性储存器件的进一步应用提供了前期基础。
2021年04期 v.40;No.350 323-327页 [查看摘要][在线阅读][下载 1816K] [下载次数：397 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：19 ] - 李林森;汪涛;
通过控制氩氧气体体积流量比,在单晶硅片上通过磁控溅射的方法制得c轴择优取向的ZnO薄膜,其(002)衍射峰的半高宽仅为0.3°,ZnO薄膜的常温光致发光光谱仅有一个发光峰位于3.17 eV,是ZnO受主缺陷的三阶声子伴线发光峰(FXA-3LO),该峰的出现也说明了ZnO薄膜具有较高的纯度和晶体质量,ZnO薄膜电阻率为160Ω·cm。在此基础上利用光刻剥离技术制备了传感器18对叉指Au电极结构,电极的线宽/线间距为25μm/25μm。样品的实际参数指标与设计指标一致,光电性能指标基本符合要求,对于280～360 nm的中长紫外线具有良好的响应特性,为后续ZnO紫外传感器的性能优化奠定了设计与技术基础。
2021年04期 v.40;No.350 328-332页 [查看摘要][在线阅读][下载 3024K] [下载次数：261 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：21 ] - 王育新;朴林华;李备;丁霞;
提出一种新型推挽式热膨胀流陀螺结构,并解释了它的敏感机理。通过建立陀螺敏感元件的二维模型,利用COMSOL有限元分析软件对敏感元件内的温度场和气流速度场进行了计算,同时研究了角速度对温度场和气流速度场变化的影响,最后在Proteus电路仿真软件中通过建立陀螺检测电路模型定量地计算了热膨胀流陀螺的输入输出特性关系。计算结果表明,该结构设计的陀螺具有陀螺效应,角速度范围在±20 rad/s内时,热膨胀流陀螺输入角速度与输出电压关系的比例系数k为0.3293 mV/(rad·s~(-1))。该研究成果为新型结构热膨胀流陀螺的结构设计奠定了坚实的理论基础。
2021年04期 v.40;No.350 333-338页 [查看摘要][在线阅读][下载 4545K] [下载次数：63 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：22 ] - 伍权;郑跃;舒启佳;田东斌;
针对钽电容器高频振动可靠性问题,采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件分析了钽电容器结构高频振动动力学响应特性,并对其内部结构进行了优化设计与验证。有限元分析与试验结果表明:钽电容器高频振动响应分为瞬态响应与稳态响应两个部分,其瞬态应力远大于稳态应力,且随着振动加速度增加而迅速增加。振动应力主要集中在阳极块与阳极引线过渡处,易导致阳极块产生裂纹,并随着振动的持续可能不断扩展甚至产生"瞬断"现象,从而造成钽电容器性能的不稳定或突变性失效。爪式垫片结构可以较好地限制阳极块前端的相对位移,能够显著地降低高频振动时钽电容器内部的瞬态及稳态最大应力值,有效提高振动环境下钽电容器的工作稳定性与可靠性。
2021年04期 v.40;No.350 339-343+349页 [查看摘要][在线阅读][下载 5603K] [下载次数：168 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：21 ] - 吕根品;闫小宇;方铭清;黄宏亮;肖远龙;
采用静电容量测试、腐蚀皮膜厚度测试、密度泛函理论计算和计时电位法分析了盐酸/硝酸(HCl/HNO_3)电解液中硫酸(H_2SO_4)对铝箔交流腐蚀行为的影响。结果表明,H_2SO_4对低压箔比容的影响取决于化成电压,低电压时比容随H_2SO_4浓度增加而降低,高电压时则存在最适H_2SO_4浓度(约0.004 mol·L~(-1))。由于SO_4~(2-)与Al~(3+)有很强的结合力,而且改变了Al电子云状态,因此H_2SO_4添加有利于腐蚀皮膜的形成,进而影响阳极皮膜。另外,H_2SO_4存在降低了蚀孔拐角处Cl~-浓度,导致起蚀点移向(100)面中心处和蚀孔连接通道口变宽。因而减少了有效表面积,但同时减轻了通道口被堵塞的程度,使得在不同电压下表现出不同的影响机制。
2021年04期 v.40;No.350 344-349页 [查看摘要][在线阅读][下载 2192K] [下载次数：65 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ] - 张友俊;孙庆辉;吴国青;
提出了一种基于微带传输线及加载开路短路短截线的三通带滤波器结构。该滤波器由两个二阶带通滤波器和一个三阶带通滤波器组成,它们可以独立设计。另外,通过调节相应短截线的长度可以独立控制三个通带的带宽。所设计滤波器的三个通带中心频率分别为2.25,4.2,6.23 GHz,-3 dB相对带宽分别为54%(1.55～2.76 GHz),8%(4.09～4.41 GHz),7%(5.98～6.40 GHz),插入损耗分别为0.24,0.33,0.52 dB。此外,该滤波器还具有结构简单、体积小、易于制造等优势。仿真结果与理论分析一致。
2021年04期 v.40;No.350 350-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 3982K] [下载次数：408 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：15 ] - 娄卜尹;葛俊祥;
为在高频率选择性和大带宽的前提下实现小型化,提出一种紧凑非对称双枝节加载的易级联多模谐振滤波器。采用微波网络级联方法,分析优化设计了中心频率为6 GHz的单级、两级和三级多模谐振宽带滤波器。测试结果表明,该滤波器在5.41 mm×7.61 mm(0.21λ_g×0.29λ_g)有效尺寸下,带外抑制优于40 dB,损耗小于2.6 dB,相对带宽大于33%。该滤波器具有小型化、宽带、带外抑制强等优点,有利于通信系统和固态雷达收发机的小型化设计。
2021年04期 v.40;No.350 355-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 3195K] [下载次数：281 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：20 ] - 李子敬;曹良足;高瑞平;邓迪;
为了解决设计优化滤波器耗时多、效率低、反射差的问题,提出一种基于矩量法优化滤波器的方法,采用非对称结构改善滤波器反射性能。该方法在版图中建模,然后在ADS中进行仿真优化,最后在HFSS软件中验证与微调,极大地提高了效率。用这种方法设计优化并且制作了一种非对称结构的七阶平行耦合微带线带通滤波器。测量结果为:中心频率4.86 GHz,通带带宽1.2dB,通带插入损耗小于1.2dB,端口反射损耗大于25dB,3.4GHz以下和6.2GHz以上的阻带衰减均大于50dB。测量结果与设计相吻合。
2021年04期 v.40;No.350 360-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 4050K] [下载次数：379 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：17 ] - 张友俊;吴国青;
提出了一种新型通带可控、损耗较低的紧凑型三频带通滤波器结构。该滤波器由三个四分之一波长谐振器组成,改变谐振器中3个相对独立的谐振路径长度有助于独立控制每个通带,根据通带两侧的期望阻带频率控制传输零点。设计并制作了一款小型三通带滤波器实物。仿真结果表明,3个通频带中心频率分别是0.84,1.59,2.63 GHz,-3 dB相对带宽分别为63.1%(0.45～0.98 GHz),16.4%(1.48～1.74 GHz),6.8%(2.55～2.73 GHz),插入损耗分别为0.07,0.23,0.43 dB,每个通带的回波损耗都优于20 dB。实物测试结果与仿真结果基本一致。
2021年04期 v.40;No.350 365-369+380页 [查看摘要][在线阅读][下载 3620K] [下载次数：256 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：12 ] - 周晓龙;马铭磷;
基于传统的电流型Cuk变换器,采用电压控制的忆阻器作为负载构建了一种新颖的非线性切换电路。利用时序图、相图、分岔图等常规的非线性手段研究了系统参数变化时系统的基本动力学行为。通过与常规负载对比发现变换器在带有忆阻负载时具有更宽的稳定工作区间。进一步,为了确保电流型忆阻Cuk变换器能够稳定工作,推导了系统稳定运行的参数域解析表达式。此外,还通过引入斜坡补偿信号使系统从混沌状态切换到稳定的周期态,从而实现系统的混沌控制。最后,采用PSIM对电路进行了仿真分析,仿真结果验证了系统的动力学和控制方法的有效性。
2021年04期 v.40;No.350 370-380页 [查看摘要][在线阅读][下载 19467K] [下载次数：187 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：10 ] - 曹伟;乔金杰;赵丽娜;崔弘;
为拓广忆阻器仿真和应用研究,通过分析压控型忆阻器的数学模型,建立了一种基于Simulink的双端口模型。首先,将忆阻器的电流表示为忆导与输入电压的乘积;将忆阻器的阻值变化率表示为输入电压的三次非线性函数和阶跃函数的乘积。然后,将忆阻器的电流作为受控电流源的控制信号,通过电压源、阻值变化率和积分器获得忆阻器的阻值,实现忆阻器的双端口建模,该模型体现了忆阻值对历史状态的依赖性。最后,通过对双端口模型输入不同信号的仿真,验证了双端口模型的有效性,得到了滞回环曲线随幅值和频率的变化规律。建立的双端口模型可与其他二端口元件直接相连,拓广了忆阻器的应用范围。
2021年04期 v.40;No.350 381-386页 [查看摘要][在线阅读][下载 4428K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 师洋洋;唐威;刘伟;
针对传统Brokaw型带隙基准电压源温度系数较高的问题,采用高阶曲率补偿方法,利用PN结反向饱和电流随温度敏感变化的原理,通过将与基准电压温度系数呈相反趋势的补偿电流注入到基准核心部分,对基准输出电压进行温度补偿,实现了宽温度范围内基准电压源的高精度输出。电路基于0.18μm BCD工艺设计。仿真结果表明,在3.3 V电源电压下,基准输出电压为1.978 V,在-40～+150℃温度范围内,基准电压的温度系数为5.82×10~(-6)/℃,低频时电源抑制比(PSRR)为79.4 dB。
2021年04期 v.40;No.350 387-392页 [查看摘要][在线阅读][下载 4347K] [下载次数：440 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：14 ] 下载本期数据