刊 名:
电子元件与材料
ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS
主 办
国营第715厂
中国电子学会
中国电子元件行业协会
刊 期:月刊
出版地:成都市
语 种:中文
开 本:大16开
刊 号:

ISSN 1001-2028
CN 51-1241/TN
邮发代号:62—36
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综述与评论

  • RFID系统的标签天线设计与应用综述

    张徐之;李康;王芳;赵维巍;

    介绍了射频识别(RFID)技术的起源与发展历程,根据RFID技术的原理,指出RFID系统相对于传统识别技术的优势并阐明了标签天线在RFID系统中的关键作用。简述了目前RFID技术在市场上的典型应用,分析了天线设计的技术难点,并对国内外关于实现标签天线小型化、宽频带、高增益与阻抗匹配的设计方法和研究进展进行了总结。基于RFID天线的工作原理,说明了标签天线设计的基本原则,概述了标签天线设计的基本流程及性能测试方法。分析表明,在保证天线小型化的前提下,解决天线尺寸与性能间协调设计的技术难点,RFID系统将在物联网等领域拥有巨大的市场前景。

    2022年01期 v.41;No.359 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 391K]
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  • 功率器件芯片互连用低温烧结铜基电子浆料研究进展

    徐恒一;徐红艳;臧丽坤;徐菊;

    随着电力电子器件向着更高功率密度、更小体积和更高集成度等方向发展,特别是第三代半导体SiC和GaN功率芯片的应用,研究满足高功率密度、高工作电压、耐高温的功率器件封装用互连材料成为近年来的重要课题,开发低温连接、高温服役的高可靠性无铅互连材料具有重要意义。低温烧结铜基浆料具有价格低廉、导电导热性能好、抗电迁移等优点,是新型功率器件封装互连中理想的连接材料之一。通过结合纳米银和纳米铜浆料的优点能够获得连接稳定、烧结和服役性能可靠的铜基接头。概述了包括纳米铜银混合浆料、纳米铜银合金浆料以及银包铜复合浆料等铜基浆料的常见制备技术,阐释了各种浆料的烧结机理和接头性能,并对高性能铜基浆料的应用前景进行了展望。

    2022年01期 v.41;No.359 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1841K]
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  • 铅基卤素钙钛矿阻变式存储器研究进展

    曾凡菊;谭永前;胡伟;唐孝生;尹海峰;

    随着数字通信在大数据以及物联网等领域的应用,推动了下一代存储设备的发展。阻变式存储器因其功耗低、尺寸可调、操作速度快等优点被认为是最有前景的信息存储器件之一。近年来,兼具成本低、带隙可调、载流子扩散长度长、离子迁移速率快、载流子迁移率高等优点的铅基卤素钙钛矿,在阻变式存储器领域引起了广泛关注。主要对铅基卤素钙钛矿阻变式存储器最新研究进展进行了概述,就铅基卤素钙钛矿阻变式存储器结构、阻变性能、阻变机理等方面进行了综述。最后,对铅基卤素钙钛矿阻变式存储器当前面临的挑战进行了讨论,并对其未来的发展前景进行了展望。

    2022年01期 v.41;No.359 19-29+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 3688K]
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研究与试制

  • 石墨烯基柔性衬底铬掺杂氧化锌的生长及催化性能研究

    侯东林;侯军才;张秋美;艾桃桃;于琦;

    采用低温水热法,在石墨烯涂覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-GR)柔性衬底上制备了不同浓度Cr掺杂的氧化锌纳米复合材料(Cr-ZnO/PET-GR)。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对氧化锌的晶体结构、微观形貌及表面化学状态进行了表征,采用电化学阻抗(EIS)、光致发光光谱(PL光谱)研究了氧化锌的光、电性能,并计算了Cr~(3+)、Cr~(2+)掺杂前后的分子最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LUMO),评价光电子产生的难易程度。结果表明,Cr掺杂前后,氧化锌薄膜均为六方纤锌矿结构。Cr-ZnO/PET-GR和未掺杂的氧化锌(ZnO/PET-GR)纳米薄膜均为棒状,微量Cr的掺入使得ZnO纳米棒垂直度和致密度增大,纳米棒的直径减小。Cr元素主要以Cr~(3+)的形式存在。理论计算和试验均表明,Cr~(3+)掺杂使得载流子的复合效率显著降低,显著提高了其光催化效率。

    2022年01期 v.41;No.359 30-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2903K]
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  • Na掺杂MoO_3陶瓷靶材的制备及其成膜性能研究

    雷金坤;李继文;李召阳;刘伟;徐流杰;

    为满足薄膜太阳能电池对Na源充足与稳定的需求,以钼酸钠和氧化钼粉为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了Na掺杂MoO_3陶瓷靶材(Na-MoO_3),研究了烧结温度、烧结助剂Al和Na掺杂含量("含量"指摩尔分数)对Na-MoO_3靶材结构、组织、致密度以及Na回收率的影响。结果表明:在烧结助剂Al含量为1%、Na含量为3%、烧结温度为450℃的实验条件下,可以制备出致密度高(相对致密度98.2%)、钠回收率高(94.3%)的Na-MoO_3陶瓷靶材。随着掺杂含量的增加,Na-MoO_3靶材致密度和Na回收率降低。将含1%Al和3%Na的氧化钼陶瓷靶材通过磁控溅射工艺溅射成膜,所制备的Na-MoO_3薄膜结构致密,0.28%Na元素均匀弥散分布于薄膜中。

    2022年01期 v.41;No.359 40-46+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 474K]
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  • 银墨水/树脂双材料微滴喷射过程数值模拟与分析

    迟百宏;洪元;吴逸民;刘大勇;

    针对银墨水/树脂双材料微滴喷射一体化成形精度调控需求,建立基于气液两相流耦合的VOF流体体积函数模型以及微滴沉积模型,研究材料黏度、表面张力以及喷射速度等参数对微滴成形效果的影响,并进行了微滴喷射对比实验。结果表明,黏度影响微滴成形距离及微滴体积,黏度增大会增加成形时间,并增大微滴体积;表面张力影响微滴断裂距离及底板铺展面积,表面张力越大则成形距离越短,在底板上的铺展面积越小;喷射速度影响微滴成形距离及成形形态,其中断裂距离和卫星滴数量与喷射速度成近线性关系。实验结果证明,当喷嘴直径为60μm时,树脂材料在3.58 m/s的喷射速度下可以产生直径为70μm的微滴,验证了微滴喷射仿真结果的有效性。

    2022年01期 v.41;No.359 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1914K]
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  • 基于羟基磷灰石的QCM湿度传感器研究

    沈兵;徐甲强;王炉煜;陈杨;

    随着物联网信息化技术的发展,湿度传感器检测精度的要求越来越高,研究具有更好湿敏特性的材料变得日益重要。采用溶胶凝胶法制备了一种具有均匀棒状结构、绿色无毒的羟基磷灰石纳米材料,并将其负载在石英晶体微天平(QCM)上,构筑了高稳定性和敏感性的湿度传感器。通过测量QCM的共振频移,研究了所构筑传感器的湿敏特性,其共振频移源于水分子氢键吸附所引发的附加质量负载变化。检测结果显示,该传感器能在11%~97%相对湿度范围内完成湿度检测,且灵敏度高(20.16 Hz/RH)、响应时间短(12 s)、重现性好。研究成果在制造绿色无毒高灵敏性的湿度传感器方面具有一定应用价值。

    2022年01期 v.41;No.359 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1962K]
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  • LCP柔性HMSAFSIW带通滤波器设计与实现

    刘维红;陈元;黄倩;

    基片集成波导(SIW)滤波器因具有高品质因数(Q值)、便于平面集成的优点,受到研究人员的青睐。但是,随着频率的不断提高,SIW基板的介质损耗会不断升高。为了克服以上难题,并且进一步缩小滤波器体积,基于柔性LCP基板,设计并实现了一款半模空气隙填充的基片集成波导(HMSAFSIW)带通滤波器。由于HMSAFSIW传输结构中空隙的引入,其介质损耗会大大降低。同时,通过在HMSAFSIW谐振腔结构中引入金属通孔和槽线结构,使滤波器的带外抑制得到较大幅度的改善。对滤波器样品进行了平坦和弯曲测试。结果表明,该滤波器中心频率为11.5 GHz,相对带宽为14%,其在平坦和弯曲情况下的微波特性一致。

    2022年01期 v.41;No.359 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1893K]
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  • 一种基于信号干扰技术的谐波滤波器设计

    曹力元;李宏军;张韶华;王胜福;

    采用信号干扰技术原理设计了一种微带线结构的微波滤波器,将目标频率的二次、三次谐波进行了一定程度的抑制。滤波器以厚度为0.381 mm的高工艺精度陶瓷材料作为基板,依托薄膜工艺进行金属层的制作。为达到宽阻带的抑制效果以及使过渡带更为陡峭,滤波器的电路结构上采用了两个信号干扰单元级联,并添加耦合环增加陷波点的方式。滤波器对1.2~1.3 GHz频段信号的二倍频、三倍频进行了有效的抑制,实现了二次谐波抑制度大于30 dB、三次谐波抑制度大于20 dB的抑制效果。滤波器通带内的插入损耗小于0.38 dB,带内回波损耗大于16 dB。滤波器外形尺寸为20.4 mm×10 mm×0.381 mm。该滤波器整体结构较为简单,易于工艺制作,能够有效地降低生产成本,利于批量制造。

    2022年01期 v.41;No.359 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K]
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  • 液晶嵌入电调谐频率可重构双频天线设计

    欧仁侠;吕世杰;尤明慧;

    为了提高可重构天线的频率调谐范围,设计了一种液晶嵌入电调谐频率可重构双频天线。对液晶嵌入取向层处理方法、封装方法、电调谐介电特性测试原理与方法进行了研究。采用三层堆叠方式设计了液晶天线结构,在馈电微带下方填充液晶,利用液晶材料的电控特性改变天线的电特性,从而实现双频可调谐。分析了液晶天线寄生枝节尺寸、矩形微带馈线矩形槽宽度、液晶材料介电常数等关键参数变化对天线性能的影响。实测结果表明:液晶天线低频段频率调谐范围0.28 GHz,相对带宽20.6%,高频段频率调谐范围0.41 GHz,相对带宽13.7%,实测结果与仿真结果一致性较好。设计的液晶天线加工封装方法简单、外形兼容性强、功能带宽较宽,具有双频可调谐能力,能够满足现代通信系统对可重构天线的工作需求。

    2022年01期 v.41;No.359 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2667K]
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  • 一种应用于MCU的低温漂RC振荡器设计

    韩明浩;蒋品群;宋树祥;蔡超波;刘振宇;

    针对高稳定性MCU的应用需求,设计了一种低温度灵敏度的RC振荡器。采用平均电压反馈电路降低比较器延迟对振荡器输出频率的影响,采用温度补偿技术补偿温度对振荡器输出频率的影响,实现RC振荡器高稳定性输出。设计了一种选频网络,实现宽频率范围内高精度输出,满足MCU对多种时钟频率的需求。RC振荡器基于SMIC 110 nm CMOS工艺设计,并完成Cadence Spectre后仿真验证。结果表明,在1.2 V电源电压、TT工艺角、27℃室温环境下,RC振荡器输出频率为16 MHz,动态功耗为47μW;在1~1.3 V的电源电压变化范围内,输出频率的变化范围在±0.19%以内;在-30~120℃温度变化范围内,输出频率的变化范围在±0.13%以内。同相似结构RC振荡器相比,该RC振荡器的输出频率受温度影响较低,稳定性较高,适合高稳定性MCU的应用。

    2022年01期 v.41;No.359 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1918K]
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  • 基于InGaP/GaAs HBT工艺超宽带高线性度单片放大器

    陈仲谋;张博;

    为解决传统达林顿结构的单片射频放大器线性度低和高低温下静态电流变化大的问题,设计了动态偏置电路和有源偏置电路来提高放大器的线性度和稳定静态电流。同时,为了扩展放大器的带宽和提高增益平坦度,设计了负反馈电路结构。基于2μm磷化镓铟/砷化镓异质结双极型晶体管(InGaP/GaAs HBT)工艺和达林顿结构,设计了单片微波放大器。电磁仿真结果表明:在5 V电压供电下,静态功耗为0.17 W,本放大器在0.05~10 GHz频率范围内,小信号增益最大为21 dB,输出功率三阶交调点最大为31.1 dBm,输出功率1dB压缩点最大为16.1 dBm,回波损耗均小于-10 dB,高低温下静态电流波动±1.5 mA。

    2022年01期 v.41;No.359 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K]
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  • 基于负载跟踪技术的低漏失大电流 LDO的设计

    茅欣彧;汪西虎;姚和平;闫兆文;

    为了满足便携式电子设备的需求,设计了一种低漏失高稳定的LDO。利用正反馈环路钳位电压,获得高精度采样电流。通过调整工作在深线性区的MOS管的等效电阻,产生跟踪负载电流的零点。设置负载电流监测电路,控制大负载电流下的跟踪零点,对输出极点进行补偿。结合阻抗衰减技术,实现LDO在全负载范围内的稳定;通过将第一级运放输出端极点推离原点,减小电源抑制比在中频的衰减。基于0.18μm CMOS工艺完成电路和版图的设计,电路最大负载电流为500 mA。仿真结果表明,在不同负载电流下,LDO环路最小相位裕度为52°,PSRR在1 kHz可达85 dB,线性调整率为0.01%/V,负载调整率为0.4 mV。

    2022年01期 v.41;No.359 89-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2019K]
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  • W波段超外差式辐射计射频前端的设计

    刘敬;陈振华;王建如;

    针对毫米波辐射计接收前端探测灵敏度低、结构复杂、集成度低的问题,设计了一款用于W波段辐射计的射频前端组件。该组件工作于77~79 GHz频段,采用超外差一次变频接收体制,基于毫米波裸芯片及微带电路技术进行研制,组件集成了低噪声放大、本振源、下变频及中频放大等功能电路。在射频信号输入端,使用厚度为0.127 mm的石英基片设计了低损耗波导耦合探针,以实现较低的噪声系数。在本振链路中,由压控振荡器产生本振基波信号,设计了中等Q值的陶瓷谐振器以提高本振频率稳定度。同时分别设计了Ka波段和E波段的陶瓷带通滤波器,以提高本振信号谐波和杂散抑制性能。组件采用混合集成单模块封装技术,在保证性能的前提下实现结构的紧凑性。测试结果表明,在77~79 GHz频率范围内,接收链路的增益为(41±2) dB,在1~3 GHz的中频带宽内噪声系数低于8.6 dB,在1.5 GHz附近噪声系数约为5.8 dB,杂散抑制大于40 dB,实现了预期设计指标。

    2022年01期 v.41;No.359 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 631K]
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  • 基于变容二极管的忆阻PID自适应控制系统设计

    程铁栋;胡玮剑;杨丽荣;尹宝勇;林鹏;

    为了解决传统PID控制器参数不易整定以及控制过程中无法进行参数动态调整的问题,引入了基于变容二极管的忆阻器模型,提出了忆阻PID自适应控制系统,实现了PID控制系统中参数的自动更新。在理论推导的基础之上,进行了Multisim仿真与物理实验。观察了对正弦波和三角波信号的控制结果,并在现有研究成果之上对冲激信号的控制效果进行分析。结果表明,忆阻PID控制系统对冲激信号的整定时间为10.724μs,优于一般传统PID系统的对应参数。基于变容二极管的忆阻PID自适应控制系统具有比传统PID控制器更好的控制效果,是一种实现智能PID控制器的新方法。

    2022年01期 v.41;No.359 104-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 3097K]
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