- 秦浩然;张楠;李恩龙;谢安;严育杰;
有机场效应晶体管(Organic Field-Effect Transistors, OFETs)因具有低成本、可大面积制备和可低温溶液处理等优势而在光探测器、存储器以及突触器件等领域得到广泛关注。然而，与硅基晶体管相比，OFETs仍存在器件性能较低的问题，这主要归因于有机半导体材料本征载流子迁移率较低且易受水、氧和光照条件的影响。本文创新性地提出采用光照调控复合有机薄膜形貌及其晶体管性能的方法。结果表明：光照可有效调控胶膜状态下半导体和绝缘聚合物之间的热动力作用，且随着光照强度的增加，半导体/绝缘聚合物复合薄膜展现出更为显著的相分离、更高的相纯度、更大尺寸的半导体富相以及更强的晶相互连程度，这些结构特征极大地促进了沟道内载流子的输运和调控。实验结果显示，在150 mW/cm~2光照条件下制备所得的OFETs获得了最佳的晶体管性能，其迁移率约为0.42 cm~2/(V·s),电流开关比约为3×10~6,阈值电压约为2.2 V。采用光照调控有机薄膜形貌的策略为制备理想性能的光电器件提供了简单有效的方法。
2025年04期 v.44;No.398 363-367页 [查看摘要][在线阅读][下载 1053K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 肖齐龙;刘洋;黄椿;吴文娟;曾体贤;
面向下一代脉冲功率电容器，BNT基陶瓷凭借高储能密度和环保性成为理想电介质，但其在极端工况下的温频稳定性不足限制了其应用。采用固相法制备0.6(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3-0.4(Sr_(0.7)Bi_(0.2))TiO_3-x%SnNb_2O_7(BNT-SBT-x%SN,其中x=0.2～1.2)陶瓷，研究Sn~(4+)/Nb~(5+)共掺对结构、介电、铁电和应变性能的影响，探究其储能特性及其稳定性。结果表明，所有样品为钙钛矿结构，适量掺杂(x<0.6)时Sn~(2+)/Nb~(5+)进入晶格引起晶胞收缩，过量掺杂则析出Bi_2Ti_2O_7杂相。异价离子共同占位形成的局域随机场破坏铁电长程有序，形成弱耦合极性纳米微区(PNRs),诱发强弛豫(1.89<γ<2.07)。优化组分为x=0.4时，材料在30～300℃展现优异的介电稳定性(-15%<Δε_r/ε_(r(150℃))<+5%),同时获得最高储能密度W_1=0.8048 J/cm~3(ΔP=26.23μC/cm~2)和效率η=81.06%。稳定性测试表明，该组分在30～180℃温域内W_1变化<15%,η波动<4%;在1～50 Hz频域内W_1变化<5%,η波动<6.9%,这源于PNRs在外场扰动下保持动态极化响应，且无显著相变发生。综合来看，通过Sn~(2+)/Nb~(5+)共掺实现A/B位协同调控，实现弛豫特性与储能稳定性的平衡，为无铅脉冲功率电容器设计提供了具有宽温频域适应性的候选材料体系。
2025年04期 v.44;No.398 368-376+383页 [查看摘要][在线阅读][下载 3631K] [下载次数：47 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 陈国庆;吐尔迪·吾买尔;彭敏;吴景旭;塔力哈尔·夏依木拉提;
采用水热辅助原位聚合法，成功制备出一种基于还原氧化石墨烯/聚苯乙烯(RGO/PS)复合材料的电阻式湿度传感器，并深入探究了该传感器的湿敏特性及响应机理。测试结果表明，在室温条件下，RGO/PS湿度传感器在11%RH～90%RH湿度范围内，其响应电流从1.0×10~(-11)/A变化至1.0×10~(-7)/A,跨度达4个数量级。该传感器响应和恢复时间分别为35.7 s和4.3 s,并具有良好的线性度和出色的长期稳定性。研究显示，利用有机聚合物修饰RGO是一种改善材料湿敏性能的有效途径。本工作可以为开发高性能RGO基湿度传感器提供一定的实验参考。
2025年04期 v.44;No.398 377-383页 [查看摘要][在线阅读][下载 2086K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 冯博;方有斌;陈宏岩;袁曦;华杰;
全无机CsPbX_3钙钛矿纳米晶在红光和绿光领域的发展一直远超蓝光领域，稳定的蓝光发射仍是需要攻克的难题。金属离子掺杂和卤素交换是改善钙钛矿材料光电性能和提高稳定性的重要手段。通过简单的热注入法，成功制备了一系列Zn掺杂的CsPbCl_xBr_(3-x)蓝光钙钛矿纳米晶，并进行了结构、形貌、寿命、光致发光谱及变温光谱测试。相比未掺杂的CsPbCl_xBr_(3-x)钙钛矿纳米晶，Zn~(2+)与卤素离子(Br~-、Cl~-)形成更加稳定的钙钛矿八面体晶型，抑制了空位缺陷形成，Zn~(2+)掺杂的纳米晶寿命明显增加。随着Zn含量的增加，光致发光峰位从425 nm红移至458 nm,源于锌掺杂与溴替代氯的协同作用。掺杂后的纳米晶光致发光量子产率从未掺杂的3.45%显著提高到19.71%。对于锌掺杂CsPbCl_xBr_(3-x)钙钛矿纳米晶，当温度从80 K增加到300 K时，其光致发光峰从455 nm蓝移到449 nm,且在80 K时光致发光峰的发射强度约为300 K时的11.6倍。
2025年04期 v.44;No.398 384-393页 [查看摘要][在线阅读][下载 2714K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 尹盛华;许高斌;王峰;马渊明;冯建国;
针对当前声表面波雾化器存在的热效应问题，设计制备了一种微型声表面波雾化器，采用仿真与实验结合的方法，测试分析了雾化器热失效机理，并通过信号调制驱动提升雾化性能，实现低功率条件下的快速雾化。结果表明，对于丙二醇、无水乙醇和去离子水这三种理化性质各异的典型雾化液，信号调制分别将其雾化速率最大提升97%,145%和187%,同时降低了所需驱动功率，从而增强了雾化器的工作稳定性与可靠性。同时探究了雾化器工作时表面热分布，系统分析了不同功率下最大热应力及热失效机理。进一步发现，调制深度100%,调制频率1 kHz的幅度调制信号优化效果最显著。
2025年04期 v.44;No.398 394-401页 [查看摘要][在线阅读][下载 2310K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 张杨;杨泽;
针对带阻滤波器信号反射影响系统性能的问题，提出了一种新型的结构简单的准无反射带阻滤波器设计方法。该滤波器由主通道和吸收通道组成，主通道是一个T型带阻滤波器，吸收通道由四分之一开路谐振器和吸收电阻串联构成。基于输入阻抗匹配的思想，先对主通道的带阻滤波器进行设计，再根据主通道带阻滤波器的阻带带宽来设计吸收通道的通带带宽，使滤波器能够完全吸收阻带能量。为了验证该设计方法可行性，通过HFSS仿真和实物打板测试了一款中心频率为3 GHz,-3 dB相对阻带带宽为65%的微带准无反射带阻滤波器。仿真和实测结果吻合，通带插入损耗<0.5 dB,阻带回波损耗<-11 dB,吸收效率达92%以上。最终物理尺寸为2.22λ_g×1.12λ_g,满足小型化需求。
2025年04期 v.44;No.398 402-407页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K] [下载次数：49 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 童洒洒;喻思禹;郑孝辰;刘欣洋;周泽坤;
为进一步降低片上系统供电电路的面积和功耗，提出了一种无片外电容的低功耗环路复用低压差线性稳压器(LLM-LDO)电路。首先，该电路无需引入外部基准，输出电压仅由带隙核心和电阻比例决定。其次，带隙核心和LDO系统环路复用同一个误差放大器，减小了电路的面积和功耗。最后，LLM-LDO系统在单位增益带宽内近似为单极点系统，在无片外电容的情况下，系统可以产生稳定的电源轨。本文基于180 nm BCD对系统各项性能参数进行仿真验证，结果显示：系统的静态电流为8.5μA,线性调整率为0.18μV/V;当负载电流在10μA～100 mA变化范围内时，负载调整率为1.9μV/mA,系统的相位裕度最小为71.4°,PSR在100 Hz时为-121 dB,系统的最长启动时间为39.6μs。
2025年04期 v.44;No.398 408-415页 [查看摘要][在线阅读][下载 2472K] [下载次数：67 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 杨万里;付钱华;蒋文波;叶笑平;
为满足不断提升的信息存储密度和能效需求，建立了一种四值忆阻器的数学模型，并对其进行了系统的仿真和实验验证。首先，运用MATLAB对模型的伏安特性曲线进行了仿真分析，结果显示该模型具备四个稳定的阻值状态，验证了其多值存储能力的理论基础。随后，设计并实现了一个基于该模型的四值忆阻模拟器。硬件实验验证了模拟器在不同阻值状态下的工作表现，并将实验测得的电导变化与仿真结果进行了详细对比。实验结果表明，模拟器的电导变化与基于模型的数学分析高度一致，验证了模型的准确性和实用性。
2025年04期 v.44;No.398 416-421页 [查看摘要][在线阅读][下载 1946K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 吴金木;李剑;曹针洪;徐旭;幸进;
射频测试是射频集成电路生产的关键技术。针对现阶段高集成度射频集成电路收发通道测试中存在的设备适应性差、成本高和效率低等问题，提出了一种模块化高集成度射频集成电路收发通道测试技术。通过采用ADRV9009多核射频收发芯片构建硬件平台，集成JESD204B高速串行协议和动态分级存储架构，实现了宽频段射频信号的精准生成与智能解调。实验结果表明，射频集成电路发射通道在80 MHz至5.0 GHz范围内的频率精度均在5ppm以内，最大频率精度为96 Hz,最小频率精度为5 Hz;最大输出功率达15.84 dBm,能够满足最大发射功率10 dBm的指标要求。此外，射频集成电路接收通道在30 dBm输入功率下无失真，平均噪声电平低于-113 dBm/Hz,信号增益达到53 dB。该技术显著提升了射频集成电路收发通道测试效率与精度，降低了对外部高端仪器的依赖，能够为5G和物联网等应用的射频集成电路测试提供可扩展解决方案。
2025年04期 v.44;No.398 422-433页 [查看摘要][在线阅读][下载 2086K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 吴悦;杨成东;
尽管神经形态器件在模拟伤害感受器介导的突触行为方面已取得了一定进展，但现有研究仍难以实现清晰的阈值特征，无法真实展现其高阈值特性。此外，目前的研究未能精准定义不同的疼痛等级，而是仅依赖单一模式跳变来模拟疼痛的产生。然而，疼痛等级的明确分类对于构建自适应警报系统至关重要。本工作针对痛觉感知器件—痛觉感受器模糊的阈值问题和痛觉级别的分类问题开展研究。通过在背靠背肖特基二极管突触器件上引入特定厚度(200 nm)的氮化硅电子隧穿层，利用该隧穿层的三次隧穿模式跳变来获得四种电子到达捕获界面的模式，从而实现四种突触运行模式的耦合，以此来模拟三级痛觉预警功能。通过实验验证，该多级痛觉感受器在低强度刺激下可模拟多种典型的常规突触感知功能，当进一步增强刺激时(包括提高刺激强度或连续施加刺激),该器件展现出三级自适应模式切换特性。此外，器件还能够根据外界紫外光刺激强度精确分类痛觉级别，表明器件在硬件层面上能够实现对外界伤害及其程度的精确识别和管理。
2025年04期 v.44;No.398 434-440页 [查看摘要][在线阅读][下载 1338K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 刘信;孟智超;万永康;虞勇坚;
贱金属多层陶瓷电容器(BME MLCC)是电子产品中使用量极大的电子元件，其向小型化、宽温区、高比容方向发展时，陶瓷-金属界面存在热失配、化学兼容性差、界面结合强度低等问题。以BME MLCC陶瓷-金属界面行为作为研究对象，通过高加速寿命试验模拟应用环境对BME MLCC的影响，采用透射电子显微镜(TEM)、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)对高加速寿命试验前后的BME MLCC样品进行微观表征，研究了温度应力和电应力对BME MLCC陶瓷-金属界面行为的影响。结果表明，高加速寿命试验后，陶瓷-金属界面晶格畸变程度增大了5.93%,陶瓷介质O_V/O_L值增长了68.71%。温度应力和电应力会加速BME MLCC陶瓷-金属界面处元素的扩散，并导致陶瓷介质氧空位增多、钙钛矿结构晶格畸变程度加剧。
2025年04期 v.44;No.398 441-445页 [查看摘要][在线阅读][下载 1829K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 姚国星;黎威;严银飞;方坤;肖勇;
随着微波通信技术的快速发展，轻量化、高电磁屏蔽效能的镁合金的应用需求日益迫切。然而，镁合金的可靠连接问题仍制约着其实际应用。使用感应熔炼制备Ag-39.5Al合金钎料，利用真空接触反应钎焊连接了AZ31镁合金。结合SEM-EDS、XRD及剪切强度测试，解析焊缝中Mg-Al-Ag三元相的演化机制，分析了钎焊温度和时间对接头显微结构与力学性能的影响。研究结果表明，焊缝组织主要由块状Mg_(17)(Al, Ag)_(12)相与弥散分布的三元共晶相(α-Mg+Mg_(17)(Al, Ag)_(12)+(Ag, Al)Mg_3)组成；随着钎焊时间延长和温度增加，Mg原子受浓度及化学势梯度影响向焊缝内扩散，Mg_(17)(Al, Ag)_(12)相与三元共晶相在焊缝中的占比发生变化。在液相被大量挤出和消耗后，焊缝内最终由镁基固溶体和弥散其间的颗粒状铝基固溶体组成。在470℃钎焊60 min时接头的平均剪切强度最高，达到58 MPa;接头的断裂模式为准解理断裂，断裂发生在焊缝界面处。
2025年04期 v.44;No.398 446-452+460页 [查看摘要][在线阅读][下载 2870K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ]