用于薄膜热容测量的微型量热计

设计并加工了一种新型的微量热计,该微量热计的制备采用半导体加工工艺和表面微机械加工技术.与体硅加工的微量热计相比,具有成品率高和器件尺寸控制准确的优点.在真空环境中,该微量热计在5.5mW的加热功率下,中心温度从300K升至400K只需约0.5ms,升温速率达2×105K/s.针对微量热计热质小、升温快等特点,引入了脉冲扫描量热法来测量薄膜的热容.测量了厚度为(430±20)nm的Al薄膜从300K到420K的热容曲线,该薄膜的热容在室温附近为9.2nJ/K.若薄膜的密度值取2700kg/m3,则该Al薄膜的比热容在室温下约为1096.8J/(kg·K),比Al体材料的比热容值900J/(kg·K)增加了约21.9%,表现出金属纳米晶体的热容增强效应.     

基于非线性 PCA的微气体传感器阵列信号处理

在线性叠加模型基础上提出了气体传感器对混合气体的非线性叠加模型,并引入了非线性主成分分析(Nonlinear Principal Component Analysis,NLPCA)法对微传感器阵列的信号进行处理。使用该模型对由4个微热板式气体传感器组成的阵列的信号进行了分析,对照基于线性叠加模型的主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)的识别结果,说明该方法能够提高对混合气体识别和量化的准确度。     

基于显著性目标分类的无参考模糊图像质量评价

近年来有大量关于无参考模糊图像质量评价的研究,但是目前很多方法都忽略了图像内容对评价结果的影响.针对纯背景的无显著性目标图像和含背景的显著性目标图像的模糊评价方式是不同的,基于人眼注意力机制,前者侧重于图像的整体模糊,而后者更侧重于图像的局部细节模糊.整体模糊指的是图像整体内容的锐度信息,局部细节模糊指的是图像不同位置的局部锐度信息,二者可以将视觉显著性和图像内容更好地结合起来.针对上述问题,提出了一种基于显著性目标分类的无参考模糊图像质量评价方法.首先提出了一种基于显著性检测的目标分类算法,对待评价图像进行显著性目标分类,然后根据分类结果提取其局部模糊特征和全局模糊特征,最后对这两个特征进行融合得到最终的质量评估分数.实验结果表明,该算法不仅在BLUR数据库上取得最优的评价效果,同时在LIVE、CSIQ和TID2013数据库上也有较好的结果,具有很好的鲁棒性.此外,本文算法在各数据库中也表现出了优异的统计性能.     

原子尺度控制全氧化物p-n结的制备和特性研究

采用替位掺杂的方法,使用激光分子束外延技术,成功地制备出钛酸锶、钛酸钡、钛酸锶/钛酸钡、YBCO/钛酸锶和钛酸锶/锰酸镧等全氧化物p-n结.X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等测量分析结果均表明,p-n结构的表面与界面均达到原子尺度的光滑,p-n结的I-V曲线显示了很好的整流特性.首次观测到全氧化物p-n结电流和电压的磁调制特性与正的巨磁电阻效应,在290 K和255 K条件下,外磁场变化5398A/m时,磁电阻的最大灵敏度分别达到85Ω/79.6 A·m-1和246Ω/79.6A·m-1;在一个多层p-n结构上,磁电阻的变化率△R/R0达到517%.     

串囊式充气锚杆锚固理论研究

串囊式充气锚杆作为一种新型可回收锚杆在国内研究较少,目前针对其的研究都处于室内模型试验阶段,将串囊式充气锚杆应用到工程施工中还有较多的问题有待解决探讨。文章结合实际提出一种能用于实际工程中的串囊式充气锚杆结构设计方案,并利用弹塑性理论研究其锚固机理,为研究串囊式充气锚杆锚固段囊体间搭配模式与锚杆承载力之间的关系提供理论支持。     

微热板阵列的热干扰

针对微热板阵列建立了热路模型,并对热干扰进行分析.结果表明,由于微热板悬窄结构的热阻比硅芯片的热阻高3个数量级.因此微热板阵列芯片的热干扰温度取决于封装对环境的热阻,而芯片上器件的间距对热干扰温度的影响可以忽略.研制了3种布局、T05和DIPl6两种封装形式的微热板阵列,并对阵列中的热干扰问题进行了实验测试.测试数据验证了热路模型的结论.因此,减小微热板阵列或集成芯片的热干扰的关键在于,尽可能增大微热板悬空结构的热阻以及选用热阻小的封装形式.     

微热板阵列的热干扰

针对微热板阵列建立了热路模型,并对热干扰进行分析.结果表明,由于微热板悬窄结构的热阻比硅芯片的热阻高3个数量级.因此微热板阵列芯片的热干扰温度取决于封装对环境的热阻,而芯片上器件的间距对热干扰温度的影响可以忽略.研制了3种布局、T05和DIPl6两种封装形式的微热板阵列,并对阵列中的热干扰问题进行了实验测试.测试数据验证了热路模型的结论.因此,减小微热板阵列或集成芯片的热干扰的关键在于,尽可能增大微热板悬空结构的热阻以及选用热阻小的封装形式.     

基于硅微加工工艺的微热板传热分析

针对常压和真空两种环境,通过三维有限元模拟分析了背面体硅加工型、正面体硅加工型和表面加工型三种微热板(MHP)的传热主渠道和加热功率.制作了背面体硅加工型和表面加工型MHP,并对两者在常压及13.3Pa气压下的加热功率进行了测试.实验值与有限元分析结果一致,表明虽然真空中表面加工型MHP热功耗小于背面体硅加工型MHP,但薄层空气导热使表面加工型MHP在大气中的功耗大幅增加,并大于背面体硅加工型MHP的热功耗.     

一种低成本倒装芯片用印刷凸焊点技术的研究

利用化学镀底部金属化层结合丝网印刷制作凸焊点的技术,通过剪切实验得到了凸焊点的剪切强度,用电子显微镜对失效表面进行了分析研究,应用SEM及EDAX分析了凸焊点的组织结构与成分变化,对热老炼后凸焊点的强度变化进行了研究。结果表明凸焊点内部组织结构的变化是剪切失效的主要原因。经X光及扫描声学显微镜检测,表明组装及填充工艺很成功。对已完成及未进行填充的两种FCOB样品进行热疲劳实验对比,发现未进行填充加固的样品在115周循环后出现失效,而经填充加固后的样品通过了1 000周循环,表明下填料明显延长了倒装焊封装的热疲劳寿命。