基于Hamilton原理的压电悬臂梁模型建立与分析

根据哈密顿(Hamilton)原理建立了压电悬臂梁(压电梁)能量转换模型,利用数值模拟和实验测试的方法研究了压电梁在固定端受到位移激励时结构尺寸、材料特性和激振频率等对其发电能力的影响规律。研究表明,当基板材料相同时,单、双晶压电梁均存在最佳厚度比(基板/总厚)使其输出电能最多;当基板材料不同时,最佳厚度比随杨氏模量比(基板/陶瓷)增加而减小,铜、钼基板构成的单、双晶压电梁的最佳厚度比分别为(0.7,0.35)和(0.45,0.2);当厚度比(0.5)和激励条件相同时,杨氏模量比对单、双晶压电梁发电能力影响不同;调整单、双晶压电梁自由端质量块使其工作在谐振状态,可显著提高压电梁的发电能力。     

中国微米纳米学会－微型压电振动发电机谐振频率调节技术的研究

具有高能量密度的微型压电振动发电机可以无限、持续地为无线传感器网络提供能量。为了适应环境振源频率的变化,提高压电振动发电机的能量转换效率,采用理论建模和数值分析的方法,研究了旁路电容调节振动发电机固有频率的关键技术。建立压电电容与压电层杨氏模量的力学模型,分析压电电容对压电发电机固有频率的影响规律,提出了单晶片和双晶片压电梁的电容频率调节配置方案;分别研究厚度比、长度和宽度对开路、闭路刚度比及固有频率比的影响特性,对结构参数进行了优化配置。     

铜钼叠层基板的热学特性仿真研究

采用有限元方法,仿真研究了不同层数和材料厚度比的铜钼叠层基板对芯片散热特性的影响。结果表明,2层和3层的铜钼叠层材料均可以有效综合Cu高热导率和Mo低膨胀系数的优点。在相同铜钼总厚度比的情况下,相比于2层材料,3层材料可以实现更好的散热特性。对于1 mm的基板厚度,铜钼铜厚度比为0.2∶0.6∶0.2时可以同时实现较低的温度和热应力。通过调整基板结构参数,可以显著改变芯片的最高温度和最大热应力,满足不同封装领域的需求。     

压电发电机AC-DC输出性能的优化与仿真研究

交流-直流(AC-DC)转换电路对压电振动发电机的输出性能影响较大,为提高压电发电机AC-DC转换电路的输出性能和能量转换效率,该文首先给出了压电振动发电机系统等效电路模型,基于该模型利用力学平衡原理和电路理论推导了发电机稳态运行时AC-DC输出电压和输出功率表达式。以输出功率最大化为优化目标,通过微分计算对发电机AC-DC转换电路在不同负载电阻下的输出功率进行了优化分析,分别得到了发电机在开路谐振和短路谐振状态下优化的负载电阻、振动位移、输出电压和输出功率。仿真与对比分析了发电机优化后的输出性能,结果表明,优化AC-DC转换电路的输出性能可提高压电振动发电机的整体输出性能和能量转换效率。     

基于AM-OLED基板的拓展多晶硅薄膜功能层的研究

在有源寻址有机发光二极管(active matrix organic light emitting diode,AM-OLED)显示基板中,将电学功能层--薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)有源层材料p型掺杂金属诱导晶化(metal induced crystallized,MIC)多品硅(p+-MIC poly-Si)薄膜的版图适当延伸,来充当OLED的阳极,由于它具有低方块电阻、高功函数的电学特性和半反半透、低吸收率的光学特性.与OLED的金属铝阴极形成了微腔器件,成功地形成了显示基板上的多晶硅薄膜的光学功能层.对这一功能层的厚度进行了优化,比较了不同厚度下TFT器件的电学特性和OLED的光学特性.当其厚度为40nm时为最佳厚度,此时,TFT器件场迁移率、阈值电压、亚阈值幅摆、电流开关比和栅压诱导漏极漏电等性能为最佳,且红光微腔式OLED(microcavity-OLED,MOLED)的出光强度增大,光谱窄化,电流效率与功率效率均有所提高.这不仅使器件的性能有所提高,而且大大地简化了AM-OLED基板的制备流程.     

PCB镀通孔疲劳寿命对设计参数的灵敏度分析

在PCB镀通孔疲劳寿命评估IPC模型的改进模型基础上,分析了镀通孔疲劳寿命对基板厚度与孔径之比(即厚径比l/r0)、基板厚度与镀层厚度之比(l/t)以及基板作用半径与孔半径之比(R/r0)的灵敏度。结果表明,镀通孔疲劳寿命对(l/r0)的灵敏度随(l/t)增大而减小;对(l/t)的灵敏度随(l/r0)增大而减小;而对(R/r0)的灵敏度则随(l/r0)增大而增大、随(l/t)增大而减小。最后,利用IPC的试验研究结果数据进行了验证。     

基于AM-OLED基板的拓展多晶硅薄膜功能层的研究

在有源寻址有机发光二极管（active matrix organic light emitting diode, AM-OLED）显示基板中,将电学功能层--薄膜晶体管（thin film transistor, TFT) 有源层材料p型掺杂金属诱导晶化（metal induced crystallized, MIC）多晶硅（p+-MIC poly-Si）薄膜的版图适当延伸,来充当OLED的阳极,由于它具有低方块电阻、高功函数的电学特性和半反半透、低吸收率的光学特性,与OLED的金属铝阴极形成了微腔器件,成功地形成了显示基板上的多晶硅薄膜的光学功能层. 对这一功能层的厚度进行了优化,比较了不同厚度下TFT器件的电学特性和OLED的光学特性. 当其厚度为40nm时为最佳厚度,此时,TFT器件场迁移率、阈值电压、亚阈值幅摆、电流开关比和栅压诱导漏极漏电等性能为最佳,且红光微腔式OLED (microcavity-OLED, MOLED）的出光强度增大,光谱窄化,电流效率与功率效率均有所提高. 这不仅使器件的性能有所提高,而且大大地简化了AM-OLED基板的制备流程.     

基于MoO3和Re-Bphen修饰有机太阳能电池性能的研究

有机太阳能电池(OSCs)的性能与材料及器件结构密切相关。以MoO3为阳极缓冲层,有机金属配合物Re-Bphen为阴极缓冲层,制备了结构为ITO/MoO3/CuPc/C60/Re-Bphen/Al的OSCs。在标准太阳光照条件下,当MoO3和Re-Bphen的厚分别为5nm和8nm时实现了器件的最佳性能,能量转换效率(PCE)和器件寿命均显著提高。结合器件结构,分析了工作机制。     

基于聚二甲基硅氧烷微米结构的柔性单电极摩擦纳米发电机

摩擦纳米发电机已经广泛用于日常生活中收集各种机械能并转换为电能,作为触摸屏和智能皮肤技术的自供能传感系统.为了提高能量转换效率,设计了一种单电极的摩擦纳米发电机(S-TENG).将表面含有微米尺度浮雕结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为S-TENG的摩擦层,一层厚度为20 nm的铟锡氧化物膜作为电极层,通过外部电路可以...     

Bphen作为缓冲层对有机太阳能电池的光电性能影响

选用CuPc(酞菁酮)为供电子的材料,使用Bphen(4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲)为缓冲层的材料,研究了结构为ITO/PEDOT:PSS/CuPc(20 nm)/C60(40 nm)/Bphen(x)/Ag(100 nm)的有机太阳能电池(OSC).考察OSC性能与缓冲层Bphen厚度之间的关系,优化器件的结构.在标准太阳光照条件下(AM1.5)测量器件的Ⅰ-Ⅴ特性,结果显示,太阳电池的能量转换效率与缓冲层厚度密切相关.采用高真空蒸发的方法,制作了结构为ITO/PEDOT:PSS/CuPc(20 nm)/C60(40 nm)/Bphen(x)/Ag(100 nm)的器件,器件效率随着Bphen厚度的增加先增大后变小,当厚度为0 nm时,效率为0.85%;当厚度为2.5 nm时,效率为1.22%;而当厚度为5 nm时,效率为1.69%;当厚度为7.5 nm时,效率则为0.79%,当厚度为10 nm时,效率则为0%.