串联2-2型复合材料的进一步研究

讨论了串联２－２型压电复合材料的介电损耗ｔａｎδ、介电击穿Ｅｂ等介电特性。通过测试复合材料的谐振频率ｆｒ和反谐振频率ｆａ,计算出了２－２型复合材料的压电常数ｄ３１、ｄｈ、ｇｈ以及优值ｄｈｇｈ,并讨论了它们的变化规律。文章对压电常数作了数学模拟,实验结果表明：在压电陶瓷（ＰＺＴ）体积含量较高时,实验值与计算值比较吻合。     

（英）退火温度对电子束蒸发沉积硅薄膜结构和光学性能的影响

系统研究了退火温度对硅薄膜结构和光学性能的影响。通过电子束蒸发工艺制备硅薄膜,然后在氮气保护下对薄膜样品在200~500°C范围内进行退火处理。使用XRD、拉曼光谱、电子自旋共振和透射光谱测量等方法对薄膜样品进行了表征。结果显示,随着退火温度的升高,非晶硅薄膜结构有序度在短程和中程范围内得到改善,同时缺陷密度显著降低-。当样品在400°C退火后,消光系数k由6.14×10^-3下降到最小值1.02×10~3(1000 nm),这是由于此时硅薄膜缺陷密度也降到最低,约为沉积态薄膜的五分之一。试验结果表明,硅薄膜在适当的温度下退火可以有效地降低近红外区膜层的光学吸收,这对硅薄膜在光学薄膜器件研制中具有重要应用。     

Dielectric Modulated Cellulose Paper/PDMS‐Based Triboelectric Nanogenerators for Wireless Transmission and Electropolymerization Applications

Achieving high output performance is the key in the development of triboelectric nanogenerators (TENGs) for future versatile applications. In this study, a novel TENG assembled with porous cellulose paper and polydimethylsiloxane is demonstrated. Through dielectric modulation of the friction materials by the nanoparticles (i.e., BaTiO₃, Ag), the triboelectric outputs increase significantly with the permittivity increase, which is attributed to the enhancement of the charge trapping capability and the surface charge density of the friction materials. The dielectric modulated TENG demonstrates a high output voltage of 88 V and a current of 8.3 µA, corresponding to an output power of 141 µW. Acting as a sensor unit, the TENG can successfully operate in a wireless transmission system, which can remotely monitor the machine operation and deliver the messages associated with finger movements. Moreover, the TENG can also perform as an efficient power source in an electropolymerization system for electropolymerizing polyaniline on a carbon nanotube electrode, holding a great potential to synthesize a high capacitance electrode for supercapacitors. This work provides a simple and efficient way to construct high performance TENGs and promotes their practical applications in the fields of wireless transmission and electropolymerization systems.     

生物组织介电测量分析计算模型对比研究

针对生物组织介电特性高频同轴测量几种常用分析计算模型,在100 MHz~1 GHz 频段对不同浓度NaCl 溶液的介电特性进行实测计算,在适用范围、分析计算复杂性、准确性和稳定性等方面对这些模型进行对比研究。实际测量计算结果显示:含辐射项的等效电路模型计算误差较低,计算稳定性较高,对确定其模型参数的标准物要求较高;不含辐射项的等效电路模型易于理解、计算简单,但计算精度有待提高,计算结果受被测物、测量频率的影响较大,且同样需要较好的标准物确定其参数;准静态场分析模型不需要标准物确定参数,但模型分析较为复杂,计算耗时较高,且计算结果稳定性不足。本研究结果将为生物组织介电特性高频同轴测量分析计算模型的选用提供可靠参考。     

（英）沉积温度对脉冲激光沉积法在YSZ (100)衬底上生长的Mn1.56Co0.96Ni0.48O4尖晶石薄膜结构、电学和磁学性能的影响

在YSZ（100）衬底上,采用脉冲激光沉积法在500℃至700℃的不同沉积温度下生长出尖晶石结构的Mn_1.56Co_0.96Ni_0.48O₄（MCNO）薄膜.由于沉积温度是制备高质量薄膜的重要因素,本文研究了MCNO薄膜结构、电学和磁学性能随沉积温度的变化.通过对X射线衍射图和原子力显微镜图像的分析,发现MCNO薄膜的结晶与沉积温度有很大关系.随着沉积温度的升高,MCNO薄膜的电阻率呈V型变化,其导电过程可以用小极化子跳跃机理来描述.同时,随温度变化的磁化曲线表明所有样品都显示出从铁磁性到顺磁性的转变,且沉积温度为600℃的MCNO薄膜具有216 K的高居里温度.以上研究结果表明,在600℃沉积的MCNO薄膜具有适用于热敏电阻器件和多功能异质结所需的良好性能.     

Benzocyclobutene (BCB) dielectrics for the fabrication of high density,thin film multichip modules

A new class of organic dielectrics, benzocyclobutenes, 1, are described and their application to the fabrication of thin film multichip modules is detailed. Key properties for3, a siloxy containing BCB derivative include low dielectric constant (2.7), low loss (0.008 at 1 MHz), low water absorption (0.25% after 24 h water boil) and high degree of planarization (>90% from one layer coverage). All other properties meet the requirements necessary for fabrication of thin film MCM structures.     

有限尺寸介质基片上的共面波导

有限尺寸介质基片上的共面波导是一种非常接近于工程应用状态的物理模型.本文用共形映射技术分析有限尺寸介质基片上的共面波导,得到了它的单位长度电容、有效介电常数和特性阻抗等基本参数,与介质基片宽度为无限大的理想化模型作了比较,给出了介质基片为多宽可以认为是无限宽的判别公式.     

TDDB击穿特性评估薄介质层质量

与时间相关电介质击穿(TDDB)测量是评估厚度小于20nm薄栅介质层质量的重要方法.氧化层击穿前,隧穿电子和空穴在氧化层中或界面附近产生陷阱、界面态,当陷阱密度超过临界平均值 _bd时,发生击穿.击穿电量Q_bd值表征了介质层的质量.Q_bd值及其失效统计分布与测试电流密度、电场强度、温度及氧化层面积等有定量关系.TDDB的早期失效分布可以反映工艺引入的缺陷.TDDB可以直接评估氧化、氮化、清洗、刻蚀等工艺对厚度小于10nm的栅介质质量的影响.它是硅片级评估可靠性和预测EEPROM擦写次数的重要方法.     

(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3固溶体系统第二相的研究

研究了(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3(BSZN)固溶体系统在烧结中生成的第二相,分析了第二相的分布、形貌、形成规律、机理以及对介电性能的影响。研究表明,系统的主晶相为BSZN,同时生成了大量的第二相——Ba5Nb4O15(、Ba5-xSrx)Nb4O15(x=0~5)、Ba2Nb2O7、BaNb2O6等。第二相的生成是由于ZnO的挥发造成的;烧结温度越高、烧结时间越长,ZnO的挥发越多,第二相的含量也越多。第二相的形貌大部分为长方形的板状,样品的表面部分或完全被第二相所覆盖,且有少量呈粒状散布于晶粒之间。第二相的生成会对系统介质损耗产生不利的影响。     

Co_2O_3-Bi_2O_3掺杂对NiCuZn/PZT复合材料性能的影响

首先用sol-gel法制得Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)纳米粉料,然后用固相法制备NiCuZn/PZT铁氧体/陶瓷复合材料。研究了Co2O3-Bi2O3复合掺杂对复合材料性能的影响。结果表明:当w(Bi2O3)=2.5%时,引入适量的Co2O3掺杂不仅可使品质因数提高到235,同时介电常数和烧结体密度分别提高到55和5.01g/cm3,介质损耗下降到0.065。其电磁性能满足电容器和电感器的制作要求,有望成为用于叠片滤波器的电感、电容复合双性材料。