研究与试制

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  光照调控有机薄膜形貌及其晶体管性能
  作者秦浩然, 张楠, 李恩龙, 等.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4): 363-367. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.1386
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  有机场效应晶体管(OrganicField-EffectTransistors,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150mW/cm²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0.42cm²/(V·s),电流开关比约为3×10⁶,阈值电压约为2.2V。采用光照调控有机薄膜形貌的

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  Sn4+、Nb5+共掺BNT-SBT陶瓷的储能特性及其稳定性
  作者肖齐龙, 刘洋, 黄椿, 等.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4): 368-376. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.0033
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  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_0.5Bi_0.5)TiO₃-0.4(Sr_0.7Bi_0.2)TiO₃-x%SnNb₂O₇(BNT-SBT-x%SN,其中x=0.2~1.2)陶瓷,研究Sn⁴⁺/Nb⁵⁺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Sn⁴⁺/Nb⁵⁺进入晶格引起晶胞收缩,过量掺杂则析出Bi₂Ti₂O₇杂相。异价离子共同占位形

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  还原氧化石墨烯/聚苯乙烯复合材料的湿敏性能研究
  作者陈国庆, 吐尔迪·吾买尔, 彭敏, 等.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4): 377-383. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.1477
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  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35.7s和4.3s,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。

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  Zn掺杂CsPbClx Br3-x钙钛矿纳米晶的光学性能研究
  作者冯博, 方有斌, 陈宏岩, 等.
  来源电子元件与材料,2025, 44(4): 384-393. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.0176
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  全无机CsPbX³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,Zn²⁺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,Zn²⁺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425nm红移至458nm,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Cs

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  基于信号调制的微型声表面波雾化器设计与性能研究
  作者尹盛华, 许高斌, 王峰, 等.
  来源电子元件与材料,2025, 44(4): 394-401. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.0094
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  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1kHz的幅度调制信号优化效果最显著。

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  一种准无反射带阻滤波器
  作者张杨, 杨泽.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4): 402-407. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.1574
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  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3GHz,-3dB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<0.5dB,阻带回波损耗<-11dB,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。

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  一种低功耗环路复用的LDO
  作者童洒洒, 喻思禹, 郑孝辰, 等.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4): 408-415. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.1434
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  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180nmBCD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~100mA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100Hz时为-121dB,系统的最长启动时间为39.6μs。

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  四值忆阻模拟器设计及电路实现
  作者杨万里, 付钱华, 蒋文波, 等.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4): 416-421. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.1341
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  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。

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  模块化高集成度射频集成电路收发通道测试技术研究
  作者吴金木, 李剑, 曹针洪, 等.
  来源电子元件与材料,2025, 44(4): 422-433. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.0189
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  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80MHz至5.0GHz范围内的频率精度均在5ppm以内,最大频率精度为96Hz,最小频率精度为5Hz;最大输出功率达15.84dBm,能够满足最大发射功率10dBm的指标要求。此外,射频集成电路接收通道在30dBm输入功率下无失真,平均噪声电平低于-113dBm/Hz,信号增益达到53dB。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。

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  基于隧穿调制的三级痛觉分类
  作者吴悦, 杨成东.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4): 434-440. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.0015
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  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(200nm)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。

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  外场作用下BME MLCC陶瓷-金属界面行为研究
  作者刘信, 孟智超, 万永康, 等.
  来源电子元件与材料,2025, 44(4): 441-445. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.1487
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  贱金属多层陶瓷电容器(BMEMLCC)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BMEMLCC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BMEMLCC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BMEMLCC样品进行微观表征,研究了温度应力和电应力对BMEMLCC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BMEMLCC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。

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  镁合金真空接触反应钎焊接头组织与性能研究
  作者姚国星, 黎威, 严银飞, 等.
  来源电子元件与材料, 2025,44(4): 446-452. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.1551
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  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Mg₁₇(Al,Ag)₁₂相与弥散分布的三元共晶相(α-Mg+Mg₁₇(Al,Ag)₁₂+(Ag,Al)Mg₃)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,Mg₁₇(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60min时接头的平均剪切强度最高,达到5

技术与应用

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  低温热固抗硫化树脂浆料研究与应用
  作者赵科良, 刘泽, 白碧, 等.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4):453-460. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.0047
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  探讨了不同树脂组成对片式电阻器低温热固树脂浆料流变特性、成膜特性和抗硫化性能的影响。研究发现,随着苯氧基树脂含量增加,浆料表面粗糙度逐渐减小,膜层厚度随之降低。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析,在200℃下固化30min后,环氧基团完全反应,显示出良好的固化效果。进一步研究表明,当环氧树脂含量达到总数树脂含量的50%及以上时,浆料展现出优异的抗硫化性能。经过1000h的硫化测试,电极阻值变化率小于5%,且硫化后通过扫描电子显微镜(SEM)观察未发现银硫化物(Ag₂S),表现出卓越的性能。研究结果表明,当环氧树脂与苯氧基树脂有机载体的质量比在1∶1至3∶1范围内时,浆料的流变性能、膜层厚度、表面粗糙度和抗硫化性能达到最佳平衡。

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  TR组件用铁氧体微带隔离器的基板化学镀金属化研究
  作者张文超, 刘国良, 余杰, 等.
  来源电子元件与材料,2025, 44(4): 461-469. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.0273
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  开发高性能、低成本的铁氧体基板金属化技术对于推进射频微波系统(如相控阵雷达和5G网络)至关重要,尽管磁控溅射技术已广泛用于金属薄膜沉积,但其在大面积基板处理、复杂几何形貌适应性及生产成本控制方面仍面临挑战。为解决上述挑战,提出一种基于支化聚乙烯亚胺-戊二醛-银(bPEI-GA-Ag)纳米复合材料的化学镀铜新工艺。通过优化基板表面亲水性调控与催化活化步骤,构建兼具胺基功能性与空间位阻效应的复合催化剂体系,替代传统钯基工艺以实现低成本高效沉积。实验表明,bPEI-GA-Ag纳米颗粒在基底表面均匀分散,催化活性稳定,所得铜层结晶度优异,晶粒尺寸分布均匀,化学镀铜10min平均厚度为4μm。X射线衍射与能谱分析证实镀层为单一立方晶系铜相,纯度达100%。经ASTMD3359标准测试,铜层附着力等级为5B,界面结合致密无缺陷。将镀铜基板应用于X波段微带隔离器制备,实测器件在8.5~10.5GHz频段内插入损耗≤0.55dB,隔离度≥23dB,电压驻波比≤1.25,与磁控溅射工艺性能相当。进一步将微带隔离器集成于

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  SmBO3@ITO的制备及激光吸收性能研究
  作者李文新, 鹿辛践, 冯潇强, 等.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4): 470-476. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.1576
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  随着探测技术的不断发展,单一频段的隐身手段已经难以满足现代战场对隐身技术的实际需求。采用共沉淀法制备了掺杂半导体ITO包覆的SmBO₃复合粉体,旨在开发具有激光和雷达兼容隐身功能的新型材料。通过XRD、SEM、元素分布Mapping和XPS等表征手段,确认了SmBO₃@ITO核壳结构的成功构建。激光性能测试表明,包覆粉体的反射率最低为42.9%。进一步的电磁参数测试与计算显示,在2mm厚度条件下,于13.5GHz频段处得到最低反射损耗(RL)约为-11.1dB,有效吸波带宽(EAB)为1.5GHz。这项工作将为激光和雷达兼容的隐身技术提供新的材料选择和研究方向。

综述与评论

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  无铅高熵钙钛矿陶瓷储能性能研究进展
  作者罗苏南, 吴桂泰.
  来源电子元件与材料, 2025, 44(4): 477-488. DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2025.1457
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  随着电力电子领域对高储能性能介电电容器的需求日益增长,以及人们环保意识的不断提高,用于介电电容器的无铅钙钛矿陶瓷的研究与制造面临着重大挑战。近年来,高熵策略作为一种新的设计思路,被广泛应用于提升无铅钙钛矿陶瓷的储能性能。围绕高熵策略在提高无铅钙钛矿陶瓷储能性能中的应用,首先介绍了评估其储能性能的关键参数,如储能密度、储能效率和可靠性。接着,探讨了影响这些参数的主要因素,包括介电常数、击穿强度和极化,并分析了这些因素与无铅钙钛矿陶瓷微观结构及高熵策略之间的关联。最后,从微观结构和设计思路的角度,综述了近五年来通过高熵策略设计的一系列无铅高熵钙钛矿陶瓷的研究进展。