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电子元件与材料
中国电子学会　中国电子元件行业协会　国营第715厂(成都宏明电子股份有限公司)
电子元件与材料

中国电子学会　中国电子元件行业协会　国营第715厂(成都宏明电子股份有限公司)

钟彩霞

月刊

1001-2028

journalecm@163.com/zhubei5148@163.com

028-84391569

610051

成都市一环路东二段8号宏明商厦702室

电子元件与材料/Journal Electronic Components & MaterialsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊报道国内外在电子元件、电子器件、电子材料领域所取得的有关基础理论、生产技术、应用开发等方面的最新科研成果，报道科学技术和行业发展的动态，介绍新产品和市场信息。本刊兼顾创新性、实用性、系统性和导向性，深受广大读者好评；一直被确认为无线电电子学类全国中文核心期刊；被CA和IEE INSPEC全文收录；系中国科学引文数据库来源期刊，系中国科技论文统计源期刊。
正式出版
收录年代

    YSZ基极限电流型NOx传感器研究进展

    杨凯中袁春董文傅邱云...
    1-13页
    查看更多>>摘要：随着汽车尾气排放标准更加严格,NOx传感器作为主要排放处理技术-选择性催化还原系统(SCR)的核心部件成为当下的研究热点.YSZ作为固体电解质的极限电流型传感器在监测精度和控制成本上有着显著作用.综述了近年极限电流型氧传感器和NOx传感器的研究进展.介绍了传感器的历史发展、结构和工作机理.重点阐述了扩散层、电极层的材料选择和结构组成对传感器性能的影响.基于目前集成MEMS气体薄膜传感器的发展以及传感单元结构多腔耦合组合模型的不断完善,提出未来亟待解决的问题,预测可能的发展方向.

    极限电流氮氧化物综述气体传感器尾气监测

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    可穿戴柔性电子应变传感器进展及其应用研究

    孟兰杨春卿刘希臣张冬至...
    14-22页
    查看更多>>摘要：柔性应变传感器作为智能传感技术的核心,具有高柔韧性、高灵敏度、高稳定性等优势.柔性应变传感器与人工智能技术融合,可对人体生命活动所产生的信号进行全方位、多角度、多层次的数据采集,实现在医疗监护、人机交互和电子皮肤等领域的应用.综述了柔性应变传感器的类型,阐述了柔性应变传感器的传感机制以及不同微结构的传感器在检测范围、灵敏度和稳定性方面的优势,梳理了近十年来可穿戴柔性应变传感器的发展趋势和研究进展,就柔性应变传感器在人体运动检测、医疗监护、虚拟现实和电子皮肤领域的应用进行综述,总结了柔性应变传感器亟需解决的关键性问题以及未来发展的动向.

    柔性传感器健康监测综述运动监测人机交互智能识别

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    基于粒度梯度的MXene复合棉织物压力传感器开发及应用研究

    张茄林王晓
    23-32页
    查看更多>>摘要：近年来基于纺织品的传感器因其出色的柔软性和透气性在传感领域受到广泛关注,而MXene凭借其卓越的导电性、生物相容性和机械性能,成为柔性传感器的理想选择.然而,基于MXene的柔性织物传感器大多制备过程复杂.研究采用简便高效的抽滤技术,制备了MXene复合棉织物,探究MXene粒度对复合棉织物形貌、导电性、耐洗性、透气性和拉伸性的影响.研究结果表明,通过粒度梯度分层负载的方式,可以显著提升复合棉织物的整体性能.此外,探究了不同MXene浓度对压力传感器灵敏度的影响.当浓度为 0.4 mg/mL时,传感器在宽传感范围(0～160 kPa)展现出高灵敏度(64.95 kPa-1)、快速响应和恢复时间(127 ms/165 ms)、低检测限(10.8 Pa)和良好的耐用性能(1000 次循环).该传感器不仅可用于人体运动监测,还可作为高效的独立加热器使用,为功能性监测和医疗诊断应用提供了研究参考.

    MXene棉织物压力传感器智能纺织品

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    基于空心微柱介电层的柔性电容式压力传感器

    郭常波张鹏张龙黄梁松...
    33-39页
    查看更多>>摘要：提出了一种使用空心微柱介电层的柔性电容式压力传感器,通过倒模的方法制备PDMS和BaTiO3复合材料的空心微柱介电层,通过在PET薄膜上丝网印刷导电银浆制作为阵列式电极.实验表明,该传感器在压力范围为 0～5 kPa,5～50 kPa和 50～200 kPa时的灵敏度分别为 0.498,0.026 和 0.008 kPa-1,最小检测压力可达 35 Pa,在1000 次重复压力实验中表现稳定,且具有快速的响应速度(约 134 ms).该传感器制备方法简单高效,制作成本低且便于大规模制备,同时该传感器在准确性、稳定性、灵活性等方面都有优秀的表现,可被应用于可穿戴电子设备和智能机器人等领域.

    空心微柱结构微结构柔性压力传感器电容式传感器阵列

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    临近空间火箭探空温度传感器设计与分析

    宋月刘清惓黄晓君张靖佳...
    40-46页
    查看更多>>摘要：太阳辐射误差是 30～60 km高度的临近空间火箭探空仪观测误差的主要来源.为了降低太阳辐射误差,设计了一种圆环状的镀银铝板防辐射罩.首先,使用计算流体动力学(CFD)计算出无防辐射罩的探头和有防辐射罩的探头在不同的海拔高度、气流速度、太阳高度角下的太阳辐射误差,并且进行数据对比分析.之后,利用支持向量机(SVM)算法训练出仿真结果并且得到相应的预测模型,可以得出预测值与仿真值之间的均方根是 0.036 K,预测值与仿真值之间差值的绝对值在 0.08 K以内.最后,使用低气压风洞和太阳模拟器作为实验平台模拟出高空环境,将实验结果与算法预测结果进行对比.得出实验值与预测值平均测量误差为 0.096 K,均方根误差为 0.097 K.

    火箭探空仪防辐射罩辐射误差支持向量机低气压风洞

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    TSV阵列在温度循环下的晶格变化对电学性能影响的研究

    梁堃王月兴何志刚赵伟...
    47-54页
    查看更多>>摘要：针对TSV(Through Silicon Via,硅通孔)热机械可靠性较差且其结构特性变化对电学性能影响情况不明的问题,基于一种TSV阵列叉指电极对样品开展了-55～125℃的温度循环试验,测试了温循后阵列电极的电学性能与边界绝缘性能变化,跟踪测试了TSV铜柱的几何尺寸变化,对比分析了试验前后TSV结构的形貌和晶格特性等衍化规律.结果表明,温度循环载荷导致了TSV-Cu晶粒向上生长、铜柱体积变大、微观结构缺陷产生以及电学性能退化;此外,还定量地构建了晶格特性变化对TSV阵列电极电学性能影响的关系架构,具有一定的工程意义.

    TSV阵列温度循环绝缘性能微观缺陷晶格特性变化

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    H型栅NMOS器件Kink效应的研究

    徐大为彭宏伟秦鹏啸王青松...
    55-60页
    查看更多>>摘要：H型栅NMOS器件因其强抗辐照和低功耗等优势已逐渐成为PDSOI电路设计中的核心器件.但H型栅NMOS器件的Ids-Vds曲线会在漏极电压较高时发生明显的翘曲现象,称为Kink效应.该效应严重影响一定工作条件下的电路性能和稳定性.为此,依据实测和TCAD仿真数据,分析了H型栅NMOS器件发生Kink效应的机理,并且基于 0.15 μm SOI工艺,进一步量化分析了顶层硅膜厚度、阱浓度、栅尺寸、温度以及总剂量辐照等方面对Kink效应的影响.最终结果表明,高漏极电压下NMOS器件体区积累大量空穴导致寄生NPN三极管开启,从而引发了Kink效应.本工作完善了H型栅NMOS器件Kink效应的研究,为PDSOI电路设计中抑制Kink效应提供了有益的参考.

    H型栅NMOSKink效应PDSOI总剂量辐照TCAD

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    650V IGBT横向变掺杂终端的设计与优化

    高兰艳冯全源
    61-66页
    查看更多>>摘要：绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件的最重要参数之一是击穿电压(Breakdown Voltage,BV),影响 IGBT 器件 BV的因素包括:平面工艺 PN 结扩散终端、界面电荷、杂质在 Si、SiO2中具有不同分凝系数等.其中影响IGBT器件耐压能力的重要因素是芯片终端结构的设计,终端区耗尽层边界的曲率半径制约了BV的提升,为了能够减少曲率效应和增大BV,可以采取边缘终端技术.通过Sentaurus TCAD计算机仿真软件,采取横向变掺杂(Variable Lateral Doping,VLD)技术,设计了一款650 V IGBT功率器件终端,在VLD区域利用掩膜技术刻蚀掉一定的硅,形成浅凹陷结构.仿真结果表明,这一结构实现了 897 V的耐压,终端长度为 256 μm,与同等耐压水平的场限环终端结构相比,终端长度减小了 19.42%,且最大表面电场强度为 1.73×105 V/cm,小于硅的临界击穿电场强度(2.5×105 V/cm);能在极大降低芯片面积的同时提高BV,并且提升了器件主结的耐压能力.此外,工艺步骤无增加,与传统器件制造工艺相兼容.

    绝缘栅双极型晶体管(IGBT)终端VLD击穿电压功率器件

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    具有多晶阻挡层的浮空P区IGBT开关特性研究

    肖蝶冯全源
    67-72页
    查看更多>>摘要：为了减少浮空P区IGBT结构的栅极空穴积累,改善结构的电磁干扰(EMI)噪声问题,从而提高结构电磁干扰噪声与开启损耗(Eon)之间的折中关系,研究提出了一种具有多晶硅阻挡层的FD-IGBT结构.新结构在传统结构的浮空P区上方引入一块多晶硅阻挡层,阻挡层接栅极,形成与N型漂移区的电势差.新结构在器件开启过程中,多晶硅阻挡层下方会积累空穴,导致栅极附近积累的空穴数量减少,从而降低浮空P区对栅极的反向充电电流.通过TCAD软件仿真结果表明,相比于传统FD-IGBT,新结构开启瞬态的过冲电流(ICE)和过冲电压(VGE)的峰值分别下降 26.5%和 8.6%,且在栅极电阻(Rg)增加时有更好的电流电压可控性;相同开启损耗下,新结构的dICE/dt、dVCE/dt和dVKA/dt最大值分别降低 26.5%,15.1%和 26.1%.

    电磁干扰噪声开启损耗浮空P区多晶硅阻挡层栅极反向充电电流

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    新型波浪加权式高性能声表面波滤波器设计

    张帅郭瑜傅肃磊李百川...
    73-78页
    查看更多>>摘要：射频滤波器是移动通信中信号传输频率选择、噪声滤除干扰的不可或缺的关键器件.压电薄膜多层衬底结构的声表面波滤波器因具有高矩形度、低损耗等优点在近年来被广泛应用,但其谐振器固有的横向模式会极大影响滤波器性能.为此提出了一种新型的波浪加权式叉指设计的声表面波谐振器,该谐振器通过使用正弦函数作为交叠长度加权包络曲线,能够在不恶化谐振器性能的前提下有效抑制谐振器中的横向模式.将波浪加权式叉指设计的谐振器按照梯形拓扑结构级联,设计并制备了一款尺寸为1.1mm×0.9mm×0.55mm的高性能滤波器.该滤波器中心频率为 2.593 GHz,相对带宽为 8.8%,插入损耗为 0.52 dB.实物测试结果与仿真基本一致.

    压电薄膜声表面波谐振器声表面波滤波器横向模式波浪加权

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