可延展柔性无机微纳电子器件原理与研究进展_冯雪
纳米材料在电子器件领域的研究进展
纳米材料在电子器件领域的研究进展一、引言随着科技的不断发展和进步，纳米材料在各个领域的应用得到了广泛关注和研究。
在电子器件领域，纳米材料的应用正在改变传统器件的性能和功能。
本文将回顾纳米材料在电子器件领域的研究进展，并探讨其未来的发展方向。
二、纳米材料的定义与特征纳米材料是指材料的尺寸在纳米级别（10-9米）上具有特殊性质和效应的材料。
与传统材料相比，纳米材料具有较高的比表面积、较小的颗粒尺寸和量子效应等特征。
这些特征使纳米材料具有优异的电学、光学和磁学等性能，适用于电子器件的制造和应用。
三、纳米材料在晶体管领域的应用晶体管是电子器件的核心组成部分，纳米材料在晶体管领域的应用已取得了重要进展。
首先，纳米材料能够制备出更小尺寸的晶体管，提高集成度和工作频率。
其次，纳米材料能够改善晶体管的电子迁移率和开关特性，提高器件的性能和可靠性。
最后，纳米材料还可以用于制造新型晶体管结构，如纳米线、纳米片等，实现新功能的发现和应用。
四、纳米材料在存储器件领域的应用存储器件是电子器件中另一个重要的组成部分，纳米材料在存储器件领域也有广泛的应用。
首先，纳米材料能够制备出更高密度的存储器件，提高存储容量和速度。
其次，纳米材料能够改善存储器的抗氧化性和稳定性，延长器件的寿命。
最后，纳米材料还可以用于制造非易失性存储器件，如闪存、磁性存储器等，实现高速、低功耗的数据存储和传输。
五、纳米材料在传感器领域的应用传感器是电子器件中用于感知和检测环境信息的重要部件，纳米材料在传感器领域的应用也备受关注。
首先，纳米材料能够提高传感器的灵敏度和选择性，实现更精确的信号检测和分析。
其次，纳米材料能够制备出更小尺寸的传感器，实现更小型化和集成化的器件设计。
最后，纳米材料还可以用于制造多功能的传感器，如柔性传感器、生物传感器等，实现更广泛的应用场景和功能需求。
六、纳米材料在能量器件领域的应用能量器件是电子器件中用于能量转换和存储的重要组成部分，纳米材料在能量器件领域的应用也具有巨大潜力。
纳米材料在柔性电子技术中的应用研究
纳米材料在柔性电子技术中的应用研究柔性电子技术作为一种新兴的科技领域，正逐渐改变着人们的生活方式和工作环境。
以纳米材料为代表的先进材料技术的发展，为柔性电子技术的应用提供了广阔的空间和巨大的潜力。
本文将探讨纳米材料在柔性电子技术中的应用研究，并分析其在电子器件、能源存储和生物医学领域的重要作用。
一、纳米材料在电子器件中的应用在电子器件领域，纳米材料的应用主要表现在以下几个方面：1. 透明导电薄膜纳米银材料的高导电性和优良的透明性使其成为制备柔性触摸屏、柔性显示屏等器件的理想候选材料。
纳米银材料通过溶液法或真空蒸发法在柔性基底上制备出透明导电膜，具有高导电性和柔性可塑性，可以适应各种复杂形状的器件需求。
2. 纳米半导体材料纳米半导体材料如纳米硅、纳米钙钛矿等在柔性电子器件中具有广泛应用前景。
这些纳米材料可以通过溶液法或者纳米印刷技术制备成薄膜，用于制备柔性太阳能电池、柔性传感器等器件。
相比传统硅材料，纳米硅材料具有较高的能量转换效率和较低的制备成本，对于柔性电子领域的推动具有重要意义。
3. 纳米金属氧化物材料纳米金属氧化物材料如二氧化钛、氧化锌等具有较高的光催化活性，在柔性电子器件中用于光催化分解有机物、环境净化等方面具有潜在应用。
此外，金属氧化物材料还可以用于传感器、可穿戴设备等柔性传感器器件的制备，具有较高的灵敏度和快速反应速度。
二、纳米材料在能源存储中的应用能源存储领域是另一个纳米材料的重要应用方向。
纳米材料的特殊性质和结构使其在能量储存和转换方面具有独特的优势。
1. 纳米碳材料纳米碳材料如石墨烯、碳纳米管等在能源存储中有着广泛的应用。
石墨烯作为一种单层碳原子构成的二维材料，具有极高的电导率和表面积，可用于超级电容器的制备。
碳纳米管则可以用于锂离子电池的电极材料，具有高电导率和较高的比表面积，提高了电池的容量和充放电速度。
2. 纳米金属材料纳米金属材料如纳米镍、纳米铁等在储能技术中发挥着重要作用。
第二届微纳光学技术与应用交流会日程.pdf
第二届微纳光学技术与应用交流会交流节目单——整体日程
交流节目单——大会报告地点：钻石厅，4F
交流节目单——分专题报告
专题一：微纳光子器件技术及应用
专题九：纳异质结构与量子光电子学
地点：钻石A厅，4F
专题二：微纳制造
专题六：先进显示地点：水晶A厅，4F
专题三：微纳传感
专题四：先进成像
专题十：能源光电子地点：清江厅，5F
专题五：微纳材料
专题八：柔性器件地点：贵宾厅，5F
专题七：超构材料与表面等离激元器件
专题十一：二维材料
地点：长久厅，5F
光通信芯片技术及产业发展高峰论坛。
【免费下载】清华大学校级优秀博士硕士学位论文获奖名单
2013年清华大学校级优秀博士硕士学位论文获奖名单经学生和导师申请、学位评定分委员会推荐、研究生院审定，确定2013年校级优秀博士学位论文一等奖26篇，二等奖68篇，优秀硕士学位论文173篇。
获奖名单如下。
优秀博士学位论文一等奖（共26篇）院系作者导师论文题目建筑学院袁琳吴良镛从都江堰灌区发展论成都平原人居环境的生态文明土木系王宇航聂建国曲线梁桥钢管混凝土桥墩的扭转效应研究水利系杨雨亭尚松浩植被非均匀覆盖下垫面蒸散发模型及应用研究环境学院梁赛张天柱多种政策对我国物质流和价值流变化的综合作用分析机械系周铭温诗铸仿生粘着的机理及应用研究精仪系桂丽丽杨昌喜基于低维碳纳米材料饱和吸收体的锁模光纤激光器热能系张易阳李水清基于滞止火焰合成的高温场纳米颗粒动力学研究电机系兰江张钟华溯源到电阻基准的电容和互感数字化精密测量方法研究电子系魏鲲鹏张志军多频段/宽带、双极化全向天线阵列关键技术研究计算机系王健楠冯建华基于众包的实体解析关键问题研究自动化系邓岳戴琼海高维低质视觉信息的结构化感知与理解航院季湘樱冯西桥生物启发的表面浸润与粘附力学研究工物系佘顶王侃基于自主堆用蒙卡程序RMC的燃耗与源收敛问题研究化工系赵梦强魏飞基于水滑石类化合物的碳纳米管多级组装结构材料学院胡嘉冕南策文多铁性异质结：电压调控磁性的计算模拟及元器件设计数学系陈志杰邹文明非线性薛定谔方程组的解化学系闫晓宇席婵娟酸根型有机锆试剂与亲电试剂的反应研究生命学院冯越杨茂君一类潜在的抗生素药物靶点蛋白NDH-2的结构与功能研究经管学院张瑾陈国青商务智能决策中的代表性信息提取理论与方法研究公管学院智强苏竣权责、网络与知识：国家科技计划执行研究法学院齐飞车丕照论常设国际争端解决机构的造法新闻学院庞云黠熊澄宇社交网络平台上意见领袖极化现象研究：以新浪微博为例人文学院李季璇万俊人从权利到权力——论洛克自然法思想与其政治哲学的关系社科学院汪建华孙立平新工人的生活与抗争政治美术学院王小茉张夫也法国文艺复兴：弗朗索瓦一世时期枫丹白露派的装饰艺术医学院刘飞白净基于小动物模型的荧光分子成像方法与应用研究优秀博士学位论文二等奖（共68篇）院系作者导师论文题目李岩付林基于吸收式换热的热电联产集中供热系统配置与运行研究建筑学院陶金张杰喀什文化区传统聚落空间分布与形态研究吴艳单军滇西北民族聚居地建筑地区性与民族性的关联研究王萌石永久强烈地震作用下钢框架的损伤退化行为土木系陈喜群史其信交通流动态随机演化模型研究赵铜铁钢王浩考虑水文预报不确定性的水库优化调度研究水利系王丽萍张嘎土质边坡加固机理与安全分析方法研究环境学院马磊傅立新Cu/Fe基分子筛选择性催化还原柴油车尾气NOx的研究李虓吴德海网状石墨烯的制备、性能及应用研究闫剑锋邹贵生纳米金属颗粒焊膏合成及其低温烧结连接研究机械系张承龙冯平法光学材料旋转超声高效精密加工机理与工艺特性研究赵阳臧二军谐振腔光学反馈低噪声窄线宽半导体激光的研究精仪系冯灿李立峰平面位移测量用二维衍射光栅的标定方法刘超蒋东翔转子系统裂纹故障三维建模与动力学分析热能系胡南吕俊复循环流化床锅炉燃烧系统非均匀性问题的模型研究钟海旺夏清内嵌网损的日前发用电计划模型与方法研究张俊勃韩英铎基于广域信息的电力系统动态建模与应用魏韡梅生伟电力系统鲁棒调度模型与应用电机系陈艳波卢强基于统计学习理论的电力系统状态估计研究曾维亮陆建华宽带无线预编码调制关键技术研究谢尚然李艳和光纤布里渊散射与干涉中的偏振问题及其分布式传感应用姜春晓任勇CRN频谱资源处理新方法雷诚陈明华高效灵活的正交频分复用无源光网络技术的研究电子系周飞廖庆敏图像目标超分辨率关键技术研究李先颖胡事民基于动态几何结构的可视媒体的建模与编辑张鹏林闯网络编码的安全与隐私机制研究布凡朱小燕文本信息度量研究俞能昆应明生量子信道环境辅助容量研究崔岩史元春面向多核架构的操作系统可扩展性研究计算机系沈超慧胡事民基于先验知识的低质量几何数据结构分析陈忠张贤达认知无线电网络中高性能频谱感知技术的研究王曦元张贤达广播与中继通信中的线性传输技术研究自动化系李晗萧德云基于数据变换的故障诊断方法及应用研究微纳电子系谢倩许军纳米尺度多栅MOS器件的解析建模和优化设计姜长青李路明碳纳米管宏观体在脑起搏器电极中的应用研究刘晓东马兴瑞宝音贺西非中心引力场中的轨道动力学研究航院缪婷婷张兴微纳米线材热电性能的表征方法及其应用刘友江刘以农单频及二维双频数字预失真新技术和新模型研究陶炼冯骅超亮X射线源多波段观测与分析工物系吴洋唐传祥强流高增益相对论速调管放大器理论和实验研究兰文杰骆广生基于液-液微尺度流动的材料制备基本规律研究化工系颜彬航金涌热等离子体煤裂解一步法制乙炔过程原理与放大研究李和平潘伟Ti基功能陶瓷纳米纤维的电纺丝法制备与性能王建淦康飞宇纳米二氧化锰基复合材料的制备及其电化学特性研究兰金叻林元华高性能氧化物热电材料的制备及性能研究材料学院王先飞熊守美含SO2气氛对纯镁及镁合金熔体保护膜及保护机制研究战鹏张政军未掺杂氧化锌室温铁磁性的研究数学系鲁建简怀玉Lp-闵可夫斯基问题毛施君庄鹏飞核物质超流与BCS-BEC过渡物理系郑京镐薛平全场OCT及其对小鼠早期胚胎发育的形态学研究崔洪奎刘磊构象锁定小蛋白用于调控蛋白蛋白相互作用韩国军张新荣基于元素标记策略的无机质谱生物分析方法研究化学系卢晋李景虹基于表面等离子体的电化学技术在生物分析中的应用周超刘冬生DNA组装体的若干应用研究赵冰陈晔光PICK1通过促进TGF-β I型受体降解来抑制其信号转导生命学院王磊钟毅EGFR/PI3K信号通路在Aβ引起认知功能障碍中的作用王燕刘玉乐植物细胞自噬的功能研究高研院尤亦庄翁征宇铁基超导体的二流体模型经管学院马宝君陈国青互联网信息搜索服务的多样性评估测度及提取方法研究公管学院陈源于永达技术精英联盟与政策变迁：以法国核电政策过程为例法学院陈进崔建远框架合同研究姚苏杰谢思炜商周青铜器铭文结构研究人文学院牛鹏涛李学勤清华简《楚居》与楚国都城研究社科学院牛桂芹刘兵A旗科技下乡——一项本土特色的科技传播案例研究马克思主义刘伟艾四林西方马克思主义对人的本质的探讨及其现实意义学院美术学院李昂柳冠中中国工业设计产业：演进原理与主体结构核研院王鹏于溯源高温气冷堆用核级石墨IG-110的氧化行为研究医学院陈又圣宫琴基于麦克风阵列的电子耳蜗前端语音增强关键技术的研究优秀硕士学位论文（共173篇）院系作者导师论文题目周斌赵彬多环芳烃人群呼吸暴露量的模型分析及相关肺癌风险估算喻涛边兰春北京旧城历史文化街区可持续复兴的“公共参与”对策研究赵秀芳张昕康巴艺术中心图书馆基于藏式传统建筑光环境的照明王颖顾朝林苏州城市增长边界（UGB）初步研究李金晨朱育帆行走的力量——玉树新寨嘉那嘛呢石经城转经道景观设计建筑学院沈锋庄惟敏复合空间视野下当代学术型图书馆的行为模式与空间定位吴家东朱文一当代美国监狱建筑研究邢宗海谭纵波北京城乡结合部规划实施研究——以大兴区西红门镇为例阿拉腾敖德周榕蒙古族建筑的谱系学与类型学研究张龑华冯鹏FRP抗屈曲加固轴压钢构件的研究沈彦皓杨赞基于信息视角的房地产公司违约风险度量研究土木系高义奇施刚火灾下不同拉剪组合对螺栓节点性能影响的研究余勇军王守清BT项目关键成功因素实证研究马雪英阎培渝硅质铁尾矿粉用作混凝土掺合料的应用研究张晓颖丛振涛降水随机特征及流域产流研究水利系林森徐艳杰地震动非均匀输入特性及沙牌拱坝抗震机理研究魏浩然邓述波三种生物质基活性炭的制备及其对CO2的吸附研究环境学院王驰中李俊华过渡金属氧化物选择性催化还原氮氧化物的研究袁璐璐梁鹏微生物燃料电池——电吸附耦合脱盐系统运行及优化马源曾攀水平轴风力发电机叶轮拉索增强结构及其振动分析余强赵乾基于电涡流的纳米级金属膜厚测量方法与应用研究机械系于红娇张弓新型无铅焊料疲劳寿命预测方法的研究及抗氧化成分优选汪嘉澍潘国顺质子交换膜燃料电池膜电极组件制备技术的研究马添翼成波基于面部表情特征的驾驶员疲劳状态识别方法研究汽车系李申广郑四发汽车品质评价用扬声重现系统试验研究袁浠卉李志忠数字化工作环境下班组成员相互意识对事故诊断的影响佟悦赵磊城市货物配送中运输资源分配问题及算法研究戴晨旭王凯波直立单晶硅生长过程的质量控制方法研究工业工程系钟明廖立新集装箱码头出偶集装箱堆场位置分配算法研究陈永涛戚铭尧带产能约束的多层级批量规模与机器调度问题研究冯煦孙利群基于正交偏振谱技术的活体微循环成像理论及实验精仪系乔晓蕊周倩基于结构光的徒手交互投影系统关键技术研究张梅灵顾春伟兆瓦级燃机高压级静叶流热固耦合数值研究俞伟伟吕俊复煤粉颗粒群射流着火特性实验研究热能系李穹吴玉新循环流化床锅炉SNCR脱硝关键技术开发靳星李水清静电除尘器内细颗粒物脱除特性的技术基础研究李燕刘瑛岩不同绝缘子对污秽颗粒的粘附力及其积污差异性研究李晶晶赵争鸣基于网侧电流检测方式的有源电力滤波器控制策略研究电机系丁楠闵勇含风电电力系统的小干扰稳定研究万树伟王黎明极不均匀场中电晕放电的紫外特性研究范伟男贾志东基于恒压负荷循环试验的交联聚乙烯电缆运行状态研究李龙郑小平光载无线系统相位噪声的传输规律及其补偿研究阎海冯雪母子微环结构的集成光分插复用器黎靖宇粟欣BRadio传输增强技术研究电子系张旭王生进基于在线迁移学习的驾驶员状态检测方法及应用研究贾淑芸王劲涛DTMB多业务广播系统研究及实现黄潇拉杨文明基于指背纹与指静脉的生物特征识别算法研究许丹青马少平基于多源网络信息的社会态势分析研究尼古拉斯朱军基于贝叶斯推理的支持向量机并行算法研究袁明艺刘华平基于约束线性编码的视觉动作识别与目标跟踪唐文斌唐杰社交网络中的关系挖掘张楠李国良面向移动终端的空间数据关键字搜索研究计算机系叶丰武永卫多租户云存储系统中数据管理构建实现方案研究郭文静刘永进结合特征词和形状模型的图像物体分类方法梁尚立袁春基于自适应图像分割的视频深度恢复技术的研究与应用李军汪东升微博社交网络用户影响力分析研究张赛徐恪在线社会网络中信息传播的测量、分析与建模陈金元郑海涛基于语义的移动信息推送平台明华冯建华文档全生命周期管理中的区间持久性top-k查询技术研究李孟兴石纯一基于规则和案例推理技术的电力设备故障红外诊断系统王鑫袁春分布式视频编码边信息和相关噪声模型算法研究杨云杰彭黎辉电容成像测量策略设计及图像重建算法研究李成海黄必清基于属性匹配的云制造服务资源搜索系统设计与实现沈健翔贾庆山基于仿真的策略改进方法研究及在建筑节能中的应用自动化系李宁谢旭东基于HMM的脱机手写阿拉伯文字的无切分识别李方昱陆文凯基于时频分布的地震信号谱分析马茜戴琼海立体视频编码模式决策优化算法研究闫军政杨士元固态功率控制器结温无损伤测量技术研究与实现张威龙刘雷波基于点阵位移及SURF特征的入侵检测系统关键技术研究耿树理李宇根基于脉冲超宽带技术的低功耗短距离无线收发机设计孙慧任天令基于氧化锌纳米颗粒的柔性能量收集器研究微纳电子系杨昌宜李福乐高性能低功耗流水线模数转换器的研究夏维尹首一可重构视觉处理器人脸检测与识别算法研究朱玮楠张进宇石墨烯场效应管模型与模拟张鹏李俊峰双三体系统halo轨道间的小推力转移设计庞珂珂张超宽带航空通信导航一体化系统研究航院乐晨王浩文无人直升机传动系统设计单小东王沫然基于热子气模型的微纳尺度非傅里叶导热问题研究孙嘉龙余纲林反应堆物理数值计算GPU加速方法研究樊星明王义高位置分辨MRPC探测器的研究工物系王志勇黄弘山坡上建筑火灾数值模拟研究龙洁翁文国基于火灾风险评估的建筑重大火灾隐患判定方法研究王少华刁兴中高温气冷堆控制棒缓冲器可靠性分析与试验核研院张东辉梁彤祥计算机射线照相系统（CR）在核电建设中的应用研究杨博栋吕阳成功能水凝胶微球的设计制备化工系刘安骆广生T型微通道内乳化过程压力变化研究-实验与模拟何薇和亚宁大分子重氮偶合反应制备双亲性嵌段共聚物王自强朱静占位分辨EMCD方法的研究与应用材料学院雷钰郑永平石墨质多孔碳的制备及其在电容/电池混合器件中的应用邢玉涛李宝华碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备及其电化学性能研究数学系官辉琪卢旭光一类HJB方程的粘性解分析及其在保险中的应用物理系王路晴段文晖低维氮化硼材料功能调制的第一性原理研究易宇张希硒氮相互作用：一种新型超分子自组装推动力化学系陈祝海李景虹电化学发光传感器的构建及其在糖生物学的分析应用蒋仙丽吴琼MicroRNA调控骨髓间充质干细胞界面行为的机理研究生命学院张璐李珍LPL促进脂联素蛋白高聚化的分子机制殷志韬徐心维基百科对内部交易影响的实证分析伊莲娜郑毓煌消费者的拟人化——跨文化区别的研究经管学院张妍妍赵平“淘品牌”营销策略分析李源初陈国青基于语义分析技术的商务智能——企业销售领域的应用郑逸慈WhiteSteven中国社会企业发展阶段分析杨建林张海燕企业集团资金集中管理的“现金池”模式研究王祎灏王雪莉A公司事业部级组织结构优化及绩效管理研究郑伟吴维库北京中天恒会计师事务所发展战略研究盛科辛刘玲玲当前我国私募股权投资基金运作策略研究彭莱杨之曙我国商业银行私人银行业务发展趋势研究高固焦捷人民币债券整体收益率影响因素分析周家欢刘淳基于宏观与微观层面的我国短期融资劵发行利差研究唐薇廖理P2P网络小额信贷模式研究——以中外典型案例为例李一民何平利率市场化与经济转型阶段的信贷资本配置效率范语辰陈武朝证监会的行政处罚与违规公司的治理改善研究王余其马永义中国石油固定资产全生命周期管理体系研究张少伟秦荣生疏浚企业分包结算审计研究山姆郑毓煌非洲手机产品和营销策略康健朱武祥多元化企业集团上市模式研究——五矿集团案例分析林雪松杨之曙股票投资策略研究——以贵州茅台为例张会清陈剑建筑施工企业供应链管理的改进策略肖军高建创业企业的战略选择翟志刚魏杰中联航低成本战略研究李建李飞维萨拉公司营销战略研究吴子建陈晓大型国有企业的集团化财务管控研究——以中核集团为例熊国斌郑晓明南航乘务员排班满意度研究肖兴立王雪莉国家电网公司总部绩效管理系统设计郑若婷王名乡村治理中的中间层——以河北省肃宁县为例张杰薛澜水电工程移民开发利益共享机制研究——以云南省为例廖清林彭宗超省域义务教育均衡发展的政策研究——以海南省为例饶琼娟胡鞍钢激励相容视角的中央与地方关系研究——以海南省为例高文娟苏竣城市化进程中利益关联人群的目标博弈与政府角色张琳薛澜城市居民最低生活保障标准测算研究以36个大中城市为例杜胜平楚树龙冷战后的美国亚太联盟研究卫文星薛澜我国农业科研院所职能定位问题研究徐小庆巫永平中间选民与民进党选举路线转型研究月光王亚华北京屋顶绿化的大范围采纳:成本、收益和政策公管学院包娜薛澜关于如何留住圭亚那大学的教学人员的实证研究贾世开李超东亚经济体汇率的锚货币研究金融学院贾文磊陈文辉运用FAVAR-ATSM模型分析预测我国国债收益率曲线鲁婧妮邓海峰城镇居民用地配额制度研究金银玲程啸债权让与对外效力研究王彩燕邓海峰论我国农村集体建设用地的流转李翔斌陈新宇明代特务体制研究法学院邱松宁申卫星《合同法》六十二条第一项四种质量标准适用的实证研究李政汤欣投资条款清单及其法律分析索朗德吉张小琴纪录片《拉萨旧事》蒋在怡周庆安国际媒体中文网的本体化策略研究新闻学院王琳琳崔保国移动互联网背景下电子商务企业的战略转型研究柯以成陈昌凤中国的孤独症：变迁和挑战李莹雷建军超越意识形态的书写：2000年后中国独立纪录片导演创作钱浩曹峰道家的音乐本源观阮光安王中忱砂华文学的现实主义与民族主义书写：以吴岸早期诗歌为例人文学院翟淑琪崔刚汉语语法缺失患者的语言产出恢复过程的个案研究周海建张勇南京国民政府时期的《清史稿》审查及其反响徐炀李虹模拟疏散演练中的从众行为—影响因素及中介效应社科学院索多阎学通伊朗政权如何从世俗转向神权石文博孙立平工人阶级再形成过程中的基层工会运行逻辑马克思主义李丁翁贺凯萧公权民族主义思想研究—以《中国政治思想史》为中心学院教研院陈丽谢维和学习环境与留学生学习方式、教育收获及满意度的关系研究黄菲李当岐中国古代裙装研究康源刘振生基于人机工程学的空乘座椅研究与设计李骐芳尚刚工艺美术的永乐时代王芳李静杰龟兹石窟本生因缘图像考察美术学院王晨雅郑曙旸大学毕业生公租房室内模数系统配套设计研究张引吴冠英动画角色动作和情感表达的关系周哲婷史习平基于材料可行性在短期展览的应用研究张晶肖文陵系列服装部件的解构与重组的应用研究卫昆曾成钢凝固时空——我创作中的材料与表达杜笑菲王广志针对癫痫深部电极置入手术的三维血管重建及术前规划医学院黎新黄国亮上转换荧光高分辨率在体成像技术及应用研究贡亮张洪宇软件频谱缺陷定位技术的研究缪亦舒李春平基于非参数贝叶斯话题模型的新闻数据挖掘研究李天颍刘璘基于关系抽取的需求文本自动建模方法研究与实现软件学院丁雪涛靳晓明基于协同关系主题回归模型的推荐算法研究衣国垒王建民基于中心节点架构的大规模数据对象存储系统黄雅芳罗平基于损失量的软件可信度量方案研究。
微纳米电子学的研究进展
微纳米电子学的研究进展微纳米电子学是电子学领域的一个重要分支，特别是在晶片和生物传感领域有着广泛的应用。
它利用微纳米技术制造、加工微小物理结构，使传统电子器件进步到纳米尺度，实现性能的大幅提升，并且可以在纳米尺度下实现新的物理、化学和生物学特性。
本文将针对微纳米电子学的研究进展进行探讨。
一、微纳米电子学的发展历程微纳米电子学产生于20世纪60年代，其产生的根源是传统的芯片工艺技术。
当时人们发现，在制备芯片中使用的机械和化学加工技术可以将精度提高到微米级。
这就为微小电子器件的制造奠定了基础。
在此基础上，人们使用新工艺，如电子束光刻和离子束装置，制造了尺寸更小的电子元器件。
到了20世纪80年代，随着扫描探针显微镜、原子力显微镜等设备的出现，人们可以直接观察与操纵纳米级物理结构。
自此，微纳米技术与电子器件结合，产生了微纳米电子学。
二、纳米结构的制造纳米结构制造是微纳米电子学的关键技术之一。
以硅基微纳米技术为例，目前主流的制造方法有电子束光刻法和气相沉积法。
电子束光刻法利用电子束透过淀粉胶掩膜进行局部照射，其具有精度高和分辨率好的优点。
气相沉积法则是通过将气体在高温和高压下分解成单质或化合物沉积在硅片上，可以制造出高精度、高结晶度以及表面质量优良的材料。
另一个常用的微纳米制造技术是自组装。
这种方法是通过表面化学相互作用和分子间作用力的调控，使自组装物体自发地排列成所需的形态。
这种方法在制造纳米材料和填充纳米孔道时有着广泛应用。
三、纳米电子器件在微纳米电子学领域，纳米电子器件是一个非常重要的研究课题。
其中，石墨烯是一种理论上最佳的纳米材料，它的厚度只有一个原子，可以实现电子载流子的无阻碍传输和导电性能。
石墨烯材料在智能传感和微信道性能上有着潜在的应用前景。
此外，碳纳米管也是一个非常热门的研究课题。
它是一种蕴藏着强大物理、化学和电学性能的新型材料，具有非常大的比表面积和极高的电子传递率。
碳纳米管因其智能传感、分子分析等领域的应用而备受关注。
柔性纳米发电机及器件的最新研究进展
research progress and working principles of piezoelectric, triboelectric and hybrid nanogenerators at home and abroad are reviewed, nanogenerators based on different materials, structures and application fields are expounded, and their applications
2015 年, 韩国忠南大学 Hwang 等 [11] 首先利用固态单
晶生长方法制备了铌镁酸铅-锆钛酸铅( PMN-PZT) 块状单
晶片薄膜, 进一步使用机械工艺将单晶片厚度减小, 并
2 纳米发电机工作原理
根据工作 原 理 的 不 同, 纳 米 发 电 机 可 分 为 PENG、
TENG 和复合型纳米发电机 [6] 。
2. 1 压电纳米发电机
PENG 是材料通过正压电效应实现能量转换的, 如
图 1 所示 [7] 。 当压电材料发生形变产生极化电荷, 极化
电荷在材料内部形成电场, 对电板上下表面的电子产生
定的电压和电流。
3 柔性压电纳米发电机
材料本身具有压电性是制备 PENG 最基础也是最重
要的前提条件。 传统压电材料根据材料种类可分为无机、
有机和复合压电材料, 目前主流的压电材料包括锆钛酸
柔性电子技术
其他部件的钨金属装甲，与中子辐照产生的纳米孔洞结合，从而形成氢气泡并产生裂纹，最终对材料的结构和服役性能造成致命损伤，危及聚变装置的安全。
为攻克上述难题，研究人员采用基于密度泛函理论的模拟方法，在原子尺度上获得了精确的氢与纳米孔洞相互作用数据，并结合多尺度模拟方法，进行宏观尺度模拟，从而与实验结果进行对比验证。
针对氢在不光滑纳米孔洞内壁上吸附问题，他们以体心立方金属钨为例，通过分析氢的运动轨迹，发现氢总是以单原子形式有次序地吸附在一些特定位置上，氢在复杂的孔洞内壁吸附规律可概括为五类吸附位点及相应的五个吸附能级，从而准确描述氢在不光滑纳米孔洞内壁上的吸附特性。
基于上述规律，研究人员建立了一个普适的定量模型：内壁上氢的能量取决于吸附点的类型以及内壁上氢的面密度，而芯部氢的能量则由氢的体密度决定。
由该模型预测得到的结构和氢俘获能，与模拟计算结果高度一致。
这项研究建立了氢与纳米孔洞相互作用的定量物理模型，为理解氢致金属材料损伤提供了寻求已久的关键认知。
这些金属材料不仅会被用在未来聚变堆第一壁装甲中，助力可控核聚变的实现，也会在氢能源汽车以及航空航天等领域中发挥至关重要的作用。
柔性电子技术得益于柔性显示技术的折叠屏手机已经问世，这，就是柔性电子技术的全部了吗？当然不是。
近日，第二届柔性电子国际学术大会（ICFE2019）在杭州举行。
会议期间，中国科技新闻学会和光明网还联合举办了第二期“科学麻辣烫”科学沙龙活动，邀请顶尖专家为你解读：柔性电子技术带来的惊艳未来，将远不止于折叠屏这么简单。
让电子系统“柔”起来此次大会上，浙江省柔性电子与智能技术全球研究中心发布了两款超薄柔性芯片，其厚度不到人体头发丝直径的1/4，而且可以实现弯折。
除了柔性芯片，科技日报记者在柔性电子与智能技术全球研究中心看到的柔性电子器件令人目不暇接：柔性超声通讯器件、柔性高密度触觉传感器、软体机器人……与传统电子器件冰冷、坚硬的外表相比，这些电子器件凭借柔软的身材，为自己增加了几分亲和力。
聚酰亚胺基底上双光子直写负性光刻胶
第42卷第4期2021年4月激光杂志LASER JOURNALVol.42,No.4April,2021聚酰亚胺基底上双光子直写负性光刻胶杨公瑾，毛彦超，吴亚南，张宝森，刘建，毛淼，陈述郑州大学物理学院，郑卅450001摘要:近年来，聚酰亚胺薄膜因其良好的柔韧性、透明度、耐辐射等优点，逐渐成为制备柔性电子器件的重要材料。
利用飞秒激光双光子直写技术，以聚酰亚胺薄膜为基底，对负性光刻胶进行加工。
研究发现线条分辨率随着激光功率的降低和扫描速度的增加而提高，并获得了115nm最小线宽。
柔韧性测试实验表明，在聚酰亚胺薄膜上制备的亚波长线条具有很好的柔韧性。
这项工作证明了在聚酰亚胺薄膜上进行飞秒激光双光子直写的可行性，为进一步制造柔性电子器件提供了实验基础。
关键词：激光光学；飞秒激光；聚酰亚胺;双光子；光刻胶中图分类号:TN249文献标识码：A doi：10.14016/ki.jgzz.2021.04.021Two-photon direct writing of negative photoresist on a polyimide substrateYANG Gongjin,MAO Yanchao,WU Yanan,ZHANG Baosen,LIU Jian,MAO Miao,CHEN ShuSchool of Physics,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,ChinaAbstract:In recent years,polyimide(PI)film has become an essential material for flexible electronic devices due to its advantages such as good flexibility,transparency,and radiation resistance.In this paper,femtosecond laser two-photon direct writing technology was employed for damaging photoresist fabrication on the PI substrate.The line resolution increases with decreasing laser power and increasing scanning speed,and a115nm lateral resolution was obtained.The flexibility test shows the excellent flexibility of the sub-wavelength lines fabricated on PI film.This work proves two-photon direct writing feasibility on PI film and provides fundamental experiments for further flexible electronic devices manufacture.Key words:laser optics；femtosecond laser；polyimide；two-photon；photoresist1引言近年来，柔性电子技术以其独特的柔性、延展性、高效性、低成本等特点，受到了人们的广泛关注。
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图2
各种柔性无机电子器件
(a) 可折叠硅集成电路 [18] ; (b) 半球状电子眼相机 [19] ; (c) 柔性无机 LED 显示 [14] ; (d)
脑电极 [20] ;
(e) 直接与皮肤接触的皮肤电子 [21] ; (f) 柔性多功能导管 [23] ; (g) 皮肤电子 [22] ; (h) 可延展锂离子电池 [24]
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展, 部分成果初步形成产业, 如有机发光二极管等. 但是有机半导体材料的迁移率和器件工作频率比 无机半导体低几个数量级 [8,9] , 无机金属导线的导 电率比有机导电聚合物高几个数量级, 比如铜的导 电率为 5.96 × 105 S/cm, 而导电聚合物的导电率 一般小于 200 S/cm, 日本东京大学 Someya 研究组 2008 年在 Science 期刊和 2009 年在 Nature Materials 报道的单壁碳纳米管掺杂的聚合物导电率也分 别只有 60 S/cm [10] 和 102 S/cm [11] . 基于有机半 导体的光电能量转换器件和发光器件转换效率远 不及无机半导体器件, 比如砷化镓锗太阳能电池的
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其中 L0 为薄膜的原长, hf 为薄膜的厚度, Ef 是薄膜 Ef 的杨氏模量, vf 是薄膜的泊松比, Ef = 为薄 1 − νf2 膜的平面应变模量. 根据 Huang 等 [26] 的分析, 薄 膜 -基体间界面上的剪力可忽略, 由此薄膜中性面 的轴向应变为常值并且可得薄膜的轴向应变能 (或 称膜应变能) 为 ∫ 1 λ1 N11 ε11 d x Um = L0 λ 0 2 ( 2 2 )2 1 π A = Ef hf − εpre + εapp L0 , 2 λ
近年来, 伊利诺伊大学 Rogers 教授研究组与 西北大学 Huang 教授研究组合作, 在可延展柔性无 机电子器件的研究上取得长足的进步, 他们精巧利 用力学屈曲原理将无机器件中的导线或者功能组 件变为波浪状, 从而实现了不同形式、 不同功能的 可延展柔性电子器件, 如图 2 示. 柔性单晶硅集成 电路将无机功能部件分割为岛状集成在柔性基体 上, 通过屈曲的金属导线互连, 从而实现拉伸、 扭转 和折叠变形
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系统达到稳定时, 系统总能量 Um + Ub + Us 对 A 和 λ 求偏导数为零可以得到 ( )1/3 Ef λ = 2πhf , (5a) 3Es √ εpre − εapp A = hf − 1, (5b) εc ( )2/3 1 3Es 其中 εc = 为导致薄膜屈曲的临界应 4 Ef 变. 从理论结果来看, 屈曲波长与预应变 εpre 和 施加应变 εapp 无关, 而屈曲的幅值与 εpre 和 εapp 有 关, 这是由于以上理论中采用基体小变形的假设. 根据曲率计算屈曲峰处的弯曲应变 2π 2 Ahf 得 到 薄 膜 的 最 大 弯 曲 应 变 εbending = λ2 √ 2 (εpre − εapp ) εc . 薄膜的膜应变保持为常数 −εc , 通常是一个非常小的数 (例如对于硅/PDMS 系统
能量转换效率高达 41.1% [12] , 而根据美国 National Energy Renewable Laboratory (NREL) 的数据, 有机太阳能电池达到的最高能量转换效率仅有 8.3% [13] , 所以无机太阳能电池比有机太阳能电池 的能量转换效率高几倍; 无机 LED 比有机 LED 具 有更高的能量效率和更长的使用寿命 [14] , 比如 InGaN 蓝光 LED 外部量子效率可以达到 60% [15] , 使 用寿命长达 50000 h 以上 [16] , 而 Kim 等 2010 年报 道的蓝光有机 LED 的外部量子效率仅有 4.8% [17] , 并且有机 LED 的使用寿命一般小于 15000 h.
为 10−5 ). 由此薄膜中的最大应变可近似为 √ εpeak ≈ 2 (εpre − εapp ) εc . 由此看出屈曲后薄膜的最大应变比预应变小 很多, 因此系统能够经受大的变形. 在后续的实验中观察到, 波长与预应变和施加 应变是相关的. 为此, 针对有限变形, Jiang [31] 和 Song [34] 等指出波长的应变相关性是与有限大变形 相关的. 他们在新的有限变形模型中, 考虑了屈曲 构型和未屈曲构型的映射关系, 修正了前面的小变 形结果, 构型转换如图 5 所示.
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高到 300% [24] . 这些研究是对传统微电子、 光电子、 生物健康检测和生物集成等领域的一个全新探索, 其成果令我们看到了一个美好的前景.
载基体集成, 并在系统变形中隔离基体变形对无机 功能部件的影响. 这种结构设计保留了半导体器件 的优越特性, 并采用传统的半导体材料生长与加工 工艺, 维持产品的低成本, 又使得器件具有适应环 境大变形的能力, 极大扩充了器件的应用范围. 柔性器件设计的关键是结构的柔性化设计. 以 塑料直管和波纹管为例, 塑料直管的可拉伸量和弯 曲量很小, 但波纹管通过波纹结构的伸缩特性使得 结构具有很大的拉伸和弯曲变形能力.
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图4
屈曲硅条的制备及拉伸/压缩测试示意图 [35]
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屈曲硅条中性面的离面位移可用余弦函数 表示 w = A cos ( 2πx1 λ ) , (1)
性并适应各种非平面环境. 因此, 柔性无机电子技 术是微电子与集成电路革新性发展的方向之一, 对 其基础问题的研究和解决, 可以形成具有自主知识 产权的柔性无机集成电路, 推进传统信息产业革新 和产业升级. 柔性可延展无机电子技术并非用于取代目前 的硅芯片技术, 而是对硅基载体的结构进行改进. 现在国际上最新的柔性无机电子技术, 是将硅基体 置于柔性基体 (如 Kapton、 PET 或 PDMS 等高分子 聚合物) 上, 通过力学结构设计并利用基体的柔性 实现整体的可弯曲与可延展. 这种设计理念可以克 服非柔性的硅基芯片较厚、 易脆的缺点, 使得柔性 可延展电子产品除具备轻、 薄与高可靠性的特性外, 同时可以使硅基体被大量低廉的高分子聚合物基 片替代, 成本也大大降低. 因此柔性无机电子器件 技术可以开创全新的应用领域, 用以设计各种形状 更贴近人体、 易于使用的电子产品, 比如柔性显示 器、 柔性电子标签、 人工肌肉和可穿戴电子衣等. 柔 性电子器件的研究及应用必将对人类的生活产生 巨大的影响.
其中 A 和 λ 分别为屈曲的幅值和波长, x1 为硅条长 度方向坐标. 将硅条简化为 Von Karman 梁, 基体 为半无限大固体, 则薄膜/基体系统变形能包含三 部分: 薄膜弯曲变形能、 薄膜应变能及基体变形能. 薄膜的弯曲变形能为 1 Ub = L0 λ = ∫
λ
0 2 π 4Ef h3 fA L0 , 3λ4
2 可延展柔性无机电子器件原理
2.1 理论基础
柔性无机电子器件主要基于结构设计, 使基于 传统无机半导体材料的功能电子器件与柔软的承
图3
波纹管比直管获得更高的拉伸和弯曲性能
受此启发, 屈曲模型成为了柔性可延展器件一 种可能的实现形式. 在力学上, 对于屈曲现象早有 相关的研究. Chen 等 [25] 针对二维人字纹状的屈曲 模式作了分析, 论证这种结构是使得系统的能量最 低的状态, 解释了波纹状屈曲的物理机理. Huang 等 [26] 建立一维的正弦状屈曲模型分析不同基底薄 膜厚度和模量下硬薄膜的屈曲波长和波幅, 进一 步针对二维有限厚度基底, 建立模型同时计算薄膜 的二维屈曲形状和三维基体的弹性场. 另外, 针对 不同形式的屈曲也被广泛研究 [27−29] . 2006 年, 伊 利诺伊大学 Rogers 教授与黄永刚教授合作成功通 过预应变控制方法在 PDMS 基底上制备波纹状单 晶硅条 [2] . 该成果成功地通过屈曲结构实现柔性 功能半导体器件, 测试结果显示器件在承受较大的 变形的情况下电学性能并无明显下降. 这一奠基 性工作为无机电子器件可延展柔性化奠定基础, 被 MIT Technology Review 评为当年十大突破性技术 之一 [30] . 屈曲理论后来被广泛地研究, Jiang [31,32] 和 Song [33,34] 等针对硬薄膜黏接在柔性基体上的 屈曲模型做了详细的分析, 从理论上定量预测硅纳 米条带波浪屈曲的波长和幅值. 以纳米条带的一维 屈曲为例, 介绍其主要的分析过程. Song [35] 等在其综述文章中给出了无机柔性电 子器件的力学分析, 其过程如图 4 所示, 硅薄膜条
图1
笔状可蜷曲显示器 [7]
因此, 对于传统的有机柔性电子技术, 由于有 机半导体材料特性受限, 极大限制其在高速电子系 统中的发展和应用. 虽然有机电子器件能够承受弯 曲、 拉伸等变形, 但是它们的电学等物理学性能还 是不能与无机半导体器件相比. 硅等传统的无机半 导体材料往往是脆性的, 在弯曲、 拉伸等变形作用 下容易发生断裂, 但它们具有优越的电学等物理学 特性. 使传统无机微电子器件具备柔性, 传统有机 柔性电子器件具备高性能, 一直是微电子器件工作 者的梦想. 以传统硅材料为基体的无机微纳电子器件, 一 旦实现柔性将会极大拓展微电子器件的应用范围 和领域, 并改变人类的生活方式. 另一方面, 从微 电子器件和集成电路的发展来看, 微电子器件与集 成电路越来越智能化、 易用化、 便携化. 以计算机为 例, 从最初占地庞大的机器发展为现在灵巧的移动 终端, 而在可预期的未来, 微电子器件将会更加以 人为中心、 更加易用便携, 逐渐实现与人体的集成; 另外柔性无机电子技术的发展可以满足不同形状 物体的使用, 如高速发展的物联网需要的柔性电子 标签等. 这必然要求微电子器件及其集成电路是柔