1 陕西科技大学材料科学与工程学院, 西安 710021
2 蒙娜丽莎集团股份有限公司, 佛山 528211
作为一种轻薄、低能耗的功能化产品, 陶瓷薄板因强度低而应用受限, 如何对其进行低成本增强成为工业领域研究热点。本文以构筑“纤维布-黏结剂-陶瓷薄板”多层复合结构作为切入点, 将多种工业级纤维布、黏结剂和陶瓷薄板进行二次后加工复合, 制备了兼具低成本和优异力学性能的复合型陶瓷薄板, 探究了其断裂面微观形貌及断裂机理。经研究表明, “碳纤维布-环氧树脂-陶瓷薄板”复合型陶瓷薄板具有最佳界面结合强度及力学性能, 其抗弯强度和承载冲击能量分别为85.26 MPa和1.45 J, 与陶瓷薄板坯体相比, 性能提升幅度分别高达22.98%和141.67%。“纤维布-黏结剂-陶瓷薄板”多层复合结构能够有效提升陶瓷薄板综合力学性能, 陶瓷薄板内部存在微裂纹拓展、纤维偏转等多种良性强韧化机制。
陶瓷薄板 复合结构 纤维布 黏结剂 断裂机理 力学性能 thin ceramic tile composite structure fabric binder fracture mechanism mechanical property
1 西安工业大学兵器科学与技术学院，陕西 西安 710021
2 西安工业大学光电工程学院，陕西 西安 710021
针对双峰法解调低精细度光纤法布里-珀罗（FP）传感器时，峰值定位误差过大导致的解算不准确问题，提出了一种双峰-干涉级次定位联合解调算法。首先，在FP传感器的反射光谱中定位两个波峰，通过常规双峰法估算出腔长；其次，定位一个波谷并引入波谷干涉级次，得到对应不同干涉级次的腔长取值序列；最后，从该腔长序列中寻找与双峰法估算结果最接近的腔长，实现腔长解调。为验证算法的可行性与优越性，对单模光纤制作的低精细度FP传感器进行解调仿真和实验验证。所提方法的解调精度优于2.3 nm，远高于常规双峰法。该算法可用于精确解调腔长在55~135 μm范围内的低精细度FP传感器。
测量 光纤传感器 法布里-珀罗腔 双峰法 相位法 腔长解调 干涉级次 光学学报
2022, 42(16): 1628001
1 重庆邮电大学光电工程学院，重庆 400065
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，江苏 苏州 215163
首先引入新型油酸配位剂，解决已有溶液法成膜较差的问题，接着引入紫外/红外双光源退火工艺，制备了氧化锆薄膜。与传统的热退火工艺相比，双光源退火能够在较低温度下实现锆盐的分解、还原、氧化，形成高质量氧化锆薄膜。采用紫外分光光度计、原子力显微镜和X射线光电子能谱仪等对制备的氧化锆薄膜进行了表征对比，进而分析了成膜的物理机理。结果表明：所用方法成功实现了低温条件下(<120 ℃)高质量氧化锆薄膜的制备，薄膜的光学带隙约为5.66 eV，相对介电常数约为22.6，漏电流密度小于10－9 A/cm2@4 MV/cm，表面粗糙度为0.28 nm。最后，基于该氧化锆薄膜绝缘层制备出了低驱动电压的稠合噻吩-吡咯并吡咯二酮聚合物薄膜晶体管，其迁移率为0.50 cm2/(V·s)，阈值电压为－0.47 V, 电流开关比3.6×107，亚阈值摆幅为0.16 V/dec。
材料 薄膜晶体管 溶液法 氧化锆 紫外/红外退火
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Mechanical and Automation Engineering, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, Hong Kong SAR, China
2 Shenzhen Research Institute, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen 518057, China
In this Letter, we present a high-speed volumetric imaging system based on structured illumination and an electrically tunable lens (ETL), where the ETL performs fast axial scanning at hundreds of Hz. In the system, a digital micro-mirror device (DMD) is utilized to rapidly generate structured images at the focal plane in synchronization with the axial scanning unit. The scanning characteristics of the ETL are investigated theoretically and experimentally. Imaging experiments on pollen samples are performed to verify the optical cross-sectioning and fast axial scanning capabilities. The results show that our system can perform fast axial scanning and three-dimensional (3D) imaging when paired with a high-speed camera, presenting an economic solution for advanced biological imaging applications.
180.6900 Three-dimensional microscopy 180.2520 Fluorescence microscopy Chinese Optics Letters
2017, 15(9): 090004
上海交通大学 电子工程系 TFT-LCD关键材料及技术国家工程实验室，上海 200240
本文主要介绍了绝缘层在薄膜晶体管中的重要作用，总结了在薄膜晶体管中应用的绝缘层材料种类及其特点，介绍了不同绝缘层的制备工艺，以及各种制备工艺的原理与特点。最后，通过分析近几年有关薄膜晶体管绝缘层的文献，介绍了薄膜晶体管在制备过程中遇到的主要问题及当前的研究热点，并对未来薄膜晶体管中绝缘层的制备工艺和绝缘材料的研究方向进行了展望。
薄膜晶体管 溶胶凝胶法 紫外光退火 低温工艺 thin film transistor sol-gel process UV annealing low temperature process
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室超精密光学工程研究中心, 吉林 长春 130033
可调支撑装置是高精度光学元件的常用支撑结构。分析了可调支撑装置支撑力调节对光学元件面形的影响规律。建立可调支撑装置的力学模型，利用有限元法计算光学元件的变形，并对光学元件面形进行Zernike 多项式拟合。不同工况下分析结果表明：均匀支撑时光学元件面形均方根(RMS)最小，可调支撑力变化时，引入的光学元件面形RMS 以及主要Zernike 多项式系数均与支撑力线性相关，与光学元件的初始支撑状态无关。建立FringeZernike 系数随任意支撑力变化的敏感度矩阵，采用该矩阵预测随机工况下光学元件支撑力调整后面形，预测调节面形与有限元仿真调节面形基本一致，RMS 误差优于0.3%，为可调支撑装置的设计与装调提供理论依据。
光学器件 可调支撑结构 面形 有限元法 Zernike 多项式 激光与光电子学进展
2015, 52(12): 122201
1 上海交通大学 电子工程系, 上海 200240
2 TFT-LCD关键材料及技术国家工程实验室, 上海 200240
基于溶液法制备稠合噻吩-吡咯并吡咯二酮聚合物薄膜晶体管,比较不同制备环境下的薄膜晶体管的转移特征曲线.结果表明,旋涂环境对聚合物薄膜晶体管的影响可以忽略,但是退火环境对聚合物薄膜晶体管的影响至关重要,从饱和迁移率角度来看,在惰性环境下退火的器件的饱和迁移率是在空气中退火的器件的两倍多.无论退火温度是100°C低温情况还是190°C高温情况,上述结论均适用.这一结果表明退火环境对器件的影响至关重要.
聚合物 有机薄膜晶体管 场效应迁移率 polymer organic thin-film transistor field-effect mobility
1 上海交通大学电子工程系, 上海 200240
2 TFT-LCD关键材料及技术国家工程实验室, 上海 200240
一种兼容的双界面修饰被成功应用于修饰有机薄膜晶体管的底接触电极和绝缘层界面。这种兼容的双界面修饰为首先采用4-FTP修饰银源漏电极进而提高其功函数, 然后采用HMDS或者OTS进一步修饰二氧化硅绝缘层界面。结果显示场迁移率得到极大提高, 其最优特性高达0.91 cm2V-1s-1。
有机薄膜晶体管 绝缘层界面修饰 电极界面修饰 organic thin film transistors chemically modified gate dielectric chemically modified bottom contacts
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
为了将激光弯曲成形技术应用于精密位移调整领域实现亚微米精度的位移调整，自行设计和搭建了激光微位移调整与测量平台，将光纤激光通过线性透镜和扫描振镜聚焦在不锈钢薄板上作匀速扫描运动，实时监测加工过程样件自由端的输出位移。建立了样件激光微位移调整模型，在此基础上研究改变激光功率、扫描速度、光束照射位置以及离焦量等参数对调整位移的影响。结果表明，样件通过该平台实现了亚微米级重复精度的精密位移调整，改变激光照射位置是精确改变调整位移的首选；通过优化工艺参数，降低了激光加工过程中样件表面的损伤。
测量 微位移调整 激光弯曲成形 光纤激光 工艺参数 激光与光电子学进展
2014, 51(9): 091201
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 长春 130033
胶粘剂广泛应用于光机结构中, 其对光机结构的动力学特性有不可忽视的影响。本文采用有限元建模的方法对含胶粘剂的透镜镜组进行动力学特性分析。建立忽略胶层、节点耦合以及“粘合单元 ”连接胶合面三种有限元模型, 并分别对两种胶粘剂粘接的透镜镜组进行模态分析。为了验证三种建模方法的有效性, 对不同透镜镜组进行模态测试, 获取一阶模态频率与振型。仿真计算与测试结果对比表明：忽略胶层影响的模型计算结果存在较大误差, 节点耦合以及 “粘合单元 ”连接胶合面所建立的模型的一阶模态频率与实验测试误差小于 5%, 振型也与测试结果一致。这表明节点耦合以及“粘合单元”连接胶合面两种有限元模型是有效的。进一步分析胶粘剂材料属性对透镜模态频率的影响, 胶粘剂的杨氏模量对模态频率影响明显, 泊松比与密度影响较小, 对光机结构中胶粘剂的选用具有参考意义。
胶粘剂 光机结构 动力学 有限元分析 模态测试 adhesives opto-mechanical dynamics finite element analysis modal test
