1 东北林业大学机电工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150040
2 东北林业大学机电工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150040信阳农林学院, 河南 信阳 464000
3 亚联机械股份有限公司, 吉林 敦化 133700
厚度为0.8 mm的超薄纤维板是目前纤维板品类中的试验创新产品, 树皮含量对其生产设备参数的设定以及静曲强度、 耐水性等质量指标影响较大, 精确测定超薄纤维板木纤维中树皮含量极为重要。 目前树皮含量的精确测定较为困难, 本试验通过高光谱近红外成像系统结合相关算法建立了纤维树皮含量检测模型, 创新了纤维树皮含量的检测方法。 利用高光谱成像仪分别测定了含有杨木树皮为0%、 3%、 5%、 7%、 10%、 12%、 15%、 20%、 25%、 30%和100%的杨木纤维样本的光谱图像。 分析了采用均值中心化（MC）、 多元散射校正（MSC）、 标准正态变量变换（SNV）以及一阶（1-Der）导数四种预处理的对比结果, 从而选择最优预处理方法为MSC。 对MSC预处理后的光谱数据采用SPA及CARS进行特征波长提取, 得到与树皮含量相关性最高的波段组合, 并与全波段模型进行对比分析, 建立偏最小二乘回归（PLSR）模型。 从实验数据可以看出: MC, MSC, SNV 和1-Der四种预处理建立的偏最小二乘回归（PLSR）模型预测性能存在差异, 其中全波段MSC-PLSR模型的性能最好, 其校正决定系数R2C为0.994, 预测决定系数R2P为0.985, 校正均方根误差RMSEC为0.831%, 预测均方根误差RMSEP为1.336%。 通过SPA和CARS分别提取了37个和49个特征波段, 其中CARS模型更好, 其R2C值为0.991, R2P值为0.979, RMSEC值为0.885%, RMSEP值为1.335%。 实验结果表明: 高光谱成像系统结合相应算法可以实现对纤维树皮含量的检测, 该研究结果为超薄纤维板生产中树皮含量的检测提供了技术支持和理论参考, 可以有效实现纤维中树皮含量的定量检测, 创新建立了一种能够测定纤维板树皮含量的模型方法。
超薄纤维板 树皮含量 高光谱 特征波长 Ultra-thin fiberboard Bark content Hyperspectral Characteristic wavelength 光谱学与光谱分析
2023, 43(10): 3266
1 集成电路与微系统全国重点实验室, 重庆 400060
2 中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
柔性电子技术在近些年得到了快速发展, 越来越多的柔性电子系统需要柔性、高性能的集成电路来实现数据处理和通信。通过减薄硅基芯片可以获得高性能的柔性集成电路, 但是硅基芯片减薄之后的性能有可能发生变化, 并且在制备、转移、封装的过程中极易产生缺陷或者破碎, 导致芯片性能退化甚至失效。因此, 超薄硅基芯片的制备工艺和柔性封装技术对于制备高可靠性的柔性硅基芯片十分关键。在此背景下, 文章综述了柔性硅基芯片的力学和电学特性研究进展, 介绍了几种超薄硅基芯片的减薄工艺和柔性封装前沿技术, 并对超薄硅基芯片在柔性电子领域的应用和发展进行了总结和展望, 为柔性硅基芯片技术的进一步研究提供参考。
柔性电子 超薄芯片 芯片减薄 柔性封装 flexible electronic ultra-thin chip chip thinning flexible packaging
1 重庆邮电大学 光电工程学院, 重庆 400065
2 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
3 重庆大学 电气工程学院 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室, 重庆 400044
基于150 mm 0.35 μm CMOS工艺，利用Silvaco TCAD软件，针对50 μm厚硅基上NMOS与PMOS器件、多晶硅-介电层-多晶硅 (PIP)电容和N+型多晶硅电阻，在单轴状态不同弯曲半径下，仿真了压缩与拉伸对器件电学参数变化的影响程度。结果表明，单轴拉伸与压缩弯曲使NMOS的阈值电压最大漂移0.46 mV，使PMOS阈值电压最大漂移0.33 mV。漏极电流随变形量线性变化，NMOS压缩时系数为-0.132 95，NMOS拉伸时系数为0.006 01。PMOS拉伸时系数为-0.104 47，PMOS压缩时系数为-0.110 7。电阻阻值随变形量呈线性变化，当掺杂浓度分别为1×1019，2×1019，3×1019，4×1019，5×1019时，系数分别为247，498，766，1 016，1 301。电容最大变化值和初始值不超过0.5%，结论归纳为无失配影响。这些结果与实验吻合，验证了模型的正确性，为研制降低退化的柔性硅基集成电路打下基础。
超薄 柔性 硅基 弯曲 器件模型 ultra-thin flexible silicon-based bending device model
1 合肥工业大学特种显示与成像技术安徽省技术创新中心，特种显示技术国家工程实验室，光电技术研究院，安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009
根据全反射原理设计了一款基于表面微结构的超薄透镜，由自由曲面将光源出射的光线进行准直，随后利用微米级表面微结构将准直光线反射到底部，再配合底部的反射膜将光线进行二次反射，从而能够在较小的混光距离（OD）下有效增大光斑尺寸。利用边缘光线原理，改善了扩展光源下光线经自由曲面后准直性劣化问题。仿真结果表明，该透镜应用于超薄背光模组时，能够在OD为3 mm、距离-高度比（DHR）为15 mm的3×3阵列下获得82%的均匀性，相比传统双自由曲面透镜均匀性提升40.7%。该透镜设计方法简单，避免了双自由曲面透镜尺寸较小时加工误差的影响，无需后期大量复杂的优化工作，具有较大的实际应用价值。
光学设计 超薄背光源 边缘光线理论 全反射 微结构
1 浮法玻璃新技术国家重点实验室, 洛阳 471009
2 中国洛阳浮法玻璃集团有限责任公司技术中心, 洛阳 471009
3 洛玻集团洛阳龙海电子玻璃有限公司, 洛阳 471000
在不同的降温速率下对3种不同厚度的超薄玻璃进行快速退火处理, 探索退火速率对超薄玻璃显微硬度的影响。实验结果表明, 使用快速、合理的退火速率可以大幅提高超薄玻璃的显微硬度。
超薄玻璃 显微硬度 退火速率 ultra-thin glass microhardness annealing rate
1 中国科学院 微电子研究所， 北京 100029
2 中国科学院 硅器件技术重点实验室， 北京 100029
3 中国科学院大学， 北京 100049
研究了低阈值电压(LVT)结构的28 nm超薄体全耗尽绝缘体上硅(FD-SOI)MOSFET的高温下特性。在300 ℃下对器件进行测试，将FD-SOI与部分耗尽(PD)SOI进行参数对比。结合理论分析，证明了高温下超薄体FD-SOI具有比PD-SOI更低的阈值电压漂移率和亚阈值摆幅。在300 ℃高温下工作时，SOI MOSFET的参数发生退化，阈值电压减小，泄漏电流增加，栅极对沟道电流的控制能力大大减小。超薄体FD-SOI的设计可使器件的高温性能更加稳定，将电路的工作温度提高到300 ℃。
高温器件 阈值电压 亚阈值摆幅 超薄体FD-SOI high temperature device threshold voltage subthreshold slope ultra-thin-body FD-SOI
合肥工业大学 光电技术研究院, 特种显示技术国家工程实验室,现代显示技术省部共建国家重点实验室培育基地, 安徽 合肥 230009
研究了基于给-受体共轭聚合物双(2-氧代二氢吲哚-3-亚基) -苯并二呋喃-二酮和联噻吩(PBIBDF-BT) 超薄膜叠层晶体管的电学性能及氨气传感特性。使用相分离方法以及转移-刻蚀步骤制备了不同堆叠层数的PBIBDF-BT超薄膜。系统地研究了PBIBDF-BT超薄膜堆叠层数与器件性能的关系。实验结果表明, 单层PBIBDF-BT超薄膜器件对氨气具有良好的传感性能, 电学性能较差。超薄膜叠层能够有效提高传感器的电学性能, 随着超薄膜叠层数量的增加, 器件迁移率不断上升; 超薄膜层数增加为3层及更多时迁移率上升趋势变缓, 迁移率最大值为0.58 cm2·V-1·s-1。超薄膜叠层器件氨气传感性能在层数为2层后呈现下降趋势。通过PBIBDF-BT超薄膜叠层方法, 制备出在1.0×10-5氨气环境下, 迁移率为0.23 cm2·V-1·s-1、源漏电流变化百分比为90.7%、性能良好的OFET氨气传感器。
有机超薄膜晶体管 给体-受体共轭聚合物 氨气检测 超薄膜叠层 organic ultra-thin film transistor donor-acceptor conjugated polymer ammonia gas detection ultrathin film stack
