关键词： 电子战   欧洲   投资项目   纳电子技术   中小型企业   工业发展   投资计划   技术能力  

摘要： 欧盟发起推动微纳电子技术工业发展的战略。目前，该战略已经开始执行，首个投资项目最迟将于2014年开始实施，对投资重点的讨论已在进行之中。对于相关装备和材料供应商来说，这是参与大规模投资计划、提升关键技术能力并获得新客户与市场的重要机会。目前，已启动的5个项目价值超过7亿欧元，吸引了120家合作机构参与，其中约30％是中小型企业。

关键词： 中国兵工学会   科学技术   专题研讨会   电子信息   太赫兹   编委会   学报   应用  

摘要： 2013年6月1-2日，“《太赫兹科学与电子信息学报》编委会、中国兵工学会太赫兹应用技术专委会工作会与‘太赫兹中的微纳科学技术’专题学术研讨会”在天津成功召开。本次会议由中国兵工学会太赫兹应用技术专委会和《太赫兹科学与电子信息学报》编辑部主办，中国工程物理研究院（以下简称中物院）太赫兹研究中心承办，天津大学、天津理工大学协办。会议由中国兵工学会副理事长、太赫兹应用技术专委会主任委员、《太赫兹科学与电子信息学报》主编、中物院副院长刘仓理研究员主持。姚建铨院士、徐志磊院士、朱中梁院士、中国兵工学会许毅达副秘书长和太赫兹应用技术专委会顾问、委员、《学报》编委以及来自全国40多家科研院所和大学的专家、学者共80余名代表出席了会议。

ISBN: (纸本)9787030379320

关键词： 太赫兹   学报   连续出版物   专题研讨会   中华人民共和国   电子   轻子  

摘要： 2013年6月1～2日,"《太赫兹科学与电子信息学报》编委会、中国兵工学会太赫兹应用技术专委会工作会与‘太赫兹中的微纳科学技术’专题学术研讨会"在天津成功召开。

关键词： 转印   印章   界面分层   微结构   剪切  

摘要： 随着电子器件微型化的发展,传统电子器件的制备技术难以满足制备要求,转印技术应运而生。转印技术是一种通过印章将不同类型的微纳米材料从其生长的源基体有序转印到目标基体上并进行组装,最终形成功能器件的技术。转印技术主要由转移和印刷两个过程组成,如何将微纳米材料成功转印到目标基体是转印技术的关键。转印过程中,印章、微纳米材料和基体组成三明治结构,包括印章/微纳米材料和微纳米材料/基体两个界面,界面的分层是影响转印成功的关键。目前,转印的研究主要对印章/微纳米材料界面的分层进行分析,往往忽略微纳米材料/基体界面对转印的影响。在实际转印过程中,两个界面竞争分层,分层的顺序直接决定转印的成败。针对两个界面竞争分层的研究往往仅针对界面裂纹长度对转印连续薄膜器件的影响,缺少综合考虑印章结构、转印器件结构、速度等多种因素的影响规律。本文在考虑两个界面之间竞争分层的基础上,分析转印连续薄膜、离散阵列结构过程中速度、印章结构及性能和剪切载荷对转印的影响。主要研究内容及成果如下： 1.针对连续薄膜转印过程中的三明治结构模型,建立对应的力学模型,选择两个界面竞争分层的断裂准则,数值计算三明治结构模型中上下界面的能量释放率,分析界面缺陷、薄膜厚度、基体和印章材料性能对薄膜转印的影响,给出了这几种因素对转印连续薄膜器件的影响规律。 2.利用平板印章和柱状结构印章转印离散阵列结构,分析两种印章的区别,理论计算发生顶部塌陷和侧向塌陷时离散阵列结构高度和间距与印章微结构高度之间的关系,数值分析了阵列结构宽度、高度,柱状印章结构柱子尺寸和印章材料粘弹性对离散阵列结构转印的影响。 3.柱状结构印章表面具有微结构时,印章与微纳米材料界面不连续,微结构会影响转印过程。利用90。剥离实验相应理论计算了印章线性阵列微结构对印章／微纳米材料界面能量释放率的影响,并数值分析了印章表面线性阵列微结构对印章／微纳米材料界面的影响,确定印章微结构对转印的影响规律。 4.印刷过程中,移动目标基体,然后提起印章,界面受法向载荷和切向载荷共同作用。分析剪切位移对印章/微纳米材料界面能量释放率的影响。综合考虑印章微结构与剪切位移对转印的影响。

关键词： 飞秒激光技术   电子动力学   热弛豫机制   瞬态机制  

摘要： 飞秒激光具有超短脉冲宽度（1fs=10-15s）、超高峰值功率的特点，飞秒激光与物质作用表现出的非线性和准热绝缘特性使其在微纳加工领域有着重要的应用。飞秒激光可以用于制备高性能微透镜阵列、纳米光栅、三维微通道、浸润性可控表面微结构等先进功能元器件，也可以用于制备复杂的三维集成系统，如微电子机械系统（MEMS）和片上实验室（Lab-on-chip）等。飞秒激光微纳加工中激光与物质突出的作用机制表现为光子-电子-声子的能量传输过程，其中的电子超快激发等动力学过程会对材料加工中微区能量传输、非线性光电离、超快相变等瞬态过程产生重要影响，因而对飞秒激光微纳加工机理研究具有非常重要的意义。本文针对飞秒激光作用金属和电介质材料中的电子激发动力学开展了论文的研究工作，深入探讨了飞秒激光作用金属材料的微尺度时空温度场的超快弛豫特性及其规律，研究了基于热电子发射的Au膜烧蚀阈值理论模型，探索了飞秒激光整形脉冲链诱导熔融硅材料表面周期纳米结构的电子动力学过程。论文的主要工作如下：　　针对飞秒激光与金属作用中的超快热弛豫过程，通过引入傅里叶热扩散机制，提出了一种时间序列热弛豫模型，通过该模型研究获得了飞秒激光单脉冲及整形脉冲与金属作用的跨时间尺度（飞秒~纳秒）的热弛豫特性及温度场时空进化特性，并获得了飞秒激光与多层金属介质作用的温度场弛豫特性。该研究对于澄清飞秒激光与金属作用的超快热弛豫机制，进而调控飞秒激光微纳加工中的超快加热过程具有重要意义。　　研究了飞秒激光激发Au膜表面热电子发射的超快动力学过程，获得了不同热弛豫机制下的热电子发射规律;在双温模型中引入了热电子发射表面能损失机制，提出了飞秒激光烧蚀金属膜阈值模型，获得了热电子发射对Au膜电声弛豫周期的影响规律，并成功预测出不同厚度Au膜的飞秒激光破坏阈值，该研究探明了热电子发射与Au膜烧蚀阈值之间的内在联系，为准确预测激光微加工阈值、优化微加工参数提供了理论支撑。　　通过引入非线性电离和表面等离子激元的瞬态作用机制，探索了激光与表面等离子激元干涉形成纳米周期结构的瞬态机制，在此基础上研究建立了飞秒激光整形脉冲链诱导及调控熔融硅表面纳米周期条纹的电子动力学模型，并应用该模型研究获得了纳米条纹周期与整形脉冲链参数之间的定量关系，为揭示飞秒激光作用下纳米周期结构的瞬态形成机制和精确调控纳米条纹周期提供了重要理论依据。

关键词： 微纳电子学科   微纳电子产业   历史   规律  

摘要： 本文从历史的视野和宏观的角度研究了农业社会、工业社会和信息社会的进程及相关发展规律,并分别从集成电路的技术、产品、市场、产业结构、产业投资等方面剖析了微纳电子学科和产业发展的脉络,介绍了今后微纳电子技术在各个领域的发展趋势.在信息产业成为当今经济主要驱动器的背景下,在目前纷繁复杂的国际竞争环境下,本文解读了中国集成电路学科和产业发展的历史和现状.在此基础上,为今后中国集成电路产业的发展提出了相应的方向和举措.

关键词： 高功率场效应晶体管   多尺度格子-Boltzmann方法   电子声子耦合  

摘要： 传统的宏观传热理论难以准确表征几何结构尺度小于或接近声子平均自由程的高功率电子器件的产热与传热过程,此时器件中能量激发的时间尺度与声子的特征时间尺度相当,甚至小于声子的特征时间尺度,不能满足传统传热理论的假设.本文针对微/纳尺度场效应晶体管的工作过程,建立描述其内部产热及传热特性的多尺度格子-Boltzmann介观模型,通过在模型中引入源项去描述器件内部电子和声子的相互作用,分析计算不同工作状态下晶体管单元的温度分布特征,研究热管理方式对晶体管温度分布的影响,从微/纳尺度揭示了场效应晶体管的产热机理及传热特性,为热设计工作者提供一定的理论依据.

关键词： 硅基光电子   MEMS可调谐激光器   NEMS光功率探测器   硅基全光逻辑信息处理   光场梯度力   光子机械调制  

摘要： 光电子器件是光纤通信的基础,是实现光纤通信的底层承载平台和核心技术所在。随着光纤通信技术的发展,小型化、智能化、低成本和高可靠性逐渐成为光纤通信系统的重要发展方向。硅基光电子技术,借助成熟的硅基加工工艺、廉价的材料成本、良好的光电混合集成特性,正逐步替代传统的基于Ⅲ-Ⅴ族材料光电子器件,适应光纤通信系统的发展需求。此外,硅基光电子器件与其他功能模块结合,实现高灵敏度、多功能、一体化的微纳光机电系统,被广泛应用于光纤通信领域之外的光学传感、军事侦查、空间探索等领域。因此,在硅基光电子器件方面的研究,对提高我国未来在光电子芯片产业的核心竞争力具有重要的意义。在此背景下,本论文着重研究了其中两类尺寸在微纳尺度的重要硅基光电子器件,提出并实现了三个新型硅基光电子器件的设计。 本文的主要内容如下： 第一部分,调研工作。首先,对目前硅基光电子器件的研究现状,进行了详细的调研工作,并对硅基光电子的发展方向、关键问题、研究思路做了相应的总结和探讨工作。然后,对硅基光电子的关键技术、关键器件进行了简要介绍。 第二部分,有关宽带MEMS可调谐激光器的设计、加工、封装和测试。针对目前设计中存在的外腔祸合效率低和组装复杂等问题,提出了一个基于抛物面镜的新型硅基MEMS可调谐激光器设计。通过在可调谐激光器的外腔内,利用被动耦合方式集成光纤柱形透镜和深硅刻蚀的抛物面镜两个二维的光约束器件,组合实现三维方向耦合,代替传统集成外来微透镜的方式,实现了真正的硅基单片集成。并利用现有的光学MEMS加工工艺,开发出了一套完整的MEMS可调谐激光器芯片的加工工艺流程,成功制作出了可以正常工作的芯片,并进行了外腔滤波、波长调节、耦合输出等相关测试。所得芯片的完整尺寸只有3mm×3.2mm,在保持边摸抑制比大于20dB的情况下,实现了48.3nm的波长调节范围。 第三部分,对基于NEMS技术的硅基光功率探测器的研究。在设计中,把光场梯度力引入NEMS和硅基光子学领域,利用光场梯度力作为光子能量与机械能之间的转换桥梁,并利用高精度的电子遂穿位移探测器进行位移探测,进而读出输入的光功率值。其设计不同于传统的基于光子吸收的探测原理,其意义在于成功克服了材料的限制,在硅基上实现了可以在C+L红外通信波段工作的光功率探测器件。在加工中,通过把硅基光子学工艺与NEMS工艺相结合,把响应光场梯度力的纳米悬臂梁和电子遂穿位移探测器集成在一起,加工出了尺寸仅有0.024mm2的高度集成硅基光功率探测芯片。测试结果表明,在不经过衰减器的条件下,NEMS光功率探测器的探测范围可以从0到20mW,波长响应范围超过100nm。 第四部分,有关NEMS硅基全光逻辑门的研究。结合日前有关光子机械耦合系统的研究热点,利用光子机械调制的原理,成功实现了硅基无源全光逻辑门器件。首次提出了双悬浮微环谐振腔的设计结构,通过悬浮微环结构的位置来控制输出信号光的强弱。利用NEMS加工工艺,成功制作出了尺寸仅有40μm×45μm(长×宽)大小的硅基光电子芯片。通过对器件的静态特性进行了实验测试,证明了实现逻辑NOR运算的可能性。这种新型的硅基全光逻辑门,其原理上区别于传统的基于SOA或者非线性光纤等有源器件的全光逻辑门,提供了一种尺寸更小、集成度更高、功耗更低的纯硅基全光逻辑运算解决方案。

关键词： 微纳电火花加工   传输谱   态密度   能带   密度泛函原理  

摘要： 随着现代工业技术的不断发展，工业产品和生活用品逐渐变的微型化且高度精密。作为一种非接触式加工技术，微纳电火花加工技术拥有着超精细，精度高且加工与材料的机械方面性能没有关系等优势，在航空航天、微电子工业、医疗设备、模具制造等领域有着非常广泛的应用，成为了微加工领域的重要组成部分。然而，由于精密加工的要求逐渐微纳化，在通过实验观察现象时，因为微小的放电间隙，且浸没在工作液中，变得非常困难，阻碍着微纳电火花加工机理的研究发展。与此同时，以相似原理、模型分析等为基础的计算机模拟技术在精密加工中得到了广泛应用，为精密加工技术的研究提供了强有力的工具和手段。 在以往的研究中，很少有探讨到元素在电极与工件间所起的作用。因此在本论文的工作中，运用密度泛函理论（DFT）的第一性原理和非平衡格林函数的方法（NEGF），对电火花加工中不同电极与工件中碳、铁、铬元素相互作用过程的传输特性进行了研究。主要内容有以下几个方面： 第一章，主要介绍了微纳电火花加工技术的发展、原理和特点、分类、常用电极材料以及本论文所要做的工作。 第二章，详细介绍了在本论文的研究过程中所涉及到的基本计算方法和理论知识，包括第一性原理计算方法、密度泛函理论、格林函数等。并对本论文在建模计算过程中使用到的ATK软件做了简单的介绍。 第三章，采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，利用ATK软件抽取碳元素组成工件模型，计算了其在分别外加钨面电极、钨体电极和镍面电极时的传输谱、态密度、能带、总能量以及外加钨面电极时传输特性随距离的变化特性。结果显示所有传输体系的态密度均为连续分布，说明传输过程均为量子化传输，此外传输谱与态密度图中尖峰均一一对应，且能带较宽，离域性较强;外加钨体电极时，电子转移能力强于其它二种情况;镍电极作为加工电极，其加工效果优于钨电极。同时，加体电极时的效果优于加面电极时的效果;外加钨面电极时，随距离增加本征能级不断减少，电子隧穿的可能性降低，其传输概率也逐渐减少。当距离大于0.4nm时，电子几乎不能完全通过，系统处于非正常工作状态。 第四章，采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，利用ATK软件抽取主要的铁元素组成工件模型，计算了其在分别外加钨面电极、钨体电极、镍面电极、镍体电极时的传输谱、态密度、能带、总能量以及外加钨面电极和钨体电极时传输特性随距离的变化特性。结果显示加体电极时，传输体系的电子转移能力及加工效果要优于加面电极时的情况。另外，当电极与工件间距离大于0.48nm时，钨面电极中电子完全不能通过，处于截止状态;当距离大于0.58nm时，钨体电极中电子完全不能通过，处于截止状态。这些距离可以看做是电极与工件间的极限距离。 第五章，采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，利用ATK软件抽取铬元素组成工件模型，计算了其在分别外加钨面电极、钨体电极、镍体电极时的传输谱、态密度、能带、总能量以及外加钨面电极时传输特性随距离的变化特性。结果显示加体电极时，传输体系的电子转移能力及加工效果要优于加面电极时的情况。另外，当电极与工件间距离大于0.41nm时，钨面电极中电子完全不能通过，处于截止状态。 第六章，对本论文所做的工作进行了总结，并对未来需要进一步研究的内容提出了展望。