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关键词： 科学教学   主题化实践   单元复习课   实践创新  

摘要： 单元复习课是科学教学的重要课型，但常常被教师所忽视。科学教师可基于单元教学的整体视角，利用主题化实践开展单元复习课，为科学复习课教学提供新的方法和路径。教师应基于单元的核心概念，确定复习主题，提出驱动性任务，引导学生理解与掌握单元知识，同时通过多元评价夯实学生的知识基础，培养学生解决问题、沟通交流的能力，发展学生的科学思维和品质，提升学生的学科核心素养。

关键词： 多值忆阻模拟器   数学模型   等效电路   磁滞回线   多值存储  

摘要： 为满足不断提升的信息存储密度和能效需求，建立了一种四值忆阻器的数学模型，并对其进行了系统的仿真和实验验证。首先，运用MATLAB对模型的伏安特性曲线进行了仿真分析，结果显示该模型具备四个稳定的阻值状态，验证了其多值存储能力的理论基础。随后，设计并实现了一个基于该模型的四值忆阻模拟器。硬件实验验证了模拟器在不同阻值状态下的工作表现，并将实验测得的电导变化与仿真结果进行了详细对比。实验结果表明，模拟器的电导变化与基于模型的数学分析高度一致，验证了模型的准确性和实用性。

关键词： 技术创新   全要素生产率   集成电路   劳动力贡献   高质量发展  

摘要： 基于A股集成电路上市公司数据，构建企业层面技术创新的衡量指标，实证检验技术创新对集成电路企业全要素生产率的影响机理和作用机制。研究表明：技术创新显著提升了集成电路企业全要素生产率。技术创新可以通过提高劳动力贡献提升全要素生产率。技术创新对全要素生产率的促进作用在成熟期集成电路企业组中更为明显。研究结论为技术创新的生产率效应评估提供了企业层面的微观证据，对推动集成电路企业技术创新，实现经济高质量发展具有指导意义。

关键词： 无线传感器节点   压电能量收集   相位偏移   扩展   输出功率  

摘要： 随着无线传感器网络(WSNs)在环境监测、工业自动化和智能城市等领域的广泛应用,如何为分布广泛且难以更换电池的传感器节点提供可持续能量供应成为研究热点。压电能量收集技术(Piezoelectric Energy Harvesting,PEH)以其高能量密度、环境适应性强和结构紧凑等优势,成为替代电池供电的理想选择。压电能量收集电路是连接压电能量收集装置与负载的核心组成部分,其主要功能是将压电装置输出的交流电高效转换为电子设备所需的直流电,直接决定能量收集系统的输出性能和实用性。 本文针对多压电换能器(PZTs)因相位偏移导致输出功率较低的问题进行研究,从压电片连接方式和电路拓扑结构优化入手,提出一种基于相位偏移的双压电片能量收集电路。本文的主要研究内容如下: (1)压电能量收集系统的理论基础与研究现状 首先,系统分析压电换能器的产生背景以及压电能量收集装置结构的发展历程,重点研究了接口电路的发展趋势和多压电片电路的国内外研究现状。其次,围绕压电效应的基本概念,深入研究压电片的堆叠方式、工作模式以及材料类型对振动能量收集性能的影响。最后,通过理论分析,建立了压电元件的等效模型,并推导了边界条件下的压电方程。 (2)基于相位偏移的双压电片能量收集电路研究与设计 对比四种压电片连接方式的电路结构、电流以及电压等多方面特点,得到级联方式对于相位偏移的双压电片能量收集电路具有较高适用性,解决相位偏移会明显降低压电片输出功率的问题。在此基础上设计DOSE(双压电片能量收集电路),并分析电路工作过程及其电压波形,发现其具有高扩展性以及低损耗的性能特点。 (3)压电能量收集电路的性能验证 在Multisim 14.0中建立DOSE的仿真模型,对最优负载、扩展能力以及效率等参数进行综合分析,发现DOSE的输出功率显著优于SEH(标准能量收集电路)和OSE(单压电片能量收集电路)。随后搭建压电能量收集实验平台,测量输出功率,结果表明,在PZTs谐振频率下,DOSE从双压电片中提取的最大功率达到11mW。综合仿真和实验结果验证了DOSE能够在无源条件下高效提取具有相位偏移的PZTs能量,与SEH电路相比,同负载电阻下的最大输出功率提高407%,扩展能力提升101%,并在高负载电阻范围内稳定工作。

关键词： 电沉积   电镀添加剂   金属间化合物   孔金属化  

摘要： 随着5G通信、人工智能以及集成电路制造工艺的不断发展,先进的互连材料以及高频互连结构的优化已成了未来的发展趋势。本文采用电化学测试、量子化学计算、晶体学分析方法、材料表征手段,并结合优化实验设计较系统地讨论了添加剂对钴镀层的影响,同时研究了钴基焊点的金属间化合物（IMC）的形貌演变及生长动力学,以及PTFE基高频微波板孔金属化的改良。主要内容及结果如下: （1）添加剂对钴镀层的影响。电化学发现丁二酮肟（Dutanedione Oxime,DMG）等三种添加剂均为表现为抑制作用,极限浓度分别为:150 mg/L DMG、6 mg/L聚二硫丙烷磺酸盐(Bis-（sodium sulfopropyl）-disulfide,SPS)和225 mg/L组氨酸（L-Histidine,HIS）,在该浓度下三种添加剂的抑制作用能力大小为HIS>DMG>SPS。三种添加剂的吸附位点分别为DMG中的亚胺基团、SPS中的磺酸基团和HIS中的咪唑基团。三种添加剂均能降低镀层表面粗糙度细化晶粒。添加剂的引入会改变钴镀层的物相结构,从而影响钴镀层的磁学特性,加入DMG后使得矫顽力下降;引入SPS后饱和磁化强度显著下降;添加HIS后饱和磁化强度增大而矫顽力下降。 （2）钴基焊盘等温时效IMC的形貌演变。形成的IMC均为Co Sn3,随着等温时效的进行,IMC逐渐平坦变厚,晶粒间不断融合生长。通过对焊点的生长动力学计算得到三种添加剂调控的钴镀层的时间生长指数n值分别为0.299、0.301、0.309,均受晶界扩散控制,而未引入添加剂的镀层焊点n值为0.357说明Co Sn3的生长方式为体扩散与晶界扩散共同作用。从顶端形貌来看,各焊点的IMC晶粒均呈现棱柱状堆积且晶粒间距较大,随等温时效的进行晶粒变大但整体形貌不会改变。Co Sn3晶粒上总是附着有Ag3Sn晶粒,并且这些Ag3Sn晶粒并不会随着等温时效的进行而生长变大。 （3）PTFE基高频微波板孔金属化的改良。使用钠萘溶液和等离子改性处理后的板材镀层的结合明显增强,并且等离子改性优于钠萘处理。钠萘处理和等离子处理后新增了极性基团,改善了沉铜过程中铜的粘附性。设计了正交实验优化了等离子改性的处理参数,各因素的重要性以及最优方案为:处理时间（40分钟）>RF源功率（2800 W）>N2流量（200 cm3/min）>H2流量（600 cm3/min）。针对钻孔工艺通过设计均匀实验得到了粗糙度关于加工参数的回归方程,响应优化后得到了最优的钻孔参数:转速A（100 cr/min）、进刀速B（3.84545 m/min）和退刀速（14.5 m/min）。

关键词： Allan方差   半球谐振陀螺   电路噪声   噪声辨识  

摘要： 电路噪声是影响半球谐振陀螺精度水平的重要因素，为实现电路噪声的快速定位，提出了基于Allan方差斜率的半球谐振陀螺电路噪声辨识方法。首先推导了简化的电路噪声闭环传递函数并建立仿真模型，然后推导各项噪声功率谱密度和Allan方差斜率的对应关系，最终得到Allan方差斜率-1和-1/2分别对应检测噪声和驱动噪声的结论。对半球谐振陀螺电路的实测噪声进行分析，并通过与各电路模块噪声理论值的比较，确定电容电压转换电路（CV电路）和模数转换电路（ADC电路）是半球谐振陀螺的主要噪声来源，与Allan方差斜率辨识的结果相符，验证了所提噪声辨识方法的有效性。

关键词： 无线传感网络   集成电路   故障状态   在线监测  

摘要： 阐述集成电路因环境、老化、过载等因素易发生故障，为此，提出基于无线传感网络的在线监测方法，通过布置传感网络获取电压、电流等监测数据，并建立BP神经网络映射数据特征与运行状态。实验证明，该方法误差仅1.095%，准确性和可靠性高。

摘要： 《集成电路与嵌入式系统》是由北京航空航天大学主办的综合性学术期刊,聚焦集成电路领域的关键问题,致力于为行业内的专家学者提供交流和分享的平台,为高层次人才自主培养提供重要支撑,促进产学研的深度融合,共同推动我国集成电路产业的稳步发展。

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