检索结果-内蒙古大学图书馆

上海航天(中英文) 2025年第1期42卷 56-67页

作者：王联甫丁烨刘豪胡成宇杨丽诗顾海涛杨立军哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学苏州研究院江苏苏州215104 哈尔滨工业大学重庆研究院重庆401120 上海空间电源研究所上海200245

激光诱导石墨烯由于其制备便捷,物理化学特性可调节,兼容性强等特点,已被广泛应用于微电子、储能器件和柔性可穿戴设备等领域,获取高质量的激光诱导石墨烯是进一步推广其应用的重要前提。本文重点关注激光诱导石墨烯碳化过程,基于Reax F... 详细信息

激光诱导石墨烯由于其制备便捷,物理化学特性可调节,兼容性强等特点,已被广泛应用于微电子、储能器件和柔性可穿戴设备等领域,获取高质量的激光诱导石墨烯是进一步推广其应用的重要前提。本文重点关注激光诱导石墨烯碳化过程,基于Reax FF反应力场搭建分子动力学模型,通过调整聚酰亚胺热解的控制参数对碳化过程进行了分析,结合分子构型演变和结晶特性分析研究了石墨烯簇的生长机制。仿真结果表明:提高反应温度或延长反应时间有助于增加产物中六元环的数量。基于仿真结论,应用较高的激光功率,降低扫描速度,制备LIG超级电容器,获得了良好的倍率性能(500 m V·s^(-1)扫描速率下保持初始容量的70%)和较低的等效串联电阻(52Ω)。

关键词：激光诱导石墨烯(LIG) 分子动力学反应力场聚酰亚胺(PI) 超级电容器

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基于纳米操作的纳米线钎焊结构组装及互连

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中国激光 2021年第8期48卷 281-289页

作者：管延超王根旺王扬丁烨杨立军哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

近年来,纳米线在纳米电子学、纳米光子学、纳米医学和纳米机电系统等领域的应用逐渐广泛,纳米线的连接已经成为未来器件小型化和集成化的关键问题。为了实现良好的纳米线互连,提出了一种基于扫描电子显微镜(SEM)的纳米线-纳米钎料原位... 详细信息

近年来,纳米线在纳米电子学、纳米光子学、纳米医学和纳米机电系统等领域的应用逐渐广泛,纳米线的连接已经成为未来器件小型化和集成化的关键问题。为了实现良好的纳米线互连,提出了一种基于扫描电子显微镜(SEM)的纳米线-纳米钎料原位互连结构组装、钎焊互连的方法。利用开发的SEM纳米操作平台,实现了直径为100 nm左右的ZnO纳米线与直径为180~300 nm的Ag纳米钎料的同基底互连结构组装。利用SEM聚焦电子束辐照熔融纳米钎料实现了纳米线钎焊互连,利用双探针纳米操作系统对焊接后的纳米线进行电流-电压(I-V)测试,钎焊后的纳米互连结构成功实现电流导通。

关键词：集成光学钎焊纳米操作纳米线互连组装电子束辐照

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纳米操作技术研究及应用进展

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中国激光 2021年第8期48卷 196-210页

作者：王根旺管延超王扬丁烨杨立军哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

纳米操作技术是实现纳米材料位移、排布、形变等操作的关键方法,也是一种“自下而上”制造性能优异的纳米结构及纳米电路的重要技术手段,同时也为新型纳米器件的研发提供了新思路。本文主要对基于扫描探针显微镜、电子显微镜的纳米操作... 详细信息

纳米操作技术是实现纳米材料位移、排布、形变等操作的关键方法,也是一种“自下而上”制造性能优异的纳米结构及纳米电路的重要技术手段,同时也为新型纳米器件的研发提供了新思路。本文主要对基于扫描探针显微镜、电子显微镜的纳米操作技术以及光镊技术的研究进展进行了介绍及总结,简单阐述了三种操作技术的基本原理及特点,并在此基础上分析了不同操作技术存在的问题,介绍了几种典型的操作系统和操作策略的改进方法,进一步概括了三种操作技术在纳米材料测试及器件制造中的应用。最后针对三种操作技术的优势、适用范围以及目前仍存在的问题进行分析与总结,探讨了三种操作技术的适用范围,并对不同操作技术的结合进行了展望。

关键词：激光光学光镊或光操作纳米操作扫描探针显微镜电子显微镜纳米器件

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激光清洗技术研究进展及挑战(特邀)

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中国激光 2024年第4期51卷 89-112页

作者：朱国栋张东赫李志超苏轩金阳徐杰单德彬郭斌哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院广东深圳518055 哈尔滨工业大学激光制造研究中心河南郑州450046

开展激光高效清洗基础理论及装备的研究是对《中国制造2025》纲要的具体落实,符合我国可持续发展战略,有利于提高航空航天、轨道交通、海洋船舶等装备的自动化程度,对于我国产业结构的升级与优化具有重要意义。尽管国外发达国家在激光... 详细信息

开展激光高效清洗基础理论及装备的研究是对《中国制造2025》纲要的具体落实,符合我国可持续发展战略,有利于提高航空航天、轨道交通、海洋船舶等装备的自动化程度,对于我国产业结构的升级与优化具有重要意义。尽管国外发达国家在激光清洗的基础理论、工艺探索、工程应用方面开展了大量的工作,但仍普遍存在构件清洗效率低、耦合机制不清晰、评价标准和在线监测技术有待完善等问题。针对我国航天、高铁、海洋等领域对激光清洗的重大需求,以航天新一代固液冲压发动机的TA15钛合金进气道、高铁车体特征件和转向架零部件、海洋船舶制造中的舱口盖等大型复杂构件为研究对象,介绍了激光清洗机制及工艺、清洗过程中多元参数的在线监测、清洗智能装备技术等方面的研究进展,以期为我国未来智能激光制造的可持续发展提供一定参考。

关键词：激光技术激光清洗清洗机制智能选区工程应用

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单晶金刚石异质外延生长过程中的位错行为及其控制工艺研究进展

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新型炭材料 2021年第6期36卷 1034-1048页

作者：王伟华王杨舒国阳房诗舒韩杰才代兵朱嘉琦哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈工大机器人(中山)无人装备与人工智能研究院广东中山528521 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

位错是异质外延单晶金刚石合成过程中的重要线缺陷,而降低位错密度是金刚石在电子器件领域上应用的显著挑战。本文以降低Ir衬底上异质外延金刚石膜中位错密度为目标,首先对该过程中的位错产生、类型、表征等进行阐释,然后从理论与工艺... 详细信息

位错是异质外延单晶金刚石合成过程中的重要线缺陷,而降低位错密度是金刚石在电子器件领域上应用的显著挑战。本文以降低Ir衬底上异质外延金刚石膜中位错密度为目标,首先对该过程中的位错产生、类型、表征等进行阐释,然后从理论与工艺相结合的角度总结了加剧位错反应(增加外延层厚度,偏轴衬底生长)、除去已有位错(横向外延过度生长,悬挂-横向外延生长,图形化形核生长)及其他方法(三维生长法、金属辅助终止法、采用金字塔型衬底法)在降低金刚石位错密度方面的最新进展,随后结合经典的大失配异质外延半导体体系降低位错的理论,提出了衬底图形化技术、超晶格缓冲层技术和柔性衬底技术等可通过抑制引入位错来进一步降低位错密度的研究方向,最后对本领域的发展现状和未来展望进行了总结。

关键词：单晶金刚石异质外延位错控制横向外延过度生长衬底图形化

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金刚石辐射伏特效应同位素电池器件研究进展

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人工晶体学报 2022年第5期51卷 801-813页

作者：刘本建张森郝晓斌文东岳赵继文王伟华刘康曹文鑫代兵杨磊韩杰才朱嘉琦特种环境复合材料技术国家级重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨 150001 哈尔滨工业大学分析测试中心哈尔滨 150001 特种环境复合材料技术国家级重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨 150001 微系统与微结构制造教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨 150001

微机电系统、深空、深海探测任务等对于长效、便携电源提出了更高的要求.同位素电池由于其能量密度高、功率输出稳定,可以在高低温、无太阳光照等极端环境下持续不断地为月球车、海底探测器等提供能量.作为同位素电池中的主要类型,辐射... 详细信息

微机电系统、深空、深海探测任务等对于长效、便携电源提出了更高的要求.同位素电池由于其能量密度高、功率输出稳定,可以在高低温、无太阳光照等极端环境下持续不断地为月球车、海底探测器等提供能量.作为同位素电池中的主要类型,辐射伏特效应同位素电池由于其理论能量转换效率高、易于微型化被广泛研究,并已经成功应用于心脏起搏器.宽禁带的半导体换能结器件制作的同位素电池能够获得更高的能量转换效率.宽禁带半导体中的代表金刚石具有5.5 eV的禁带宽度与耐辐射的特性,使其成为制作辐射伏特效应同位素电池换能结器件的最佳选择.随着化学气相沉积技术的发展,金刚石晶体的外延技术突飞猛进,为金刚石半导体器件的发展打下了材料基础.本文对比了常见的同位素电池换能结用半导体材料和辐射源材料的特性,介绍了辐射伏特效应的基本原理,接着对辐射伏特效应同位素电池的关键参数进行了分析,并汇总了有关金刚石辐射伏特效应同位素电池研究的文献,通过各个参数,如开路电压、转换效率等的对比,指出了目前金刚石同位素电池发展的状态与存在的问题.通过分析金刚石与其他n型半导体材料组成的异质pn结目前的性能与应用情况,给出了基于金刚石异质pn结的高性能同位素电池的结构设计,并进行了总结与展望.

关键词：同位素电池辐射伏特效应金刚石肖特基器件开路电压半导体换能结转换效率

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基于电磁诱导透明的人工表面等离激元片上传感器(特邀)

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光子学报 2023年第10期52卷 92-100页

作者：苏晓强黄宇聪李绍限宋歌许全山西大同大学物理与电子科学学院微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室大同037009 杭州电子科技大学电子信息学院智能微传感器与微系统教育部工程研究中心杭州310018 天津大学精密仪器与光电子工程学院太赫兹研究中心天津300072

利用排布在人工表面等离激元传输线两侧的微结构谐振组实现了波导类电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)效应,并基于此开发了结构紧凑的片上传感器。根据电场分布的特性,发现片上类EIT效应的传感工作机理主要... 详细信息

利用排布在人工表面等离激元传输线两侧的微结构谐振组实现了波导类电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)效应,并基于此开发了结构紧凑的片上传感器。根据电场分布的特性,发现片上类EIT效应的传感工作机理主要是利用暗模谐振器内部的强局域化电场对周围介质的敏感程度,能够反映到EIT特征频率的偏移量和谐振幅度的变化。进一步地,详细仿真了待测物的折射率、正切损耗、厚度、半径等参数变化对EIT透明窗口的响应规律,发现该片上传感器在1.26~1.79折射率变化范围下的灵敏度可达1.12 GHz/RIU,传感品质因数值为5.45。实验中通过对三种食用油进行传感测量,验证了所提出的基于类EIT效应的片上传感器具有高灵敏度、无标记检测和实验灵活的特点。

关键词：人工表面等离激元电磁诱导透明片上系统折射率传感近场耦合

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DD6合金微孔的水导激光加工工艺

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金属加工（冷加工） 2023年第9期 1-5页

作者：王水旺谢万达丁烨杨立军哈尔滨工业大学机电学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

随着航空发动机性能的不断提升,燃烧室的工作温度也越来越高。为提升航空发动机涡轮叶片在高温条件下的工作性能,通常在叶片表面制取气膜孔,气膜孔的加工质量对其承载能力和使用寿命的影响至关重要。激光加工技术是目前制备气膜孔的主... 详细信息

随着航空发动机性能的不断提升,燃烧室的工作温度也越来越高。为提升航空发动机涡轮叶片在高温条件下的工作性能,通常在叶片表面制取气膜孔,气膜孔的加工质量对其承载能力和使用寿命的影响至关重要。激光加工技术是目前制备气膜孔的主要方法之一,所采用的激光光源主要分为长脉冲激光、短脉冲激光和超短脉冲激光。长脉冲激光和短脉冲激光制孔过程中会产生微裂纹和重铸层,超短脉冲激光对材料几乎没有热损伤,但是对加工设备和工作环境要求较高,且加工效率不高。因此,为满足高质量气膜孔的加工需求,提出水导激光加工方法,自行搭建了一套水导激光加工系统,并进行DD6合金制孔试验。试验成功制取了400μm直径的直孔和45°斜孔,加工出的气膜孔几乎无重铸层和微裂纹,不存在热影响区,为气膜孔加工提供了一种有效的技术参考。

关键词： DD6合金气膜孔水导激光斜孔

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铝锂合金薄板微结构辊压微成形缺陷及其电致塑性效应数值模拟研究

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精密成形工程 2023年第10期15卷 82-94页

作者：汪鑫伟高鹏永石胜龙刘琛徐杰王春举李建伟郭斌单德彬哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001 苏州大学机电工程学院江苏苏州215131 北京航星机器制造有限公司北京100013

目的研究微结构形状及尺寸、压下量、温度、电流强度和电流路径对电流辅助辊压成形的影响规律,分析辊压过程中多物理场耦合行为,探究电致塑性效应对辊压成形的作用机理,并以此来解决薄板微结构形性协同控制关键问题。方法采用ABAQUS建... 详细信息

目的研究微结构形状及尺寸、压下量、温度、电流强度和电流路径对电流辅助辊压成形的影响规律,分析辊压过程中多物理场耦合行为,探究电致塑性效应对辊压成形的作用机理,并以此来解决薄板微结构形性协同控制关键问题。方法采用ABAQUS建立微结构辊压有限元模型,通过辊压成形数值模拟方法进行相关研究。首先设计了三因素三水平正交试验,探究了沟槽形状、沟槽深度、压下量对成形效果的影响。其次通过改变电流大小、对比辊对辊(R2R)和辊对板(R2P)2种电流路径、对比电流辅助辊压和等温辊压模拟试验来依次探究电流强度、电流路径、电流的非热效应对铝锂合金薄板微结构辊压成形过程中微结构填充率与板材翘曲高度等辊压成形缺陷的影响规律。结果在R2R电流路径下,电流分布于整个板厚空间,而在R2P电流路径下,电流主要分布于材料表面,2种路径下的温度与应力分布相似,但R2R下的峰值温度略高,约高20℃;峰值应力略小,约小35MPa。当压下量与微沟槽宽度越大、沟槽形状越接近矩形时,辊压填充高度和翘曲高度均越大。在相同温度下,与等温辊压相比,电流辅助辊压微结构填充高度更高。三角形微沟槽在100 A、30%压下量时的辊压填充高度提升率高达7%。在等温辊压下,微结构填充时的塑性流动主要分布于表层;而在电流辊压下,微结构填充时的塑性流动在整个板厚范围内分布得较为均匀,且应力集中不明显。温度对辊压微结构薄板翘曲程度的改善作用较小,电致塑性效应大幅改善了微结构薄板辊压翘曲程度,翘曲高度减小约70%。结论从焦耳热均匀性角度来看,电流路径选择R2R更优。通过改变压下量、微沟槽宽度与形状可以改变微结构辊压成形效果。相较于等温辊压,电流辅助辊压可以提高辊压填充高度、减小板材翘曲高度,故其成形效果更好,说明电流非热效应可以促进辊压成形的进行。

关键词：铝锂合金电流辅助成形缺陷微结构电致塑性效应

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快照式光谱光场成像技术

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光学精密工程 2021年第2期29卷 220-230页

作者：吕晓波刘宇丰李毅威朱帅帅林杰金鹏哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院黑龙江哈尔滨150080 微系统与微结构制造教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 黑龙江哈尔滨150080 西安航天动力试验技术研究所陕西西安710100

针对快照式多维成像系统难以实现高维成像的问题,本文提出了一种快照式光谱光场成像方法,使用单个探测器实现了对目标场景光谱光场信息的快速获取。该方法将聚焦光场成像结构引入到快照式超光谱成像傅里叶变换光谱仪中,首先获取混叠了... 详细信息

针对快照式多维成像系统难以实现高维成像的问题,本文提出了一种快照式光谱光场成像方法,使用单个探测器实现了对目标场景光谱光场信息的快速获取。该方法将聚焦光场成像结构引入到快照式超光谱成像傅里叶变换光谱仪中,首先获取混叠了目标场景光场信息和干涉信息的原始图像,然后使用基于卷积神经网络的信息重建算法,将光场信息和干涉信息从原始图像中分别提取出来,并分别利用光场和干涉信息来重建目标场景的深度和光谱。本文搭建了快照式光谱光场成像系统,并对该系统在空间、光谱以及时间维度上的表现进行了实验验证。实验结果表明,该系统在将获取信息的维度扩展到七维的同时,其深度重建的均方根误差为7.7 mm,光谱重建的归一化均方根误差为6.87%。

关键词：仪器科学快照式光谱成像光场成像多维成像

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