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[IEEE 2020泛太平洋微电子研讨会(美国夏威夷州,2020年2月10日-2020年2月13日)] 2020泛太平洋微电子研讨会——近红外、紫外及激光辐照作为印刷电子光子烧结替代方法的资格认证
摘要: 印刷电子技术以全新的制造方式为电子器件开辟了新的应用领域。凭借其技术和三维设计的自由度,催生了最初难以想象的新市场和创新产品。然而当前研究重点仍聚焦于掌握和改进印刷工艺,而后续对印刷结构进行干燥致密化处理以实现最短时间获得高导电性的工序却鲜少被关注。本文通过对比传统耗时的炉内烧结工艺,探究了适用于印刷电子的替代性光子烧结方法(包括近红外、紫外光及激光辐照)的优化参数配置。光子烧结技术通过直接向印刷结构选择性施加能量(且不损伤温度敏感基底),有望实现更快速高效的固化与烧结。实验采用ABS和PC-ABS两种聚合物材料(均为市场常见的大宗低价热塑性工程塑料)及玻璃材料作为基底,使用点胶打印机加工低成本银基微粒浆料制备印刷电路。通过印刷导线的电导率与基底附着力评估烧结效果,同时考量结构固化所需烧结时间及光子处理对基底/印刷线路的影响。实验设置两种不同印刷布局分别评估电学性能(第一布局)与附着力(第二布局),并采用全因子实验设计探究光子烧结方法:近红外辐照的关键参数为照射时长与功率;紫外光烧结的参数为照射时间与样品表面至UV发射器的距离;激光处理的参数为激光功率与运动速度。为与传统主流烧结方法对比,部分样品同时进行炉内烧结。结果表明:光子烧结可将处理时间缩短至数秒,且能获得相当甚至显著更优的电学与机械性能。
关键词: 印刷电子、聚合物、光子烧结、导电性、替代烧结方法
更新于2025-09-23 15:21:01
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为溶液法制备的倒置有机太阳能电池定制PEDOT:PSS聚合物电极
摘要: 本文评审工作由A. Zaslavsky安排。研究人员考察了导电聚合物聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)作为溶液法有机太阳能电池(OPV)顶电极的导电性与功函数特性。研究发现,通过调节不同商业级PEDOT:PSS(如PH 1000与AI 4083)的混合比例,可同时改变其导电性和功函数。当采用2:1体积比的PH 1000与AI 4083混合时,材料表现出443 S/cm的导电率(对应方阻260 Ω/□)及5.09 eV的功函数,因而该PEDOT:PSS混合物可同时作为OPV的空穴传输层(HTL)和阳极电极。为验证效果,研究者采用该改性PEDOT:PSS导电聚合物作为HTL和顶部阳极电极,制备了全溶液法反型体异质结(BHJ)OPV。在AM1.5G标准光谱100 mW/cm2光照条件下,器件实现了2.04%的最佳光电转换效率(PCE),对应开路电压576 mV、短路电流6.91 mA/cm2和填充因子51.2%。此外,由于未使用金属顶电极且导电聚合物本身具有透明性,最终器件呈现半透明特性。
关键词: 有机光伏,半透明性,全溶液加工,功函数,导电性,PEDOT:PSS
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于还原氧化石墨烯的光阳极在染料敏化太阳能电池(DSSC)中的光伏特性
摘要: 为提高染料敏化太阳能电池(DSSC)光阳极的传输性能,我们采用改进Hummer法从市售石墨棒合成了还原氧化石墨烯(rGO)粉末。SEM-EDS测试证实rGO层已附着于FTO基底。实验设计了两种电池结构:第一种通过旋涂沉积rGO、丝网印刷沉积TiO?,形成TiO?/rGO/TiO?(A2)和rGO/TiO?/rGO(A3)叠层结构;第二种将rGO粉末按不同质量比(TiO?:rGO=40:1[B1]、40:2[B2]、40:8[B3])与TiO?浆料混合后丝网印刷于FTO基底。对照组A1仅含TiO?。四探针法测得导电性:A1至A3分别为(1.37, 2.9和6.3)×10?2 Ω?1cm?1,B1至B3为(1.5, 2.5和3.7)×10?2 Ω?1cm?1。光伏测试显示:插入rGO层使效率先升后降(A1的1.8%升至A2的4.59%,A3因导电性过高降至3.22%);而TiO?:rGO复合材料效率随rGO增加递减(B1的3.45%降至B2的2.9%和B3的1.9%)。光伏性能下降主要源于两个因素:rGO与电解液中氧化还原物种直接接触引发复合反应,以及光阳极层导电性变化。要充分发挥rGO优势,需在rGO层上方设置?;げ阋员苊馄溆氲缃庖褐苯咏哟ァ?
关键词: 光伏,还原氧化石墨烯,效率,光阳极,染料敏化太阳能电池,导电性
更新于2025-09-23 15:21:01
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内容:(《先进功能材料》36卷/2018年)
摘要: 在第1800802篇文章中,Hyunjoo J. Lee及其同事展示了一种钙修饰的丝素蛋白薄膜,作为下一代表皮电子产品的强力粘合剂。这种改性丝膜具有粘弹性特性,能将传感器与皮肤表面机械互锁,其强度约为商业替代品的20倍。此外,良好的生物相容性、可重复使用性、延展性和导电性等附加特性,显示出其广泛应用的潜力。
关键词: 表皮电子器件、生物相容性、导电性、丝素蛋白、可重复使用性、拉伸性
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE东南会议2018 - 佛罗里达州圣彼得堡(2018年4月19日-2018年4月22日)] 2018年东南会议 - 体硅与钙钛矿的BWO和IMPATT毫米波探测
摘要: 本文简要回顾了用于材料表征的电真空微波发生器"回旋管"(返波振荡器,BWO)及其他微波源。通过电真空探针源BWO获得的c-硅和混合钙钛矿的时间平均光响应瞬态曲线,与采用固态碰撞雪崩渡越时间(IMPATT)二极管腔振荡器探针测量的相同样品光响应进行了对比。我们讨论了两种工作在140 GHz的不同探测源的实验结果:从钙钛矿的光响应可见,IMPATT探针源产生的峰值因数略高于BWO源;且毫米波透射率与激励激光(泵浦)能量密度之间未发现系统性关联。
关键词: 信号、材料、导电性、光束、振荡器、探头
更新于2025-09-23 15:21:01
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纠缠纳米纤维状导电聚苯胺(PANI)网的湿法化学合成:加热与搅拌的影响
摘要: 报道了一种简便湿化学法合成掺杂聚苯胺(PANI)缠结纳米纤维网时加热与搅拌的影响。研究发现PANI纳米纤维的结构、形貌和光学性质取决于合成温度与搅拌条件。XRD分析证实纳米PANI的形成,其(011)、(020)和(200)晶面分别在2θ为15°、21°和25°处出现特征峰。由于合成条件变化,平均晶粒尺寸介于25-60纳米之间。SEM分析显示在持续搅拌下于28℃和60℃合成的PANI样品呈现团聚颗粒形态,而60℃无搅拌合成则呈现缠结纳米纤维网形貌。TGA研究表明PANI网状结构比颗粒状PANI具有更优热稳定性。FTIR光谱验证了翠绿亚胺盐型PANI的形成,其特征峰对应C-H、C-N、N=Q=N、N=B=N和N-H振动谱带。UV-Vis分析显示主要吸收峰位于λ:340nm(苯环的π-π*跃迁)和λ:800nm(π-π*及极化子-π*跃迁)。60℃无搅拌合成的致密缠结PANI纳米纤维涂层表现出最高电导率3.79S·cm?1。
关键词: 聚苯胺,光学性能,纳米纤维网,导电性
更新于2025-09-23 15:19:57
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关于还原氧化石墨烯(rGO)功能化作为染料敏化太阳能电池(DSSC)对电极的初步研究结果
摘要: 为降低染料敏化太阳能电池(DSSC)的制造成本并替代铂(Pt)基对电极(CE),我们采用改良Hummer法结合微波辐照技术,从市售石墨棒合成了还原氧化石墨烯(rGO)粉末。通过将rGO溶于含乙基纤维素(ES)的溶剂中,经两步退火工艺将其附着于FTO表面。采用旋涂技术制备了不同厚度的rGO薄膜(分别为1层rGO(A1)、5层rGO(A2)、10层rGO(A3)和15层rGO(A4))并进行退火处理,以Pt为对电极的参比电池记为A5。四探针法测得的薄膜电阻及电导率计算表明:随着rGO层数增加,电导率递减(A1至A4依次为0.58、0.42、0.07和0.03 S/cm)。光伏测试显示,采用rGO作为CE催化剂可将电池效率从3.82%(A5)提升至4.52%(A1)。当rGO层厚度从A1(2.1 μm)增至A2(10.5 μm)时,效率进一步提高至5.89%;但继续增加至A3(21 μm)和A4(31.5 μm)时,转换效率分别降至2.57%和0.33%。其中10.5 μm厚度的A2电池获得最高转换效率。需进一步研究CE厚度与电导率对DSSC内部参数的影响,以深入理解该现象。
关键词: 还原氧化石墨烯(rGO)、导电性、光伏测量、染料敏化太阳能电池(DSSC)、对电极
更新于2025-09-23 15:19:57
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全溶液法制备用于有机光电子学的导电混合纸电极
摘要: 人们对利用"天然"材料开发"绿色"电子器件日益关注,这类器件有望实现可再生、可持续且可能低成本的有机光电子技术。本文成功展示了一种新颖、简便的全溶液加工方法——通过以多巴胺分子作为粘附层,在新型混合纸基材上进行无电沉积,制备出高度柔韧且导电的纸电极。该新型纸基材采用商用纸张与聚丙烯(PP)薄膜简单热压而成,具有光滑表面和改良的机械性能。重要的是,其兼具柔韧性和高耐水性,这对溶液加工工艺至关重要。所得高导电纸展现出光滑疏水的镜面反射表面,同时具备优异的机械柔韧性与稳定性,表明金属与混合纸之间形成了牢固粘附,这有利于器件的卷对卷加工。作为潜在应用,该纸电极能有效用作有机发光二极管(OLED)的机械支撑和电极,展现了未来电子器件领域的发展潜力。
关键词: 粘附、多巴胺、混合纸、无电镀沉积、导电性
更新于2025-09-23 15:19:57
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配位聚合物中的耦合电导:从电子/离子到混合电荷载体
摘要: 离子与电子的耦合传输在下一代传感器、储能与转换器件、光电子学等领域具有巨大潜力。配位聚合物(CPs)本身同时具备电子和离子的传输通道,但其实际导电性通常较低。近年来,电子或离子导电型配位聚合物取得显著进展,这也推动了混合离子-电子导电配位聚合物的发展。本文从电子与离子导电型配位聚合物出发,延伸至混合离子-电子导电型配位聚合物,综述了混合离子-电子导电配位聚合物设计的最新进展,并选取了基于混合传导的器件进行研究。
关键词: 金属有机框架,配位聚合物,离子,导电性,电子
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过激光辐照橄榄油在玻璃上快速生长大面积石墨烯
摘要: 虽然采用传统化学气相沉积法在高温(超过1000°C)和特定大气条件下可在铜或镍片上制备出均匀的高质量石墨烯,但将其转移至其他基底却十分困难。本文描述了一种新方法:通过离焦大范围连续激光照射,在预涂5-28纳米厚镍膜的玻璃表面(以橄榄油为碳源),仅需3-6秒激光辐照即可快速制备大面积(>3平方厘米)石墨烯薄膜。以此方式生长的涡轮层状六层石墨烯薄膜展现出高导电性(方阻约20欧姆/平方)和40-50%的光学透过率。经飞秒激光图案化处理后,实现了70%的光学透明度。该方法能在相对较低温度(<250°C)下形成连续大面积石墨烯,且无需特定大气条件。文中还探讨了基本工艺特性及作用机理。
关键词: 石墨烯,导电性,透明,低温,橄榄油,激光
更新于2025-09-23 15:19:57