一、納米器件研究與應用的最新發(fā)展（論文文獻綜述）
韓鵬博,徐赫,安眾福,蔡哲毅,蔡政旭,巢暉,陳彪,陳明,陳禹,池振國,代淑婷,丁丹,董宇平,高志遠,管偉江,何自開,胡晶晶,胡蓉,胡毅雄,黃秋憶,康苗苗,李丹霞,李濟森,李樹珍,李文朗,李振,林新霖,劉驊瑩,劉佩穎,婁筱叮,呂超,馬東閣,歐翰林,歐陽娟,彭謙,錢駿,秦安軍,屈佳敏,石建兵,帥志剛,孫立和,田銳,田文晶,佟斌,汪輝亮,王東,王鶴,王濤,王曉,王譽澄,吳水珠,夏帆,謝育俊,熊凱,徐斌,閆東鵬,楊海波,楊清正,楊志涌,袁麗珍,袁望章,臧雙全,曾鈁,曾嘉杰,曾卓,張國慶,張曉燕,張學鵬,張藝,張宇凡,張志軍,趙娟,趙征,趙子豪,趙祖金,唐本忠[1]（2022）在《聚集誘導發(fā)光》文中提出聚集誘導發(fā)光（AIE）是唐本忠院士于2001年提出的一個科學概念,是指一類在溶液中不發(fā)光或者發(fā)光微弱的分子聚集后發(fā)光顯著增強的現象。高效固態(tài)發(fā)光的AIE材料有望從根本上解決有機發(fā)光材料面臨的聚集導致發(fā)光猝滅難題,具有重大的實際應用價值。從分子內旋轉受限到分子內運動受限,從聚集誘導發(fā)光到聚集體科學,AIE領域已經取得了許多原創(chuàng)性的成果。在本綜述中,我們從AIE材料的分類、機理、概念衍生、性能、應用和挑戰(zhàn)等方面討論了AIE領域最近取得的顯著進展。希望本綜述能激發(fā)更多關于分子聚集體的研究,并推動材料、化學和生物醫(yī)學等學科的進一步交叉融合和更大發(fā)展。
孫富欽,陸騏峰,張珽[2]（2021）在《柔性仿生觸覺感知技術：從電子皮膚傳感器到神經擬態(tài)仿生觸覺感知系統(tǒng)》文中提出隨著人工智能和大數據等信息技術的不斷進步,仿生智能觸覺感知技術快速發(fā)展并推動了人機融合、仿生機器人等領域的顯著進步。作為其中重要的一部分,柔性仿生觸覺感知器件由于在物理形態(tài)上與生物體具有較好的兼容性,近年來受到了廣泛的關注。通過模仿生物皮膚,開發(fā)了不同結構和功能的柔性電子皮膚觸覺傳感器,實現觸覺傳感功能。然而隨著數據量的不斷增加,傳統(tǒng)基于馮·諾依曼架構的觸覺傳感器面臨著信息處理能力和能源效率的瓶頸,無法適應未來低功耗、智能感知的發(fā)展趨勢。得益于生物神經系統(tǒng)高度并行的網絡結構以及其事件觸發(fā)式的處理模式,生物感知系統(tǒng)能夠以更低的功耗實現對外界信號的感知,并通過調節(jié)突觸權重來實現數據處理和記憶功能。因此模仿生物觸覺感知系統(tǒng),利用柔性觸覺傳感器與人工突觸器件構建柔性神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng)是發(fā)展下一代低功耗與高生物兼容性的仿生觸覺感知系統(tǒng)的新型范式。在本文中,我們對近年來柔性仿生觸覺感知器件及系統(tǒng)的發(fā)展進行了綜述,從不同類型的仿生電子皮膚觸覺傳感器件,到基于人工突觸器件的神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng)都進行了整理和總結,分析了與神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng)相關的主要挑戰(zhàn)和機遇,并提出了潛在的解決方案和建議。
張祎[3]（2021）在《二硫化鉬納米薄膜生物傳感器的構建及其性能研究》文中研究表明新型疾病與癌癥逐漸表現出早期診斷困難,晚期無法治愈的特點,迫切需要發(fā)展高靈敏探測技術實現對疾病早期超低濃度目標物的快速、準確診斷。由于具有靈敏度高、響應速度快、制備成本低廉、小型化可集成的特點,基于納米材料半導體的生物傳感器備受關注。特別是二硫化鉬（MoS2）納米薄膜生物傳感器,相比于石墨烯和其它體半導體材料,其合適的禁帶寬度在生物傳感器應用中對生物目標物擁有更好的生物兼容性以及更低的探測極限,在低濃度復雜生物樣品的探測中具有天然的優(yōu)勢。目前納米MoS2生物傳感器已經實現了對DNA、RNA以及蛋白等各類生物分子的探測,但依然存在器件重復性差、生物功能化手段復雜、目標探測極限不夠低等問題。為此,本論文對MoS2薄膜生物傳感器的材料合成、生物功能化方法以及器件結構方面進行了深入的研究,優(yōu)化了二維MoS2納米薄膜的制備工藝,制備出高性能水平的場效應晶體管（FET）器件;設計了新的生物功能化方法,提升了傳感器對生物目標物的探測性能;改進了傳感器的結構,使其具備可重復利用的能力。主要研究內容與取得的結果如下:一、MoS2納米薄膜的制備與微觀結構（1）改進了機械剝離法制備MoS2薄膜工藝,利用制備的帶標記的襯底,成功獲取了可定位的少層MoS2薄膜。拉曼（Raman）光譜顯示薄膜在E2g1=382 cm-1和A1g=404 cm-1特征峰處呈現出極窄的半高寬,表明薄膜晶體質量很高;原子力顯微圖像（AFM）顯示薄膜厚度被控制在4～6nm,表明改進工藝提高了薄膜均勻性。（2）在化學氣相沉積兩步法的基礎上設計了一種圖形化MoS2薄膜陣列的生長方法。實現了對MoS2薄膜形狀、大小與厚度的精確控制。Raman和AFM表明,MoS2薄膜選擇性生長在了沉積有鉬金屬的區(qū)域,并獲得了厚度為4nm的高質量長方形薄膜陣列,解決了生物傳感器中材料大規(guī)模定制的難題。二、MoS2基生物傳感器的生物功能化及其前列腺癌抗原（PSA）探測（1）利用光刻工藝制備了 MoS2基FET器件,研究了器件輸出的和轉移特性。線性的Ids-Vds曲線表明器件擁有良好的歐姆接觸特性,Ids-VG,back曲線呈現n型FET特性,載流子遷移率達到μ=9.8 cm2V-1S-1,參數指標達到PSA高性能測試要求。（2）設計一種環(huán)境友好型DNA四面體（DNA-TSPs）結合生物素-鏈霉親和素系統(tǒng)（BSAS）,并利用其對MoS2基FET器件表面修飾,功能化后器件結構FET/DNA-TSPs/BSAS/anti-PSA。X射線光譜圖表明DNA四面體與FET器件表面Au膜形成Au-S鍵為生物修飾提供了穩(wěn)定的基礎。另外,BSAS的高親和力與多級放大效應的修飾系統(tǒng),使得傳感器對目標探測物的捕獲能力得到了提高。（3）利用實時測試的手段研究了 PSA電學響應,發(fā)現響應電流與PSA濃度密切相關,這歸因于高濃度的抗原由于與抗體的結合而降低了傳感器表面的正電位。不同濃度PSA的響應百分比進行擬合,發(fā)現傳感器對PSA的響應呈線性關系,其中擬合曲線的R2=0.959,表明傳感器對PSA目標蛋白具有出色的響應。傳感器對PSA響應的濃度線性范圍為1fg/mL～100 ng/mL,探測極限達1fg/mL,分別為現有MoS2基傳感器最高水平的10000倍與100倍。（4）發(fā)現Casein、BSA與IgG&HSA的響應百分比不到20%,遠遠低于目標蛋白在PBS與血清中的響應,表明MoS2基生物傳感器對PSA的探測具有優(yōu)異的特異性與可靠性,在即時醫(yī)療應用探測PSA方面表現出巨大的潛力。三、生物分離式MoS2基傳感器陣列（1）設計了一種生物分離式的傳感器的陣列。利用DNA四面體底部疏基與Au反應形成Au-S鍵,且影響Au表面電勢原理,獨立出了傳感器的生物感應區(qū),同時基于圖形化結構制備了分離的MoS2器件陣列,實現了生物分離式MoS2基傳感器陣列的構建,解決了傳感器生物不兼容與不可重復利用的問題。（2）研究了1×4傳感器陣列的乳腺癌一號基因（BRCA1）電學響應。發(fā)現不同單元器件對相同濃度BRCA1的響應結果基本在同一電流水平,表明陣列均勻性很好。陣列單元對BRCA1響應濃度線性范圍為1fM～1μM,并獲得了極高的線性擬合系數為R2=0.98。與同類方法相比較,該結果具有更寬的探測范圍。（3）采用空白和非互補DNA樣品對比的方法研究了傳感器的特異選擇性以及對低濃度BRCA1探測的可靠性。發(fā)現傳感器具有極低的噪聲水平%RBlank+3SD=2.5%,且對非互補DNA的響應幾乎可忽略,表明該傳感器對BRCA1探測的響應百分比可靠,且特異選擇性滿足需求。
蔡暢[4]（2021）在《納米SRAM型FPGA的單粒子效應及其加固技術研究》文中研究指明SRAM型FPGA具有可重構與高性能的優(yōu)勢,已成為星載系統(tǒng)的核心元器件。SRAM型FPGA主要是通過配置碼流來控制內部存儲器、寄存器等資源的邏輯狀態(tài),在輻射環(huán)境下極易引發(fā)單粒子效應,導致電路邏輯狀態(tài)和功能發(fā)生改變,威脅空間系統(tǒng)的在軌安全。復雜的空間任務對數據存儲、運算能力的要求越來越高,需要更高性能的SRAM型FPGA滿足應用需求,而這類器件對重離子輻射效應較深亞微米器件更敏感。因此,本文針對65 nm、28 nm、16 nm等關鍵節(jié)點的SRAM型FPGA,通過系統(tǒng)性的重離子單粒子效應實驗和理論研究,認識重離子與該類器件相互作用的物理機制,探究納米CMOS工藝數字集成芯片輻射響應的物理規(guī)律、加固技術的有效性、適用性、失效閾值和失效條件,為抗輻射加固設計提供依據,為航空、航天領域推進高性能、高可靠的特大規(guī)模數字集成器件應用提供數據支持。本文研究了納米SRAM型FPGA單粒子效應的測試方法以及系統(tǒng)設計,分析了測試向量、測試模式、測試方法、數據解析技術等的軟硬件實現過程,闡述了復雜數字集成電路單粒子效應故障診斷與數據提取的優(yōu)先級選擇等關鍵問題。在此基礎上,開展了體硅和Fin FET工藝商用SRAM型FPGA在輻射環(huán)境下單粒子效應響應的物理規(guī)律探究。從器件、電路等多層面分析了高能粒子與納米集成電路相互作用的物理機理?；谥仉x子加速器實驗,并結合Geant4、TRIM、CREME等工具,分析了電荷擴散半徑、能量與射程的離散度等參數對實驗結果的影響。研究發(fā)現,不同離子引起的SRAM型FPGA內部存儲模塊單粒子翻轉截面受離子徑跡特征與能量共同影響;器件內部CRAM、BRAM、DFF等核心資源的輻射敏感性響應規(guī)律具有顯著差異,但受資源配置模式的影響嚴重,功能配置后BRAM的翻轉截面提升～10倍;SRAM型FPGA功能故障的閾值與CRAM的翻轉閾值直接關聯;在高精度脈沖激光輻照平臺的輔助下,建立了初始激光能量與器件SBU、MBU等參量的物理關聯,揭示了商用Fin FET工藝SRAM型FPGA空間應用面臨的功能失效問題及存在的安全隱患;驗證了采用高能重離子Al-foil降能的方式完成倒封裝ULSI單粒子效應實驗與機理研究具有較強的實用性與推廣價值。本文針對單元級版圖加固與電路級配置模式加固兩種策略對納米SRAM型FPGA抗輻射性能的提升效果、防護機理以及加固失效的物理機制等開展了系統(tǒng)的實驗研究。單元級版圖加固能減弱電荷共享效應引起的MBU等問題,器件翻轉閾值由<5 Me V·cm2·mg-1提升至～18 Me V·cm2·mg-1,證明在65 nm節(jié)點采用單元級版圖加固提升關鍵配置位的翻轉閾值是可行的。配置模式加固實驗揭示了ECC與TMR的組合使用對器件抗單粒子翻轉能力的提升效果突出,即使采用181Ta離子輻照,65 nm標準BRAM單元的翻轉截面僅為8.5×10-9 cm2·bit-1（降低了～86.3%）。28 nm SRAM型FPGA的配置加固技術研究證實,電路內部全局時鐘等敏感資源的使用方式會對DFF的翻轉截面造成2-10倍影響。結合CREME工具的空間粒子譜預測SRAM型FPGA在軌應用價值,證明合理運用加固策略可有效降低器件的性能損失與面積代價,而關鍵資源采用物理版圖加固設計具有必要性和合理性。文中提出的SRAM型FPGA內部資源相互影響的規(guī)律模型對其可靠性分析具有重要意義,解析關鍵配置位與其他存儲資源、電路功能的關聯性并確定影響系數,是判斷該類器件在輻射環(huán)境下是否能夠可靠運行的關鍵。針對UTBB FDSOI工藝,結合SRAM型FPGA的電路架構與邏輯資源類型,提取多款抗輻射電路結構并開展重離子輻照實驗。結果表明,互鎖單元、單端口延時門、多端口延時門等加固方式對單粒子翻轉閾值與截面等參數的改善效果明顯,緊密DICE和分離DICE器件的翻轉閾值分別為～32 Me V·cm2·mg-1和～37 Me V·cm2·mg-1。22 nm節(jié)點的瞬態(tài)脈沖擾動對器件翻轉截面的影響不可忽視。此外,背偏調控對閾值電壓和輻射引入的非平衡載流子收集過程有影響,±0.2 V的微弱背偏電壓可引起抗輻射單元翻轉截面倍數增加。考慮空間粒子在4π范圍的分布規(guī)律,設計了大傾角高能重離子輻照實驗,獲取了部分加固電路的失效條件并分析了電離能損與能量沉積區(qū)域。相關結果與同LET低能重離子垂直輻照的實驗數據存在顯著差異,僅在垂直輻照條件完成單粒子實驗可能存在器件抗輻射性能被高估的風險。研究發(fā)現,基于FDSOI工藝實現超強抗輻射SRAM型FPGA具有可行性,相關物理性結論可為22 nm以下節(jié)點的星載抗輻射器件的研發(fā)提供實驗數據和設計依據。
孫富欽[5]（2021）在《柔性仿生突觸器件及觸覺感知系統(tǒng)研究》文中指出隨著人工智能和大數據等信息技術的不斷進步,仿生智能感知技術快速發(fā)展并推動了人機融合、仿生機器人等領域的顯著進步。而隨著數據量的不斷增加,傳統(tǒng)基于馮·諾依曼架構的感知系統(tǒng)面臨著信息處理能力和能源效率的瓶頸;此外,基于硅襯底的剛性器件在物理形態(tài)上與生物體的兼容性較差,無法適應未來智能可穿戴電子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。得益于生物神經網絡高度并行的網絡結構以及其事件觸發(fā)式的處理模式,生物感知系統(tǒng)能夠以更低的功耗實現對外界信號的感知,并通過調節(jié)突觸權重來實現數據處理和記憶功能。因此模仿生物感知系統(tǒng),利用人工突觸器件構建柔性感知系統(tǒng)是發(fā)展下一代低功耗與高生物兼容性的仿生感知系統(tǒng)的新型范式。在本論文中,我們模擬生物感知系統(tǒng)的功能,從仿生觸覺感知-信息傳遞-信號處理-即時反饋的角度出發(fā),在柔性觸覺傳感器、柔性人工突觸器件以及柔性觸覺感知反饋系統(tǒng)等幾個方面進行了系統(tǒng)性的研究,主要的研究成果如下:1.模擬生物的觸覺感知功能,設計制備了利用微金字塔結構聚酰亞胺/單壁碳納米管復合材料薄膜的疊層壓阻式柔性壓力傳感器。通過調控微金字塔的尺寸和薄膜厚度實現了高靈敏度、高穩(wěn)定性的壓力檢測。2.模擬生物痛覺神經信息傳遞功能,設計制備了基于半導體型單壁碳納米管和Li+摻雜聚氧化乙烯的柔性人工突觸器件,通過不同電壓下Li+嵌入到碳納米管的程度,來調節(jié)器件通道電導變化趨勢,從而實現突觸可塑性的可控調制,進而實現了對不同刺激電壓的傳遞功能,以模仿痛覺傳遞的機制。3.模擬神經突觸的信號處理功能,設計制備了能實現對輸入信號進行類神經信號處理的柔性人工突觸器件,通過對器件內質子、載流子以及缺陷等的調控,實現了突觸可塑性的可控調制,進而模擬了神經突觸一些基本的信息處理功能,例如短時突觸可塑性、長時突觸可塑性、學習-記憶-遺忘功能等。4.模擬生物痛覺感知和即時反饋過程,結合以上工作的研究成果,利用柔性觸覺傳感器、柔性人工突觸器件及離子驅動器人工肌肉等構建了新型仿生痛覺感知與即時反饋系統(tǒng),實現了對于觸覺信號的時空分辨感知、神經信號傳遞和即時反饋功能。
王曉丹[6]（2021）在《柔性可拉伸儲能器件的制備及性能研究》文中研究說明隨著科學技術的不斷發(fā)展,電子皮膚、仿生器件以及人工智能等柔性智能電子行業(yè)的迅速崛起極大地影響并改變了我們的生活方式。然而,伴隨這些柔性智能電子領域的發(fā)展,相應的柔性儲能電源也成為了我們目前較為關注的研究方向。為了實現這些智能電子在力學上的柔韌性以及佩戴舒適性,我們必須放棄既笨重又堅硬的外部供能系統(tǒng)。這意味著柔性的、可拉伸的、易集成的供電單元將成為我們研究的重點。經過對目前各類型儲能器件研究的調研,超級電容器和鋰離子電池無論從自身優(yōu)異的儲能條件還是目前對二者的研究程度而言,都已達到制備成柔性儲能器件的條件。超級電容器由于體積小、安全性高、佩戴舒適度優(yōu)良等特點成為了可集成能源存儲器件的選擇之一。但是在可穿戴集成系統(tǒng)中超級電容器在應用方面還存在很多的不足,這需要我們開發(fā)新型電極材料,優(yōu)化器件結構等來提高它的性能以及實際應用價值。除此之外,具有更高能量密度的柔性鋰離子電池是我們研究的另一個重要方面,基于高比容量的新型材料以及高拉伸性能的柔性電極是實現一體化可拉伸鋰離子電池的重要部分。本論文主要的研究成果如下:首先,運用一步溶劑熱法合成了 CH3CuS超長納米線材料。該納米線結構均一且具有穩(wěn)定的物理化學性能,納米線的平均長度可達到50～100 μm,直徑約為200～300nm。使用一步水熱法可以在幾十秒的時間內迅速反應生成CH3CuS納米線材料,緊接著通過使用真空抽濾可直接將反應完成后的產物溶液進行成膜,然后得到完整的紙基電極前驅體。隨后將該步驟得到的紙基電極進行真空干燥,便制備出可用于超級電容器的柔性電極。該柔性電極作為超級電容器的正負極,PVA/KOH混合凝膠溶液作為電解質。通過使用CH3CuS納米線的導電柔性電極組裝的聚合物半固態(tài)超級電容器器件具有優(yōu)異的電化學性能:0.5 mA/cm2電流密度下該器件測試得到的面積比電容為90.5 μF/cm2,計算得到的器件能量密度為5.2 μW·h/cm2。在經歷10,000次的充放電循環(huán)之后該器件仍然能保持最初容量的98%。除此之外,彎曲性能測試是檢驗柔性器件的必要測試手段之一,該柔性超級電容器件在不同彎曲角度下其電化學性能幾乎保持不變,容量損失僅為平鋪狀態(tài)下容量的1%～2%,這些結果充分證明使用CH3CuS柔性電極組裝的超級電容器具有優(yōu)異的抗彎曲性能。而且CH3CuS柔性電極作為無添加劑、經濟有效、環(huán)保的柔性電極在柔性儲能器件領域具有廣闊的應用前景。其次,為了拓寬超級電容器的應用范圍,使新型能源器件能夠滿足柔性智能電子領域的需求,我們設計了打印-轉印法快速批量制作柔性超級電容器陣列。使用該工藝制作的超級電容器陣列不僅可以實現電壓和電容的可控輸出,還可以實現器件形狀的個性化定制。簡單來說就是電容器的電極形狀、單個電容器的連接形式以及電容陣列的組裝形式都可以人為的控制,以此來滿足現有人工智能電子領域以及可穿戴電子皮膚領域對特異性電源的需求。本實驗中使用打印-轉印技術在柔性PET基底上制備了超級電容器陣列,該陣列器件表現出優(yōu)異的電化學性能:良好的面積比電容（0.32 mF/cm2）、超快的充放電性能以及良好的單位面積功率密度（66.5 μW/cm2）。此工藝技術可以通過轉移打印串聯和并聯的微型超級電容器陣列來輕松實現高電壓和高電容的輸出。此外,運用該方法還可以在各種基材上（如醫(yī)用薄膜、棉布和玻璃片）實現美觀多樣的微型超級電容器陣列的轉印。例如,在本實驗中我們利用此工藝技術制作了龍騰圖案的微型超級電容器,并作為紋身電源貼附在人體手臂部位,它既可以作為一種裝飾同時也可以為電子皮膚設備提供能源供應。同時在本工作中我們還實現了智能水杯的組裝,使用轉印技術將設計好的鮮花形狀的超級電容器件貼附在家用水杯上面,同時集成兩個溫度傳感器,當水杯的溫度發(fā)生變化時溫度傳感器驅動不同的信號指示燈亮起,可以讓使用者避免熱水的燙傷。在本工作中該方法制作的微型超級電容器可很好地集成智能電子設備,是柔性供能電源的主要研究方向。然而,考慮到柔性超級電容器能量密度偏低的缺點,具有更高能量密度的柔性鋰離子電池也是我們本文研究的重點之一?？衫熹囯x子電池作為一種極具發(fā)展前景的可穿戴電子儲能器件,在新興的可穿戴電子領域受到了廣泛的關注。盡管最近在可拉伸電極、隔膜和封裝材料方面都取得了不錯的進展,但構建可拉伸的全電池仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。因此,在本工作中我們從全拉伸鋰離子電池出發(fā)采用靜電紡絲法制備PVDF/TPU納米纖維隔膜,將LiFePO4（LFP）-TPU和Si@C-TPU漿料分別電噴涂在制備的彈性可拉伸集流體上,制備了平面可拉伸正極和負極。然后將得到的PVDF/TPU納米纖維隔膜熱壓在平面正極和負極之間,注入電解液后成功封裝一體化可拉伸鋰離子電池。制備的平面型可拉伸鋰離子全電池在放松狀態(tài)下具有約6 mA·h/cm2的穩(wěn)定面積比容量。此外,當該可拉伸鋰離子電池被拉伸到約為原來長度的150%時,該可拉伸鋰離子電池仍然保持了 4.3 mA·h/cm2的放電容量。經過100次的拉伸/釋放循環(huán)過程后該鋰離子電池依然具有初始面積比容量的70%。結果表明,這種全可拉伸鋰離子電池將在未來可拉伸電子學領域中具有一定的應用潛力。
侯景楓[7]（2021）在《基于硼化鈷的結晶-非晶異質相材料的電化學性能研究》文中認為作為超級電容器的電極材料,雙金屬氧化物具有比單金屬氧化物更高的電化學活性,能夠進行多重法拉第反應,因此具有較高的理論比容量。然而,受低電導率的限制,其實際比容量比理論值低得多,尤其是在高電流密度下,電子傳輸緩慢,進而影響其倍率性能。為了解決此問題,提出了一種結晶-非晶異質相工程策略。當兩種結晶程度不同的材料復合后,會形成結晶-非晶異質相界面,一方面,可以改善電子傳輸層和電極-電解質之間的歐姆接觸,提供更多的電化學活性位點,促進離子擴散和電子傳輸;另一方面,非晶相具有無序排列的結構缺陷,可以有效地適應氧化還原過程中的體積變化,有利于提高比容量?；谝陨嫌懻?本文旨在以Co-B材料為非晶相,分別以CoMoO4、NiMoO4、Co3V2O8、Ni3V2O8、CoWO4和NiWO4為結晶相,構筑了一系列結晶-非晶異質相復合納米材料,進而研究其電化學性能。主要研究內容和研究結果如下:采用水浴法分別合成了CoMoO4、NiMoO4、Co3V2O8、Ni3V2O8,采用水熱法合成了CoWO4、NiWO4,進一步采用液相還原法,依次合成了CoMoO4/Co-B棒狀混合結構、NiMoO4@Co-B棒狀核殼結構、Co3V2O8@Co-B球狀核殼結構、Ni3V2O8@Co-B球狀核殼結構、CoWO4/Co-B復合納米結構以及NiWO4/Co-B復合納米結構,并且調節(jié)了結晶相與非晶相的比例。單電極電化學性能表明,在6 M KOH電解液中,合成的最佳結晶-非晶質量比的CoMoO4/Co-B、NiMoO4@Co-B、Co3V2O8@Co-B、Ni3V2O8@Co-B、CoWO4/Co-B以及NiWO4/Co-B電極材料在0.5 A g-1下分別展現出436、2025、552、1789、430以及319 F g-1的比容量,均高于相同測試條件下的對應的雙金屬氧化物(CoMoO4:202F g-1、NiMoO4:1004 F g-1、Co3V2O8:321 F g-1、Ni3V2O8:1232 F g-1、CoWO4:137 F g-1、NiWO4:182 F g-1)。電流密度從0.5 A g-1增至10 A g-1時,CoMoO4/Co-B、NiMoO4@Co-B、Co3V2O8@Co-B、Ni3V2O8@Co-B、CoWO4/Co-B以及NiWO4/Co-B電極材料的容量保持率分別為66%、86%、67%、63%、66%以及73%,除CoMoO4/Co-B外,均高于對應的雙金屬氧化物（CoMoO4:77%、NiMoO4:46%、Co3V2O8:64%、Ni3V2O8:38%、CoWO4:66%、NiWO4:51%）。組裝的結晶-非晶異質相復合材料//活性炭混合型超級電容器也均展現出了優(yōu)異的比容量、功率密度和能量密度。此外,還探究了加入不同質量的活性炭導電添加劑對Co-B電極電化學性能的影響。單電極電化學測試結果表明,在0.5 A g-1的電流密度下,合成的最佳Co-B-活性炭具有412 F g-1的比容量,高于Co-B的276 F g-1的比容量。電流密度從0.5 A g-1增至10 A g-1時,展現出75%的倍率性能。組裝的Co-B-活性炭復合材料//活性炭混合型超級電容器也具有優(yōu)異的電化學性能。通過以上研究內容,我們初步證明了構筑結晶-非晶異質相有助于提高電極材料的比容量和倍率性能,并且電極材料的形貌結構在一定程度上也會影響電化學性能。此外,也可以拓展合成其他類型的結晶-非晶相材料應用于儲能領域。
安琪[8]（2021）在《新型低維半導體材料電子性質調控及量子輸運的第一性原理研究》文中認為近年來,一個或多個維度被限制在納米尺度下的新型低維材料逐漸成為材料科學研究領域的熱點。與傳統(tǒng)的三維塊體材料相比,低維材料由于量子限制、表面和界面等效應,具有獨特的電子、光學和力學等性質。因此,低維材料在工業(yè)技術應用方面有著巨大的潛力,尤其是為納米電子器件的發(fā)展注入了新的活力,并且提供了擁有極多可能性的新的基礎科學研究方向。與此同時,理論物理化學和計算機科學的發(fā)展進步也是日新月異,這促使了很多量子計算方法的產生。其中,基于密度泛函理論的第一性原理方法使得我們可以用數值方法求解復雜體系的薛定諤方程,進而獲得與實驗測量結果相近的材料體系的物理化學性質。通過對低維材料的理論計算研究,可以預測材料體系的未知性質,為實驗制備、測量和應用等提供參考,從而節(jié)省資源并提高實驗效率。因此,本論文的主題是為了突破當前電子器件發(fā)展瓶頸,采用第一性原理計算的方法,結合實驗體系,對一些新型低維材料的電子結構和調控、表面和界面效應、量子輸運以及潛在應用進行研究。圍繞這一主題,我們有兩個切入點:利用低維材料設計新型邏輯器件,并且對新型低維半導體材料性質進行理論計算研究。貫穿本論文的研究有三條主線:（1）結合實驗體系開展理論計算預測;（2）從一維（1D）體系到二維（2D）體系;（3）從使用傳統(tǒng)第一性原理計算方法對中小體系進行模擬計算到使用新開發(fā)的計算程序RESCU突破大體系計算瓶頸對大體系進行包含自旋軌道耦合的復雜計算。論文的主要研究內容和成果如下:（1）依據實驗材料體系設計構建了 S i（10 0）-2 ×1:H表面懸掛鍵納米線（dangling bond wire,DBW）自旋量子輸運器件模型,并利用非平衡格林函數方法的第一性原理量子輸運理論對其自旋相關量子輸運性質進行研究。通過分析透射系數和散射態(tài)密度,發(fā)現了位于DBW附近的單個自旋極化的懸掛鍵（dangling bond center,DBC）可以對DBW中自旋輸運產生強烈的影響;并且這種影響可以通過透射系數圖譜中的尖銳的下降表現出來。研究表明,這種DBW和DBC之間依賴于自旋的調控作用的有效距離可以達到1.5納米;透射圖譜中位于尖銳的下降的能量所對應的散射態(tài)密度則集中分布在DBC周圍,而非向電極方向傳播。這些發(fā)現可以通過一個清晰的物理圖像很好的解釋,即,當DBW和DBC具有相同的自旋極化態(tài)并處于相近的能級上時,兩者之間會產生很強的雜化等相互作用。DBW中這種現象可以產生高達100%的自旋過濾效應。（2）近來,實驗室成功制備出二維五族銻砷合金材料,為新興五族二維材料的研究的增添了新的自由度,然而,目前實驗上對此類二維材料的具體電子性質等的測量較難實現。因此,本論文采用第一性原理方法研究了不同組分濃度和原子排布方式對銻砷合金單層膜電子結構的影響;并且對銻砷合金單層膜在包括Ge（1 11）、Si（1 11）、石墨烯和六方氮化硼在內四種常用基底上的生長機制和界面作用進行了模擬計算。研究結果揭示了通過調控銻砷合金單層膜中不同元素原子的位置排布可以導致材料從間接半導體到直接半導體的轉變,并且解釋了這種現象是由軌道態(tài)密度分布的轉變所引起的。此外,研究表明在Ge和Si基底上制備的銻砷合金單層膜的半導體性質因較強的界面處相互作用受到了抑制;而由于較弱的范德瓦爾茲相互作用,在石墨烯和六方氮化硼基底上制備的銻砷合金單層膜則保留了完好的半導體電子結構性質。（3）二維層狀材料范德瓦爾茲異質結結構的層間相對扭轉可以形成莫列條紋（moire pattern）,并且通過控制扭轉角度θ可以構建出具有不同尺度大小的周期性莫列超晶格（moire superlattice,MSL）。莫列超晶格結構可以對異質結的原子和電子結構性質進行周期性平面內調控,從而產生如原子位置重構以及超平能帶（ultra-flat bands）等新的有趣物理現象。在本研究工作中,我們使用新開發(fā)的大體系第一性原理計算程序RESCU對雙層扭轉銻烯莫列超晶格的原子結構重構現象以及電子結構演變進行了系統(tǒng)深入的研究。首先,我們發(fā)現在結構優(yōu)化過程中,其莫列條紋結構會通過漩渦重構（vortex-like reconstruction）形成具有明顯邊界的高對稱堆疊區(qū)塊分布。當扭轉角度θ減小至≤ 6.01 °時,原子結構重構對電子結構的影響逐漸增強并導致邊緣價帶處平能帶（flatbands）結構的出現。與雙層扭轉石墨烯不同的是,這些平能帶結構的形成不需要一個特殊“魔法角度”。通過進一步的研究,我們發(fā)現不均勻的層間雜化作用以及局域應力是造成平能帶結構的原因,并且通過局域應力可以改變雙層扭轉銻烯MSL的實空間波函數分布,從而實現能帶結構調控。
黃兆嶺[9]（2020）在《柔性金屬納米結構執(zhí)行器制造關鍵技術及其應用研究》文中進行了進一步梳理柔性電子器件主要以柔性材料為基底薄膜層,結合微納米集成制造工藝設計制造具有傳感,數據存儲以及能源轉化等多種功能的元器件,在航空航天、生物醫(yī)療、信息傳感等領域有廣闊的應用前景?；贛EMS微執(zhí)行器件的醫(yī)療器械發(fā)展日新月異,作為柔性醫(yī)療器械的關鍵元件,微電極陣列執(zhí)行器件受到了廣泛的關注。微電極陣列（MEAs）作為執(zhí)行器關鍵元件,可對神經或肌肉進行電刺激,記錄來自神經細胞的動作電位,從而實現在活細胞組織和電子設備間的傳導。然而,常規(guī)微電極器件存在高電阻抗,低粘附以及生物相容性差等缺陷,導致其在醫(yī)學檢測、生物傳感、微機器人等應用中遇到了諸多困難。其中最主要的是電極在植入體內電阻抗過大,導致刺激和記錄過程中需要施加大電流,這種現狀不僅將嚴重損傷接觸位置皮膚和組織,而且還將極大的降低其金屬和高分子層之間的粘附力,導致微電極器件快速失效。另外由于高分子柔性材料與金屬涂層之間的楊氏模量不匹配問題,導致柔性電極在長期植入過程中金屬層涂層很容易脫落。因此,為了開發(fā)出具有粘附力高,阻抗低的柔性電極器件,針對制造過程中的關鍵技術工藝進行改進具有重要的科學意義和應用價值。本論文通過反應離子干法刻蝕以及軟光刻中的微接觸印刷方法研究如何通過新的工藝方法加工制備具有不同納米結構的微電極執(zhí)行器,使其具有低阻抗性能,高粘附性能以及優(yōu)良的拉伸扭轉性能。本文基于神經刺激/記錄中重要的執(zhí)行電子器件柔性微電極陣列為主要研究對象,重點關注具有納米結構的柔性電極執(zhí)行器件制造領域的關鍵技術。主要目的是通過不同的制造工藝步驟提高具有金屬導電層的電極陣列電學性能和機械性能。特別是,高分子柔性材料與金屬涂層之間的粘附力以及導電金屬層與生物體界面的阻抗性能。基于粘附性力學理論基礎,分析金屬層在柔性金屬基底薄膜表面的分子作用力。主要通過建立柔性高分子材料與導電金屬層之間納米壓痕測試模型以及納米劃痕測試模型來表達其表面金屬層彈性模量,進一步分析薄膜硬度和摩擦系數以及壓痕深度變化。同時,使用COMSOL Multiphysics有限元仿真方法在視網膜模型中進一步研究柔性電極的觸點大小與產生的熱量關系,為柔性電極的參數設計提供一定的參考?；贛EMS工藝制造方法,探索柔性金屬電極執(zhí)行器加工制造工藝過程,制備了10通道和126通道的神經刺激/記錄柔性電極器件。而且對MEMS工藝過程中的反應離子刻蝕（干法刻蝕）的參數進行優(yōu)化,使用刻蝕之后得到的凹凸納米結構模型提高了金屬層與高分子柔性基底的粘附力。為了更進一步優(yōu)化電極觸點的電學性能,通過在電極觸點電鍍不同3D納米形貌的結構進一步減小了涂層表面的阻抗,提高了柔性電極涂層界面的電荷存儲容量以及接觸表面積。通過對薄膜的納米壓痕以及納米劃痕形貌分析,金屬層在經歷第一階段至第三階段的納米劃痕薄膜破壞過程中,柔性基底上的凹凸納米結構可以在一定程度上降低了薄膜的內聚力破壞。采用微接觸印刷（μCP）工藝技術,以聚多巴胺（PDA）仿生涂層為中間緩沖層,鉑納米線（PtNW）為導電金屬層,制造了一種新型的可植入式柔性電極執(zhí)行器件。通過微接觸印刷壓力的大小,研究了微印刷工藝制造的薄膜厚度以及成型制造之后表界面阻抗性質?；诜律掣絇DA薄膜材料,在分子水平上改善了基底層與金屬層楊氏模量不匹配的問題,并使用機械疲勞壽命測試方法（包括超聲波浴實驗,扭轉疲勞實驗）研究其粘附性性能的改善。使用體外測試方法,測試了PI-PDA/PtNW柔性電極器件的電學性能及其與PI-Ti/Pt柔性電極的性能對比。通過使用nano-TiO2顆粒加速PDA仿生薄膜涂層的沉積,這種加工方案為其表面電子在光照下發(fā)生電子轉移的特性以及對鉑金屬納米結構涂層的加速沉積機理有重要的研究價值,進而通過這種工藝得到了柔性金屬涂層電極執(zhí)行器的快速制造的工藝。通過添加nano-TiO2半導體材料到PDA涂層薄膜的內部和表面,解決PDA仿生涂層材料和鉑納米線的原位生長時間過長的不足,縮短柔性電極器件的制造時間?；诠庹諚l件下納米TiO2表面電子-空穴分離現象,研究其穩(wěn)定狀態(tài)下極化電流性質與紫外光照強度的線性關系。將所制備的柔性電極植入大鼠腦部和視網膜內部分析其檢測效果,并與當前商業(yè)電極的植入性能作對比。主要從動物實驗平臺的系統(tǒng)搭建,動物手術實驗以及信號采集、處理等幾個方面進行分析,同時處理和比較三種不同種類的電極信號。通過比較不同刺激閾值下的電極記錄神經信號動作電位波形,研究比較柔性PDA/PtNW微電極的體內刺激信號相對Ti/Pt微電極的信噪比以及檢測神經信號動作電位的密集度。綜上所述,本文首先通過磁控濺射、干法刻蝕、濕法刻蝕等系列工藝方法開發(fā)了一種柔性神經電極器件的制造工藝,并通過優(yōu)化反應離子刻蝕工藝參數,得到了一種凹凸納米結構增強金屬層與高分子層的一個完整的工藝參數。通過控制甲酸溶液的濃度以及電鍍電位的大小得到了一種3D壘晶狀納米密集結構,這種結構可以將相對粗糙度（RMS）提高到116.5 nm,阻抗降低到0.824 kΩ。使用軟光刻工藝制造方法和聚多巴胺粘附性仿生材料在分子領域改善了高分子材料與金屬層之間的楊氏模量不匹配問題。進一步通過微接觸印刷工藝降低了制造成本的,使用化學自組裝工藝方法原位生長鉑納米線導電金屬層,獲得具有較大比表面積的涂層。通過紫外光照下納米二氧化鈦的電子轉移效應,快速氧化PDA仿生涂層合成以及鉑金屬導電金屬涂層的還原,將制造時間整體縮短至原來的十六分之一。通過搭建動物實驗平臺,參照當前應用廣泛的商業(yè)鉑銥合金電極,測試了電極在動物神經記錄和刺激過程中表現的性能。本研究對未來柔性電極執(zhí)行器件的制造的關鍵技術工藝突破具有重要的科學意義和應用價值。
丁亞飛,陳翔宇[10]（2020）在《基于摩擦納米發(fā)電機的可穿戴能源器件》文中提出隨著電子器件向著小型化、功能化的方向邁進,可穿戴電子器件受到越來越多的關注,但是可穿戴電子器件的能源供給問題目前仍亟待解決.基于摩擦起電與靜電感應耦合效應的摩擦納米發(fā)電機具有成本低、選材廣、柔性等特點,可以收集人體的低頻、不規(guī)律能量并高效地轉化為電能,在可穿戴帶能源器件領域有著巨大的發(fā)展?jié)摿?本文將首先介紹摩擦納米發(fā)電機的四種基本工作模式以及摩擦起電機理的最新研究,然后從貼敷于人體皮膚的直接式能源收集與附著于衣物、鞋子等人體附屬物的間接式能源收集兩個部分詳細綜述基于摩擦納米發(fā)電機的可穿戴能源器件的研究進展.最后,對用于驅動電子器件的能量管理模塊進行系統(tǒng)介紹,分析討論目前可穿戴能源器件發(fā)展中的問題和瓶頸,探討未來的發(fā)展方向.
二、納米器件研究與應用的最新發(fā)展（論文開題報告）
（1）論文研究背景及目的
此處內容要求：
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準備的觀點或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結構并詳細分析其設計過程。在該MMU結構中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內容查找的相聯存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結構映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉換過程,TLB結構組織等。該MMU結構將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現的一個重要組成部分。
（2）本文研究方法
調查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關研究對象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關信息。
實驗法：通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現與確認事物間的因果關系。
文獻研究法：通過調查文獻來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法：依據現有的科學理論和實踐的需要提出設計。
定性分析法：對研究對象進行“質”的方面的研究，這個方法需要計算的數據較少。
定量分析法：通過具體的數字，使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學科研究法：運用多學科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法：這是社會科學用來分析社會現象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、納米器件研究與應用的最新發(fā)展（論文提綱范文）
（1）聚集誘導發(fā)光（論文提綱范文）
| Contents |
| 1 引言 |
| 2 聚集誘導發(fā)光材料 |
| 2.1 AIE小分子 |
| 2.1.1 9,10-二苯乙烯基蒽 |
| 2.1.1.1 DSA材料 |
| (1)有機小分子 |
| (2)齊聚物 |
| (3)樹枝狀分子 |
| (4)聚合物 |
| 2.1.1.2 DSA聚集態(tài)結構與功能 |
| (1)高效發(fā)光晶體 |
| (2)聚集態(tài)結構的動態(tài)調控 |
| 2.1.2 四苯基苯 |
| 2.1.3 四苯基吡嗪 |
| 2.1.3.1 TPP的合成 |
| 2.1.3.2 TPP衍生物的應用 |
| 2.1.4 多芳基并吡咯 |
| 2.1.4.1 分子結構-光物理性能關系 |
| 2.1.4.2 應用 |
| 2.2 AIE共晶體系 |
| 2.2.1 AIE共晶 |
| 2.2.1.1 氫鍵/鹵鍵AIE共晶 |
| 2.2.1.2 電荷轉移AIE共晶 |
| 2.2.1.3 其他類型AIE共晶 |
| 2.2.2 AIE共晶的應用 |
| 2.2.2.1 藥物傳輸和釋放 |
| 2.2.2.2 生物成像 |
| 2.2.2.3 光學傳感 |
| 2.3 AIE聚合物 |
| 2.3.1 生物成像 |
| 2.3.1.1 選擇性成像 |
| 2.3.1.2 響應性成像 |
| 2.3.2 生物診療 |
| 2.3.2.1 光動力治療 |
| 2.3.2.2 原位診療 |
| 2.3.2.3 藥物/核酸遞送 |
| 2.4 AIE金屬有機配合物 |
| 2.4.1 具有聚集誘導發(fā)光的釕(Ⅱ)和銥(Ⅲ)配合物 |
| 2.4.1.1 AIE金屬配合物發(fā)光機理及其設計 |
| 2.4.1.2 AIE釕(Ⅱ)配合物 |
| 2.4.1.3 AIE銥(Ⅲ)配合物 |
| 2.4.2 貨幣金屬團簇 |
| 2.4.3 具有AIE性質的超分子金屬有機配合物 |
| 2.4.3.1 具有AIE性質的金屬有機大環(huán) |
| 2.4.3.2 具有AIE性質的金屬有機籠 |
| 2.4.3.3 具有AIE性質的金屬有機框架 |
| 3 AIE機理 |
| 3.1 AIE的微觀機制 |
| 3.1 J-聚集體發(fā)光機理 |
| 3.2 分子內運動受限機理 |
| 3.3 無輻射通道受阻機理 |
| 3.4 聚集誘導輻射躍遷機理 |
| 4 AIE概念的衍生 |
| 4.1 有機室溫磷光 |
| 4.1.1 結晶誘導磷光和聚集誘導磷光 |
| 4.1.2 有機室溫磷光體系 |
| 4.1.3 有機室溫磷光三線態(tài)調控 |
| 4.1.3.1 有機室溫磷光壽命調控 |
| 4.1.3.2 有機室溫磷光的效率調控 |
| 4.1.3.3 有機室溫磷光的顏色調控 |
| 4.1.3.4 有機室溫磷光的激發(fā)波長調控 |
| 4.1.3.5 有機室溫磷光性質的動態(tài)調控 |
| 4.1.3.6 主客體摻雜調控有機室溫磷光 |
| 4.1.4 有機室溫磷光材料的應用 |
| 4.1.4.1 OLED |
| 4.1.4.2 生物成像與治療 |
| 4.1.4.3 揮發(fā)性有機物傳感 |
| 4.1.4.4 信息加密 |
| 4.2 非典型發(fā)光 |
| 4.2.1 非典型發(fā)光化合物的分類 |
| 4.2.1.1 非典型發(fā)光聚合物 |
| 4.2.1.2 非典型發(fā)光小分子 |
| 4.2.2 非典型發(fā)光化合物的發(fā)光機理 |
| 4.2.3 非典型發(fā)光化合物的光物理性質 |
| 4.2.4 非典型發(fā)光化合物的光物理性質的調節(jié) |
| 4.2.4.1 發(fā)光波長調節(jié) |
| 4.2.4.2 發(fā)光強度或量子效率調節(jié) |
| 5 材料的刺激響應特性 |
| 5.1 力致發(fā)光變色 |
| 5.1.1 小分子力致發(fā)光變色材料 |
| 5.1.2 聚合物力致發(fā)光變色材料 |
| 5.2 力致發(fā)光 |
| 5.2.1 力致熒光 |
| 5.2.2 同質多晶 |
| 5.2.3 力致磷光 |
| 5.2.4 摻雜型ML |
| 5.2.5 力致發(fā)光HOF材料 |
| 5.3 一些其他的刺激響應特性 |
| 6 AIE材料的應用 |
| 6.1 AIE在復合材料無機相分散度評價中的應用 |
| 6.1.1 無機相分散度三維熒光成像及定性評價 |
| 6.1.2 無機相分散度三維熒光成像及定量評價 |
| 6.2 AIE材料用于有機電致發(fā)光二極管 |
| 6.2.1 基于AIE材料的OLEDs |
| 6.2.2 高激子利用率的AIE-OLEDs |
| (1)基于AIE-TTA材料的OLEDs |
| (2)基于AIE-HLCT材料的OLEDs |
| (3)基于AIE-TADF材料的OLEDs |
| (4)基于AIE-Ph材料的OLEDs |
| 6.2.3 基于AIE材料的白光OLEDs |
| 6.3 AIE材料在生物領域的應用 |
| 6.3.1 AIE熒光探針的設計及其用于生物檢測與成像 |
| 6.3.1.1 基于模塊化多肽的AIE探針 |
| (1)作為成像示蹤制劑 |
| (2)作為成像治療制劑 |
| 6.3.1.2 基于半菁的AIE探針對生物標志物的可激活式檢測與成像 |
| (1)具有AIE特性的半菁類可激活式探針的結構設計 |
| (2)具有AIE特性的半菁類可激活式探針對生物標志物的檢測與成像 |
| (a) 對酶類生物標志物的檢測與成像 |
| (b) 對生物微環(huán)境pH的檢測 |
| (c) 對小分子生物標志物的檢測 |
| 6.3.1.3 NIR二區(qū)熒光探針 |
| 6.3.1.4 AIE NIR二區(qū)三光子成像 |
| 6.3.1.5 AIE光捕獲熒光探針 |
| 6.3.2 AIE材料在生物診療方面的應用 |
| 6.3.2.1 調控AIE材料的熒光性能用于成像腫瘤切除 |
| 6.3.2.2 光動力治療 |
| 6.3.2.3 光熱治療 |
| (1)“分子內運動誘導光熱(Intramolecular motion-induced photothermy, iMIPT)”機制 |
| (2)iMIPT分子在生物醫(yī)學領域的應用 |
| (3)iMIPT分子在生物傳感中的應用 |
| 6.3.2.4 AIE材料用于多模態(tài)光學診療 |
| (1)無機材料輔助的多模態(tài)光學診療 |
| (2)基于單種AIE分子的多模態(tài)光學診療 |
| 7 總結與展望 |
（2）柔性仿生觸覺感知技術：從電子皮膚傳感器到神經擬態(tài)仿生觸覺感知系統(tǒng)（論文提綱范文）
| 0 引言 |
| 1 面向仿生感知的柔性觸覺傳感器 |
| 1.1 壓阻式柔性觸覺傳感器 |
| 1.2 電容式柔性觸覺傳感器 |
| 1.3 壓電式柔性觸覺傳感器 |
| 1.4 摩擦電式柔性觸覺傳感器 |
| 2 仿生柔性人工突觸器件 |
| 2.1 神經突觸及人工突觸器件簡介 |
| 2.2 基于憶阻器結構的兩端柔性人工突觸器件 |
| 2.2.1 基于ECM的兩端柔性人工突觸器件 |
| 2.2.2 基于VCM的兩端柔性人工突觸器件 |
| 2.2.3 基于PCM的兩端柔性人工突觸器件 |
| 2.2.4 基于FeM的兩端柔性人工突觸器件 |
| 2.3 基于晶體管結構的三端柔性人工突觸器件 |
| 2.3.1 浮柵晶體管型三端柔性人工突觸器件 |
| 2.3.2 雙電層晶體管型三端柔性人工突觸器件 |
| 2.3.3 電化學晶體管型三端柔性人工突觸器件 |
| 2.3.4 鐵電場效應晶體管型三端柔性人工突觸器件 |
| 2.4 新型人工突觸器件 |
| 2.4.1 磁性材料 |
| 2.4.2 二維材料 |
| 2.4.3 金屬鹵化物鈣鈦礦 |
| 2.5 小結 |
| 3 柔性神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng) |
| 3.1 基于壓阻式柔性傳感器的神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng) |
| 3.2 基于電容式柔性傳感器的神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng) |
| 3.3 基于壓電式柔性傳感器的神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng) |
| 3.4 基于摩擦電柔性傳感器的神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng) |
| 3.5 基于神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng)的仿生運動神經元 |
| 3.6 小結 |
| 4 總結與展望 |
| 1、降低柔性人工突觸器件/系統(tǒng)的功耗。 |
| 2、提高柔性人工突觸器件的穩(wěn)定性。 |
| 3、拓展柔性人工突觸器件的功能。 |
| 4、柔性人工突觸器件和神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng)的集成化制備。 |
（3）二硫化鉬納米薄膜生物傳感器的構建及其性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 研究背景與意義 |
| 1.2 生物傳感器概述 |
| 1.2.1 生物傳感器的基本概念 |
| 1.2.2 生物傳感器的分類及其原理 |
| 1.3 二維材料場效應生物傳感器 |
| 1.3.1 二維半導體晶體管 |
| 1.3.2 二維半導體生物傳感器的電子學原理 |
| 1.3.3 二維材料半導體生物傳感器的發(fā)展現狀 |
| 1.4 本論文的研究目的與主要內容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要內容 |
| 第2章 二硫化鉬納米薄膜的制備與微觀結構 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 MoS_2 的概述 |
| 2.2.1 MoS_2 的特性介紹 |
| 2.2.2 MoS_2 的制備方法介紹 |
| 2.2.3 MoS_2 材料的表征方法介紹 |
| 2.3 MoS_2 的機械剝離法制備與表征 |
| 2.3.1 實驗耗材與設備 |
| 2.3.2 標記化襯底的制備 |
| 2.3.3 MoS_2 薄膜的制備 |
| 2.3.4 MoS_2 薄膜的微觀結構 |
| 2.4 圖形化MoS_2 薄膜的CVD法合成與表征 |
| 2.4.1 圖形化MoS_2 薄膜合成的設計與原理 |
| 2.4.2 實驗耗材與設備 |
| 2.4.3 圖形化MoS_2 薄膜的合成 |
| 2.4.4 圖形化MoS_2 薄膜的微觀結構表征 |
| 2.5 本章小結 |
| 第3章 DNA四面體修飾的二硫化鉬基生物傳感器 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 傳感器的設計與原理 |
| 3.2.1 器件結構與生物探針設計 |
| 3.2.2 PSA蛋白的響應原理 |
| 3.3 生物傳感器的構建 |
| 3.3.1 實驗耗材與設備 |
| 3.3.2 傳感器的構建 |
| 3.4 傳感器的表面功能化 |
| 3.4.1 DNA四面體的表征 |
| 3.4.2 生物功能化的機理分析 |
| 3.5 生物傳感器的性能研究 |
| 3.5.1 MoS_2 基效應晶體管的電學特性 |
| 3.5.2 PBS中 PSA的電學響應 |
| 3.5.3 模擬血清中PSA的電學響應 |
| 3.5.4 傳感器的特異性 |
| 3.6 本章小結 |
| 第4章 生物分離式二硫化鉬基傳感器陣列 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 生物分離式傳感器的設計與工作原理 |
| 4.2.1 結構設計 |
| 4.2.2 目標DNA的響應原理 |
| 4.3 生物分離式傳感器陣列的構建 |
| 4.3.1 實驗耗材與設備 |
| 4.3.2 傳感器陣列的制備 |
| 4.3.3 傳感器的組裝與探測 |
| 4.4 生物分離式傳感器的結構與生物修飾 |
| 4.4.1 MoS_2 器件陣列的表征 |
| 4.4.2 生物修飾 |
| 4.5 生物分離式傳感器的性能研究 |
| 4.5.1 BRCA1 的電學響應 |
| 4.5.2 可靠性實驗 |
| 4.6 本章小結 |
| 第5章 總結與展望 |
| 5.1 總結 |
| 5.2 不足與展望 |
| 5.2.1 本工作的不足 |
| 5.2.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果 |
（4）納米SRAM型FPGA的單粒子效應及其加固技術研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 空間輻射環(huán)境與輻射效應簡介 |
| 1.2 單粒子效應及其表征分析方法 |
| 1.2.1 單粒子效應物理機制 |
| 1.2.2 單粒子效應的主要類型 |
| 1.2.3 單粒子效應核心參數 |
| 1.2.4 單粒子效應實驗方法 |
| 1.2.5 單粒子效應的數值仿真技術 |
| 1.3 SRAM型 FPGA的發(fā)展現狀 |
| 1.4 典型 SRAM型 FPGA的資源架構 |
| 1.4.1 可配置邏輯塊 |
| 1.4.2 互連與布線資源 |
| 1.4.3 可編程的輸入輸出單元 |
| 1.4.4 其他資源 |
| 1.5 SRAM型 FPGA的單粒子效應研究現狀 |
| 1.5.1 SRAM型 FPGA單粒子效應基本介紹 |
| 1.5.2 晶體管密度對SRAM型 FPGA單粒子效應的影響 |
| 1.5.3 晶體管工作參數對SRAM型 FPGA單粒子效應的影響 |
| 1.5.4 SRAM型 FPGA單粒子效應加固技術面臨的挑戰(zhàn) |
| 1.6 論文的研究內容與目標 |
| 第2章 SRAM型 FPGA單粒子效應測試方法與實驗技術 |
| 2.1 本章引論 |
| 2.2 單粒子效應測試方法與流程 |
| 2.2.1 單粒子閂鎖的監(jiān)測與防護 |
| 2.2.2 單粒子功能中斷測試 |
| 2.2.3 單粒子翻轉的測試 |
| 2.3 單粒子效應測試系統(tǒng)硬件模塊 |
| 2.4 單粒子效應測試系統(tǒng)軟件模塊 |
| 2.5 單粒子效應實驗測試向量的設計 |
| 2.6 單粒子效應測試系統(tǒng)功能驗證 |
| 2.7 重離子單粒子效應輻照實驗 |
| 2.8 本章小結 |
| 第3章 納米級商用SRAM型 FPGA單粒子效應實驗 |
| 3.1 本章引論 |
| 3.2 器件選型與參數信息 |
| 3.3 實驗向量設計 |
| 3.4 輻照實驗條件與參數設計 |
| 3.4.1 重離子輻照條件與參數計算 |
| 3.4.2 脈沖激光輻照條件與參數 |
| 3.5 單粒子效應數據結果 |
| 3.5.1 相同工藝不同結構BRAM與 CRAM的實驗結果 |
| 3.5.2 相同工藝不同結構DFF的實驗結果 |
| 3.5.3 測試參量依賴性的實驗結果 |
| 3.5.4 FinFET工藝器件的實驗研究 |
| 3.6 分析與討論 |
| 3.6.1 存儲單元單粒子翻轉機理討論 |
| 3.6.2 測試技術與結果 |
| 3.7 本章小結 |
| 第4章 納米SRAM型 FPGA單粒子效應加固技術研究 |
| 4.1 本章引論 |
| 4.2 單元級版圖加固的SRAM型 FPGA |
| 4.3 電路級配置模式加固的SRAM型 FPGA |
| 4.3.1 電路級配置模式加固的BRAM |
| 4.3.2 電路級配置模式加固的DFF |
| 4.4 加固單元與電路的重離子實驗設計 |
| 4.5 單元級版圖加固效果的實驗研究 |
| 4.5.1 單元級版圖加固對SEU的影響 |
| 4.5.2 單元級版圖加固對SEFI的影響 |
| 4.6 電路級配置模式加固效果的實驗研究 |
| 4.6.1 配置模式加固的BRAM |
| 4.6.2 配置加固的DFF |
| 4.7 加固效果及適用性討論 |
| 4.7.1 單元級版圖加固的效果及適用性 |
| 4.7.2 電路級配置模式加固的效果及適用性 |
| 4.8 本章小結 |
| 第5章 在軌翻轉率及空間應用 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 空間翻轉率預估流程 |
| 5.3 重離子引起的空間翻轉率預估 |
| 5.4 降低小尺寸SRAM型 FPGA空間翻轉率的方法研究 |
| 5.5 本章小結 |
| 第6章 FDSOI工藝抗輻射電路及其應用 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.1.1 提升納米SRAM型 FPGA抗單粒子效應能力的主要途徑 |
| 6.1.2 抗輻射SRAM型 FPGA涉及的單元與電路類型 |
| 6.1.3 納米FDSOI工藝器件單粒子效應研究現狀 |
| 6.1.4 本章研究內容 |
| 6.2 22 nm UTBB FDSOI器件 |
| 6.3 基于22 nm FDSOI工藝的DFF測試電路 |
| 6.4 基于22 nm FDSOI工藝的抗輻射SRAM |
| 6.5 FDSOI測試樣片的單粒子效應實驗設計 |
| 6.5.1 測試樣片的實驗向量設計 |
| 6.5.2 單粒子效應實驗參數與條件 |
| 6.6 FDSOI DFF單粒子效應實驗結果 |
| 6.6.1 FDSOI DFF單粒子翻轉截面 |
| 6.6.2 測試頻率對DFF單粒子翻轉的影響 |
| 6.6.3 數據類型對DFF單粒子翻轉的影響 |
| 6.6.4 背偏電壓對DFF單粒子翻轉的影響 |
| 6.6.5 DFF中單粒子翻轉類型統(tǒng)計 |
| 6.7 FDSOI SRAM單粒子效應實驗結果 |
| 6.7.1 FDSOI SRAM單粒子翻轉特征 |
| 6.7.2 測試應力對SRAM單粒子翻轉的影響 |
| 6.7.3 FDSOI SRAM單粒子翻轉位圖 |
| 6.8 FDSOI的抗輻射電路加固效果討論 |
| 6.8.1 FDSOI DFF抗輻射加固效果 |
| 6.8.2 FDSOI SRAM抗輻射加固效果 |
| 6.9 影響22 nm FDSOI器件單粒子效應敏感性的關鍵參量 |
| 6.10 本章小結 |
| 第7章 總結與展望 |
| 7.1 主要結論 |
| 7.2 工作展望 |
| 參考文獻 |
| 附錄 主要縮寫對照表 |
| 致謝 |
| 作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果 |
（5）柔性仿生突觸器件及觸覺感知系統(tǒng)研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 面向仿生感知系統(tǒng)的柔性觸覺傳感器 |
| 1.1.1 壓阻式柔性觸覺傳感器 |
| 1.1.2 電容式柔性觸覺傳感器 |
| 1.1.3 壓電式柔性觸覺傳感器 |
| 1.1.4 摩擦電式柔性觸覺傳感器 |
| 1.2 仿生柔性人工突觸器件 |
| 1.2.1 基于憶阻器結構的兩端柔性人工突觸器件 |
| 1.2.2 基于晶體管結構的三端柔性人工突觸器件 |
| 1.2.3 新型人工突觸器件 |
| 1.2.4 小結 |
| 1.3 柔性觸覺神經擬態(tài)感知系統(tǒng) |
| 1.3.1 基于壓阻式柔性傳感器的神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng) |
| 1.3.2 基于壓電/摩擦電式柔性傳感器的神經擬態(tài)觸覺感知系統(tǒng) |
| 1.3.3 基于柔性人工突觸器件的仿生運動神經元 |
| 1.3.4 小結 |
| 1.4 論文的研究目的及研究內容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究內容 |
| 第2章 高性能柔性壓力傳感器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 實驗部分 |
| 2.2.1 器件制備方法 |
| 2.2.2 材料表征與器件測試方法 |
| 2.3 結果與討論 |
| 2.3.1 柔性壓力傳感器的設計 |
| 2.3.2 器件的壓力功能的實現 |
| 2.3.3 器件在筆跡鑒別的應用演示 |
| 2.4 小結 |
| 第3章 模擬神經信號傳遞功能的柔性人工突觸器件 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實驗部分 |
| 3.2.1 器件制備方法 |
| 3.2.2 材料表征方法 |
| 3.3 結果與討論 |
| 3.3.1 器件仿生原型及設計 |
| 3.3.2 器件的材料表征 |
| 3.3.3 器件的工作原理探究 |
| 3.3.4 痛覺傳遞功能的實現 |
| 3.4 小結 |
| 第4章 模擬神經信號處理功能的柔性人工突觸器件 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實驗部分 |
| 4.2.1 器件制備方法 |
| 4.2.2 材料表征方法 |
| 4.3 結果與討論 |
| 4.3.1 電信號響應的柔性人工突觸器件 |
| 4.3.2 電信號輸入神經信號處理功能的實現 |
| 4.3.3 光電信號雙響應的柔性人工突觸器件 |
| 4.3.4 光電信號輸入神經信號處理功能的實現 |
| 4.3.5 光電協同作用下的記憶調制功能的實現 |
| 4.4 小結 |
| 第5章 模擬觸覺感知和反饋的人工體感系統(tǒng) |
| 5.1 引言 |
| 5.2 實驗部分 |
| 5.2.1 柔性壓力傳感器的制備 |
| 5.2.2 柔性突觸晶體管制備 |
| 5.2.3 電化學驅動器的制備 |
| 5.2.4 電路設計制備 |
| 5.2.5 材料表征與系統(tǒng)測試 |
| 5.3 結果與討論 |
| 5.3.1 系統(tǒng)的仿生原型及系統(tǒng)構建 |
| 5.3.2 系統(tǒng)壓力感知功能的實現 |
| 5.3.3 系統(tǒng)對壓力時空分辨功能的實現 |
| 5.3.4 系統(tǒng)即時反饋功能的實現 |
| 5.4 小結 |
| 第6章 結論與展望 |
| 6.1 結論 |
| 6.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果 |
（6）柔性可拉伸儲能器件的制備及性能研究（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 儲能器件簡述 |
| 1.1.1 超級電容器概述 |
| 1.1.2 二次電池概述 |
| 1.1.2.1 水系離子電池 |
| 1.1.2.2 有機系離子電池 |
| 1.2 柔性儲能器件 |
| 1.2.1 柔性超級電容器發(fā)展現狀 |
| 1.2.2 柔性電池發(fā)展現狀 |
| 1.3 可拉伸儲能器件 |
| 1.3.1 可拉伸超級電容器發(fā)展現狀 |
| 1.3.2 可拉伸鋰離子電池發(fā)展現狀 |
| 1.4 本論文的研究目的和主要內容 |
| 第二章 基于CH_3CuS納米線的柔性超級電容器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 實驗部分 |
| 2.2.1 實驗所用的化學藥品 |
| 2.2.2 實驗所使用的設備 |
| 2.2.3 樣品制備 |
| 2.3 材料表征與電化學性能分析 |
| 2.3.1 材料的表征手段 |
| 2.3.2 材料的表征結果與討論 |
| 2.4 柔性超級電容器的組裝與性能測試 |
| 2.4.1 CH_3CuS紙基電極的制備 |
| 2.4.2 全固態(tài)超級電容器的組裝 |
| 2.4.3 全固態(tài)超級電容器性能測試 |
| 2.4.4 器件的柔性測試 |
| 2.5 本章小結 |
| 第三章 直接打印-轉印微型超級電容器陣列 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實驗部分 |
| 3.2.1 實驗中所使用的耗材 |
| 3.2.2 實驗中所用的儀器 |
| 3.3 微型超級電容器陣列的制備 |
| 3.3.1 電極材料準備 |
| 3.3.2 插指電極陣列微型超級電容器制備 |
| 3.4 微型超級電容器外貌、尺寸以及性能表征 |
| 3.4.1 材料、器件尺寸以及電化學性能表征手段 |
| 3.4.2 微型超級電容器性能討論 |
| 3.5 本章小結 |
| 第四章 一體化可拉伸鋰離子電池 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實驗部分 |
| 4.2.1 實驗中所用的藥品 |
| 4.2.2 實驗所用的儀器 |
| 4.3 可拉伸鋰離子電池器件制備 |
| 4.3.1 導電電極的制作 |
| 4.3.2 正負電極的制備 |
| 4.3.3 可拉伸隔膜的制作 |
| 4.3.4 平面型可拉伸全電池的組裝 |
| 4.4 可拉伸鋰離子電池的相關表征和測試結果討論 |
| 4.4.1 負極材料的表征 |
| 4.4.2 電化學性能及測試結果討論 |
| 4.4.3 組裝的全電池的電化學性能表征及測試結果討論 |
| 4.5 本章小結 |
| 第五章 總結與展望 |
| 5.1 工作總結 |
| 5.2 工作展望 |
| 參考文獻 |
| 作者簡歷及在學研究成果 |
| 學位論文數據集 |
（7）基于硼化鈷的結晶-非晶異質相材料的電化學性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一部分 緒論 |
| 第1章 綜述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超級電容器概述 |
| 1.2.1 發(fā)展歷程 |
| 1.2.2 儲能機制分類 |
| 1.2.3 電極材料的分類 |
| 1.2.4 超級電容器器件的分類 |
| 1.3 雙金屬氧化物材料概述 |
| 1.3.1 雙金屬氧化物研究現狀 |
| 1.3.2 雙金屬氧化物合成方法 |
| 1.3.3 雙金屬氧化物改善性能策略 |
| 1.4 非晶納米材料概述 |
| 1.4.1 非晶納米材料研究現狀 |
| 1.4.2 非晶納米材料的合成方法 |
| 1.5 結晶-非晶異質相工程概述 |
| 1.6 本課題研究思路的提出及研究內容 |
| 1.6.1 本課題研究思路的提出 |
| 1.6.2 本課題研究內容 |
| 1.6.3 解決的關鍵性問題 |
| 1.6.4 課題的創(chuàng)新性 |
| 1.6.5 技術路線和實驗方案 |
| 第2章 實驗、表征及測試 |
| 2.1 實驗部分 |
| 2.1.1 主要實驗試劑及材料 |
| 2.1.2 主要實驗設備 |
| 2.2 表征部分 |
| 2.3 測試部分 |
| 2.3.1 工作電極的制備 |
| 2.3.2 電化學測試手段 |
| 2.3.3 三電極體系單電極系統(tǒng)的構筑 |
| 2.3.4 二電極體系混合型電容器的構筑 |
| 第二部分 硼化鈷-活性炭 |
| 第3章 非晶態(tài)硼化鈷-活性炭復合納米材料的合成及其電化學性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硼化鈷-活性炭的制備過程及示意圖 |
| 3.3 結果與討論 |
| 3.3.1 硼化鈷-活性炭成分分析 |
| 3.3.2 硼化鈷-活性炭結構及形貌分析 |
| 3.3.3 硼化鈷-活性炭單電極電化學性能分析 |
| 3.3.4 硼化鈷-活性炭//活性炭器件電化學性能分析 |
| 3.4 本章小結 |
| 第三部分 鉬酸鹽-硼化鈷 |
| 第4章 棒狀鉬酸鈷-花狀非晶硼化鈷異質結構的設計合成及其電化學性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 鉬酸鈷-硼化鈷的制備過程及示意圖 |
| 4.3 結果與討論 |
| 4.3.1 鉬酸鈷-硼化鈷成分分析 |
| 4.3.2 鉬酸鈷-硼化鈷結構及形貌分析 |
| 4.3.3 鉬酸鈷-硼化鈷單電極電化學性能分析 |
| 4.3.4 鉬酸鈷-硼化鈷//活性炭器件電化學性能分析 |
| 4.4 本章小結 |
| 第5章 非晶硼化鈷-結晶鉬酸鎳異質相中兩相比例的調控及其倍率性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 鉬酸鎳-硼化鈷的制備過程及示意圖 |
| 5.3 結果與討論 |
| 5.3.1 鉬酸鎳-硼化鈷成分分析 |
| 5.3.2 鉬酸鎳-硼化鈷結構及形貌分析 |
| 5.3.3 鉬酸鎳-硼化鈷單電極電化學性能分析 |
| 5.3.4 鉬酸鎳-硼化鈷//活性炭器件電化學性能分析 |
| 5.4 本章小結 |
| 第四部分 釩酸鹽-硼化鈷 |
| 第6章 殼層厚度可調的釩酸鈷@非晶硼化鈷核殼納米微球的合成及其電化學性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 釩酸鈷-硼化鈷的制備過程及示意圖 |
| 6.3 結果與討論 |
| 6.3.1 釩酸鈷-硼化鈷成分分析 |
| 6.3.2 釩酸鈷-硼化鈷結構及形貌分析 |
| 6.3.3 釩酸鈷-硼化鈷單電極電化學性能分析 |
| 6.3.4 釩酸鈷-硼化鈷//活性炭器件電化學性能分析 |
| 6.4 本章小結 |
| 第7章 納米顆粒狀釩酸鎳嵌入花狀硼化鈷分級結構的合成及其電化學性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 釩酸鎳-硼化鈷的制備過程及示意圖 |
| 7.3 結果與討論 |
| 7.3.1 釩酸鎳-硼化鈷成分分析 |
| 7.3.2 釩酸鎳-硼化鈷結構及形貌分析 |
| 7.3.3 釩酸鎳-硼化鈷單電極電化學性能分析 |
| 7.3.4 釩酸鎳-硼化鈷//活性炭器件電化學性能分析 |
| 7.4 本章小結 |
| 第五部分 鎢酸鹽-硼化鈷 |
| 第8章 非晶硼化鈷-結晶鎢酸鈷異質相納米結構的構筑及其電化學性能研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 鎢酸鈷-硼化鈷的制備過程及示意圖 |
| 8.3 結果與討論 |
| 8.3.1 鎢酸鈷-硼化鈷成分分析 |
| 8.3.2 鎢酸鈷-硼化鈷結構及形貌分析 |
| 8.3.3 鎢酸鈷-硼化鈷單電極電化學性能分析 |
| 8.3.4 鎢酸鈷-硼化鈷//活性炭器件電化學性能分析 |
| 8.4 本章小結 |
| 第9章 晶態(tài)鎢酸鎳-非晶態(tài)硼化鈷異質結構的制備及其電化學性能研究 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 鎢酸鎳-硼化鈷的制備過程及示意圖 |
| 9.3 結果與討論 |
| 9.3.1 鎢酸鎳-硼化鈷成分分析 |
| 9.3.2 鎢酸鎳-硼化鈷結構及形貌分析 |
| 9.3.3 鎢酸鎳-硼化鈷單電極電化學性能分析 |
| 9.3.4 鎢酸鎳-硼化鈷//活性炭器件電化學性能分析 |
| 9.4 本章小結 |
| 結論與展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 附錄 A 攻讀碩士學位期間所發(fā)表和接受的學術論文及參加的學術會議 |
（8）新型低維半導體材料電子性質調控及量子輸運的第一性原理研究（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 計量單位清單 |
| 縮寫清單 |
| 1 引言 |
| 2 文獻綜述 |
| 2.1 基于硅表面量子點電子器件的研究進展 |
| 2.2 二維層狀半導體材料的研究進展 |
| 2.2.1 二維過渡金屬二硫屬化物 |
| 2.2.2 鎵與銦的硫屬化物 |
| 2.2.3 主族元素二維材料 |
| 2.3 二維層狀半導體材料在器件領域的應用 |
| 2.3.1 電子和傳感器件 |
| 2.3.2 光子和光電器件 |
| 2.3.3 新能源材料 |
| 3 第一性原理計算理論與方法 |
| 3.1 求解多粒子的薛定諤方程 |
| 3.1.1 玻恩-奧本海默(Born-Oppenheimer,BO)絕熱近似 |
| 3.1.2 Hartree-Fock近似 |
| 3.2 密度泛函理論(DFT) |
| 3.2.1 Hohenberg-Kohn(HK)定理 |
| 3.2.2 Kohn-Sham(KS)方程 |
| 3.2.3 交換關聯泛函 |
| 3.2.4 自旋密度泛函理論 |
| 3.2.5 小結 |
| 3.3 贗勢近似 |
| 3.4 Kohn-Sham方程求解 |
| 3.4.1 基函數 |
| 3.4.2 平面波基組 |
| 3.4.3 LCAO基組 |
| 3.4.4 自洽求解Kohn-Sham方程 |
| 3.5 非平衡格林函數法(NEGF) |
| 3.5.1 屏蔽近似 |
| 3.5.2 NEGF方法計算電荷密度 |
| 3.5.3 物理量計算 |
| 3.6 相關第一性原理計算軟件程序介紹 |
| 3.6.1 VASP |
| 3.6.2 NanoDcal |
| 3.6.3 RESCU |
| 4 自旋極化硅懸掛鍵納米線的第一性原理量子輸運研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型與方法 |
| 4.3 結果與討論 |
| 4.3.1 DBWs的自旋極化構型和能帶結構 |
| 4.3.2 量子輸運性質 |
| 4.4 總結 |
| 5 V族銻砷合金新型二維材料的電子結構以及界面相互作用的研究 |
| 5.1 銻砷合金二維材料的電子結構調控 |
| 5.1.1 引言 |
| 5.1.2 構建材料結構及其優(yōu)化 |
| 5.1.3 交換關聯泛函選取 |
| 5.1.4 銻砷合金單層膜能帶結構的調控 |
| 5.1.5 小結 |
| 5.2 銻砷合金單層膜在不同襯底上生長機制的研究 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 構建As_3Sb_5/襯底異質結結構及其優(yōu)化 |
| 5.2.3 As_3Sb_5/襯底異質結界面特性的研究 |
| 5.2.4 小結 |
| 6 雙層銻烯莫列波紋晶格結構和電子性質演變的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 雙層扭轉銻烯莫列超晶格建模及計算方法 |
| 6.3 雙層扭轉銻烯莫列超晶格結構優(yōu)化中的漩渦重構現象 |
| 6.4 雙層銻烯莫列波紋隨扭轉角度的平能帶演變及物理機制 |
| 6.5 小結 |
| 7 結論與展望 |
| 參考文獻 |
| 附錄A 自旋極化硅懸掛鍵納米線-補充材料 |
| 附錄B As_3Sb_5/襯底異質結界面特性的研究-補充材料 |
| 附錄C 雙層扭轉銻烯莫列波紋的研究-補充材料 |
| 作者簡歷及在學研究成果 |
| 學位論文數據集 |
（9）柔性金屬納米結構執(zhí)行器制造關鍵技術及其應用研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 柔性微電極執(zhí)行器的研究背景及意義 |
| 1.2 柔性植入式假體執(zhí)行器的結構及應用發(fā)展 |
| 1.2.1 植入式神經假體執(zhí)行器作用下的生理基礎 |
| 1.2.2 植入式神經假體執(zhí)行器的應用 |
| 1.2.3 植入式假體中微電極的結構及其發(fā)展趨勢 |
| 1.3 電極陣列的微加工技術及其材料性能現狀 |
| 1.3.1 電極陣列的微加工技術 |
| 1.3.2 軟光刻電極陣列的微加工技術 |
| 1.3.3 柔性電極執(zhí)行器件基底材料及其粘附性研究現狀 |
| 1.3.4 柔性電極導電納米結構及其性能研究現狀 |
| 1.4 課題研究目的、意義和擬解決的問題 |
| 1.5 課題來源、研究內容和論文安排 |
| 1.5.1 課題來源 |
| 1.5.2 研究內容和論文安排 |
| 第2章 柔性金屬納米結構微執(zhí)行電極設計與理論 |
| 2.1 表界面粘附性力學檢測模型及其理論 |
| 2.1.1 納米壓痕測試原理 |
| 2.1.2 納米劃痕測試原理 |
| 2.2 電極表面的電阻抗模型及其理論 |
| 2.2.1 電化學的電阻抗測試方法 |
| 2.2.2 電容性機理 |
| 2.2.3 電極在體外測試和體內測試的電荷傳遞 |
| 2.3 柔性電極的設計材料及其性能測試 |
| 2.3.1 柔性神經電極執(zhí)行器制造材料的選擇 |
| 2.3.2 柔性電極執(zhí)行器電刺激結構的仿真 |
| 2.4 本章小結 |
| 第3章 柔性微電極執(zhí)行器件的制造與工藝改進 |
| 3.1 實驗試劑與儀器 |
| 3.2 柔性微電極執(zhí)行器的設計及其MEMS加工工藝 |
| 3.2.1 柔性電極結構的設計要求 |
| 3.2.2 柔性電極的設計過程 |
| 3.2.3 制造柔性電極的材料選擇 |
| 3.2.4 微電極執(zhí)行器件的工藝設計過程 |
| 3.3 柔性微電極設計制造的結果及其性能 |
| 3.3.1 電極器件的表面形貌表征 |
| 3.3.2 柔性電極的阻抗及相位測試 |
| 3.3.3 柔性電極器件的導通率測試 |
| 3.4 基于干法離子刻蝕的柔性微電極制造工藝改進及其性能 |
| 3.4.1 基于硅基片的PI薄膜刻蝕及其工藝 |
| 3.4.2 RIE離子刻蝕對材料表面的親疏水影響 |
| 3.4.3 柔性神經微電極的穩(wěn)定性測試 |
| 3.4.4 金屬層與高分子薄膜的納米壓痕和劃痕測試 |
| 3.5 基于柔性微電極的鉑納米結構電化學鍍層修飾 |
| 3.5.1 氯鉑酸電鍍液及其電鍍工藝的設計 |
| 3.5.2 電極陣列電鍍表面形貌 |
| 3.5.3 還原劑濃度對鍍層形貌的影響 |
| 3.5.4 電位高低引起的涂層表面積的變化 |
| 3.5.5 不同結構修飾電極的阻抗和相位 |
| 3.5.6 不同納米結構的循環(huán)伏安特性 |
| 3.5.7 不同納米結構涂層的安全電荷注入能力 |
| 3.6 本章小結 |
| 第4章 基于聚多巴胺仿生材料的PtNW電極的制造工藝 |
| 4.1 實驗試劑與儀器 |
| 4.2 柔性微電極執(zhí)行器件的設計及其MEMS加工工藝 |
| 4.2.1 柔性電極結構的設計要求和設計過程 |
| 4.2.2 過程和制造工藝方法 |
| 4.3 柔性微電極設計制造的結果及其性能 |
| 4.3.1 電極器件的表面形貌表征 |
| 4.3.2 基于MEMS工藝制造的對比微電極制造 |
| 4.3.3 柔性電極測試過程 |
| 4.3.4 柔性電極軟光刻工藝的原理及過程 |
| 4.3.5 微接觸納米壓印對電極涂層厚度的影響 |
| 4.3.6 柔性PI-PDA/Pt NW電極的循環(huán)伏安特性和阻抗性能 |
| 4.3.7 機械附著力試驗 |
| 4.3.8 電極扭轉性能測試 |
| 4.4 不同材料表面體外細胞毒性研究 |
| 4.5 本章小結 |
| 第5章 基于PDA涂層和鉑納米結構的柔性電極快速制造的研究 |
| 5.1 實驗材料與儀器 |
| 5.2 PDA仿生涂層及其金屬鉑涂層的柔性微電極器件的構建 |
| 5.2.1 PDA仿生涂層的加速聚合過程 |
| 5.2.2 鉑金屬柔性塊電極的制備及其測試過程 |
| 5.3 涂層制造原理及其結果 |
| 5.3.1 PDA涂料的快速聚合原理 |
| 5.3.2 PDA薄膜沉積的表面形貌 |
| 5.3.3 紫外-可見吸收光譜和SEM表征 |
| 5.3.4 電極表面涂層材料的高分辨圖像 |
| 5.3.5 不同納米Ti O2濃度對PDA涂層材料的影響 |
| 5.3.6 納米TiO2對金屬涂層沉積的影響 |
| 5.4 涂層電化學性能分析 |
| 5.4.1 電極形貌及其阻抗性能 |
| 5.4.2 柔性電極的極化性能 |
| 5.5 本章小結 |
| 第六章 柔性電極執(zhí)行器件在大鼠體內的植入應用 |
| 6.1 動物實驗平臺的系統(tǒng)搭建及前期準備 |
| 6.1.1 實驗材料與儀器 |
| 6.1.2 系統(tǒng)的搭建及其實體結構 |
| 6.2 動物實驗信號刺激及采集 |
| 6.3 動物實驗結果及其分析 |
| 6.3.1 信號的采集及其高通濾波 |
| 6.3.2 動作電位的檢測 |
| 6.4 本章小結 |
| 第七章 總結與展望 |
| 7.1 主要工作與結論 |
| 7.2 創(chuàng)新點 |
| 7.3 工作展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 攻讀博士學位期間發(fā)表論文、專利、參與的課題及獲得的獎勵情況 |
四、納米器件研究與應用的最新發(fā)展（論文參考文獻）
- [1]聚集誘導發(fā)光[J]. 韓鵬博,徐赫,安眾福,蔡哲毅,蔡政旭,巢暉,陳彪,陳明,陳禹,池振國,代淑婷,丁丹,董宇平,高志遠,管偉江,何自開,胡晶晶,胡蓉,胡毅雄,黃秋憶,康苗苗,李丹霞,李濟森,李樹珍,李文朗,李振,林新霖,劉驊瑩,劉佩穎,婁筱叮,呂超,馬東閣,歐翰林,歐陽娟,彭謙,錢駿,秦安軍,屈佳敏,石建兵,帥志剛,孫立和,田銳,田文晶,佟斌,汪輝亮,王東,王鶴,王濤,王曉,王譽澄,吳水珠,夏帆,謝育俊,熊凱,徐斌,閆東鵬,楊海波,楊清正,楊志涌,袁麗珍,袁望章,臧雙全,曾鈁,曾嘉杰,曾卓,張國慶,張曉燕,張學鵬,張藝,張宇凡,張志軍,趙娟,趙征,趙子豪,趙祖金,唐本忠. 化學進展, 2022
- [2]柔性仿生觸覺感知技術：從電子皮膚傳感器到神經擬態(tài)仿生觸覺感知系統(tǒng)[J]. 孫富欽,陸騏峰,張珽. 功能材料與器件學報, 2021(04)
- [3]二硫化鉬納米薄膜生物傳感器的構建及其性能研究[D]. 張祎. 中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所), 2021(01)
- [4]納米SRAM型FPGA的單粒子效應及其加固技術研究[D]. 蔡暢. 中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所), 2021(01)
- [5]柔性仿生突觸器件及觸覺感知系統(tǒng)研究[D]. 孫富欽. 中國科學技術大學, 2021(09)
- [6]柔性可拉伸儲能器件的制備及性能研究[D]. 王曉丹. 北京科技大學, 2021(08)
- [7]基于硼化鈷的結晶-非晶異質相材料的電化學性能研究[D]. 侯景楓. 蘭州理工大學, 2021(01)
- [8]新型低維半導體材料電子性質調控及量子輸運的第一性原理研究[D]. 安琪. 北京科技大學, 2021(02)
- [9]柔性金屬納米結構執(zhí)行器制造關鍵技術及其應用研究[D]. 黃兆嶺. 貴州大學, 2020
- [10]基于摩擦納米發(fā)電機的可穿戴能源器件[J]. 丁亞飛,陳翔宇. 物理學報, 2020(17)