量子光刻有望大大超过光刻的最小尺寸限制

量子光刻有望大大超过光刻的最小尺寸限制

一、量子平板印刷技术有望大幅度跨越光刻最小尺寸极限(论文文献综述)

李阳[1](2021)在《Micro-LED阵列理论及显示技术研究》文中进行了进一步梳理发光二极管(LED)以亮度高、寿命长、响应速度快和环保等优点在照明和显示领域得到广泛的应用。近几年,半导体微纳制造技术与LED技术的结合使LED显示技术向着微显示、高分辨率的方向迅速发展,具有微米量级特征尺寸的微型发光二极管(Micro-LED)在国际上得到广泛关注。与OLED和LCD等技术相比,Micro-LED具有很多优异的特性,如更高的亮度、分辨率与色彩饱和度,更低的能耗,更长的寿命和更快的响应速度,具有广阔的应用前景。Micro-LED阵列是在较小面积内集成的高密度、微尺寸的LED二维阵列。其微尺寸、高亮度等优点使之可以应用在高分辨显示、无透镜显微镜、超分辨显微镜、光学镊子、光神经接口、无掩膜光刻和可见光通信等众多领域。同时,随着需求的升级,全彩Micro-LED阵列器件也进入人们的视野。全彩显示器件具有更广泛的应用,如面板显示器、平视显示器(HUD)、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、智能手表和智能手机等。本文针对Micro-LED的阵列理论及显示技术开展了研究,具体工作可分为以下几个部分:(1)开展了Micro-LED器件光电特性的研究。通过有限元仿真分析了电极结构和尺寸对Micro-LED光电特性的影响,并提出通过将Micro-LED阵列化提高电光转换效率的方法。通过有限元仿真,将40μm、80μm和160μm的大尺寸的Micro-LED阵列化成2×2的20μm、40μm和80μm的小尺寸的Micro-LED阵列,对比分析相应的光电特性,结果表明,由于电流密度分布和散热能力的改善,阵列化的Micro-LED比具有相同发光面积的大尺寸Micro-LED具有更高的峰值光功率。(2)开展了Micro-LED阵列器件制备工艺的实验研究。对比分析了掩膜材料对ICP刻蚀的影响和沉积方式对二氧化硅介质层质量的影响,并通过ICP台面刻蚀、N电极沉积、二氧化硅沉积和P电极沉积制作了可单独驱动的像素尺寸为10μm×10μm,阵列数为6×6的倒装蓝光Micro-LED显示阵列。(3)开展了三色集成Micro-LED全彩显示阵列器件的研究。首先设计了全彩色Micro-LED阵列显示器件的整体结构和工艺流程;然后在硅衬底上设计和制作了图形化内部驱动电路,并通过转印将红绿蓝单色Micro-LED集成到该硅基板上形成全彩色Micro-LED阵列;红绿蓝Micro-LED均是倒装型结构,其中,倒装红光Micro-LED是通过衬底转移,台面刻蚀,金属沉积和芯片切割制作而成;将全彩色Micro-LED阵列与外部驱动电路集成,完成48×48全彩色像素化可寻址Micro-LED显示器件的制作。(4)开展了单片集成Micro-LED全彩显示阵列器件的研究,提出通过微流控技术制作用于Micro-LED全彩显示的量子点色转换层的新方法。制作了具有高效的发光性能的钙钛矿量子点,绿光量子产率高达90%、FWHM可达14.2nm,红光量子产率可达51%、FWHM可达23.8nm。通过微流控技术制作了全彩像素单元尺寸为400μm和200μm,阵列数为10×10和20×20的三种钙钛矿量子点色转换层。实验表明,2mg/m L浓度的红绿钙钛矿量子点具有最佳的性能,所对应的量子点色转换层色空间覆盖率为131%NTSC,具有较好的显示效果。

朱婷[2](2020)在《基于mie磁共振的全介质彩色超表面研究》文中研究表明颜色和装饰对于感知和识别自然和人造物体至关重要。颜色是由光与最小物质(原子和分子)的离散谐波能量状态相关的共振相互作用产生的。与颜料颜色相比,结构颜色具有色彩饱和度高、色彩美观、不易褪色等优点,受到了学者们的广泛研究。纳米结构颜色是可见光与纳米结构相互作用产生的颜色。基于等离子体结构的印刷技术以其相对于有机颜料和染料的巨大优势得到了广泛的研究。然而在实际中,只有少数几种金属可以用于等离子体结构显示屏,因为金属在可见光区域的损耗很高。另外,金属纳米粒子由于其固有的等离子体阻尼特性,产生的颜色光谱覆盖度较小,加上金属粒子主要具有类电共振,因此迫切需要另一种程度的磁共振模式来控制产生的结构颜色。本文以全介质超表面为研究对象,重点研究了全介质超表面的分析理论和设计方法,完成了基于Mie磁共振的全介质彩色超表面设计。具体研究内容和创新成果如下:本文提出了一种基于磁Mie共振的圆台超表面,并对其结构进行了数值仿真模拟。详细的数值分析表明,硅圆台超表面中的电共振和磁共振产生了清晰的结构颜色。但是磁共振是主要的模式,电共振的强度与其相比小到可以忽略不计。且由于磁共振独特的性质,反射峰的强度几乎达到了 90%,半峰宽(FWHM)为43nm左右。本文提出的结构模型的高宽比仅为0.46,大大降低了工艺制造的难度,提高了实体结构的可制造性。更详细的数值分析表明,在85000dpi左右的分辨率下可以得到清晰的结构颜色。由于Mie共振的优良性质,通过选择合适的几何尺寸和周期,可以获得高质量、高色相和高饱和度的结构颜色。除了偏振无关性这个优点之外,本论文设计的超表面的另一个突出的特征是能够使用具有成本效益的、稳定的、可持续的以及CMOS相容的材料来产生覆盖整个可见光谱的清晰的结构颜色。

潘洋[3](2020)在《基于微液滴阵列的生物大分子检测技术研究》文中研究表明微流控技术是一种在微米尺度上控制流体的技术,能够把样本检测的多个步骤集中在一个小小的芯片上,并通过多流道使样品分流到多个独立的反应单元,实现高效率,高通量的样品检测,具有小型化、自动化、用量少和污染小的特点。液滴微流控技术是微流控技术研究的重要部分,它兼具液滴技术和传统微流控技术特点,避免了连续流体融合的困难性和芯片结构的复杂性。同时,它具有操纵灵活、分析速度快和单分散性好的特点,为生物和医学研究搭建了一个全新平台,尤其适合于DNA和蛋白质等生物大分子的分析检测。本文研制了一个基于微流控打印技术的液滴生物反应平台,可以高通量产生可寻址、大小可控的微液滴阵列,并通过将生物大分子分散在所生成的液滴阵列中,研究了微小体积中不同生物大分子的检测技术。具体研究内容如下:(1)研制了一个基于微流控冲击打印技术的生物反应平台,包括生物液滴的生成装置,生物液滴反应的温度控制装置,生物液滴的检测装置。提出了液滴生成方法和多体积打印方法,展示了打印效果并且验证了液滴产生的均一性;从液滴反应防蒸发、不同材料液滴接触角和不同基底材料等应用参数进行了液滴反应条件的探索;提出荧光法和比色法实现阵列式液滴中生物大分子的检测,具有集成性高、消耗试剂量小和应用范围广的特点。(2)提出了一种基于微流控冲击打印的液滴数字PCR技术(MIP-ddPCR)。利用微流控冲击打印技术在表面改性的石英基底上产生了包含DNA的纳升液滴阵列,经过平板热循环仪的扩增和扫描荧光显微镜计数完成了特殊基因的绝对测量,是一种实验室条件下的低成本,无污染的基因检测技术。此外,多体积液滴数字PCR技术可以通过原位打印方法实现,从而扩大了检测的浓度调节裕度。实验中,我们通过检测GAPDH基因的一系列浓度梯度来验证MIP-ddPCR技术在四个数量级上的测量准确性,并将其应用于检测结肠癌样本中靶向基因的表达水平,显示了该方法检测临床样本中的潜力。(3)开发了一种快速液滴生成用于进行生物大分子检测的方法。该方法利用可复用的双面胶掩膜和等离子体处理在PMMA材料形成亲疏水表面,从而形成大规模液滴阵列。该方法可以通过调节基底上润湿性图案的大小很好地控制液滴的体积。实验中,我们验证了经等离子体处理的PMMA基底的生物相容性。同时,结合微流控冲击打印技术,完成了不同浓度人血清白蛋白的检测和大肠杆菌中绿色荧光蛋白的诱导表达。这证明了该液滴阵列作为一个更方便和更经济的生化分析检测平台的应用潜力。综上所述,我们利用微流控冲击打印技术研制了一个生物反应平台,能够产生可寻址,体积可控的微液滴阵列,适合于多种生物大分子检测。在具体的应用中我们实现了基于微流控冲击打印技术的液滴数字PCR方法,仅需要一个微流控打印设备和实验室常见的PCR扩增仪和荧光显微镜就能完成基因的绝对测量,特别适合于实验室条件下的特殊生物靶标的检测。同时,我们通过结合微流控冲击打印技术和自分离液滴阵列,完成了不同浓度人血清白蛋白等生物样品的定量检测,具有消耗试剂量少、检测速度快和检测范围广的特点,作为一种新的生化分析检测平台具有极大的应用潜力。

张璋[4](2020)在《基于石墨烯人工电磁编码超表面对THz波调控及超表面生物传感器的研究》文中指出太赫兹波(THz)特殊的频谱位置和独特的性质直接决定了其在电子通信、医疗及安检等领域的广阔技术应用和发展前景。虽然THz源和探测技术的快速发展为THz领域的研究打开了大门,但是在此波段相应功能器件的匮乏限制了对THz波的进一步利用。为研发基于THz频段的功能器件,本论文基于由亚波长人工介电单元组成的电磁超表面实现在THz频段的两个主要应用。一方面通过有源材料与编码超表面概念相复合设计动态可调控THz编码超表面。另一方面,利用入射THz波束在超表面上产生的局域电场增强效应,设计不同的THz超表面生物传感器实现对癌细胞的传感检测。本论文的主要工作包括以下内容:1.利用新型二维材料石墨烯与编码超表面复合设计研究了动态编码超表面。将石墨烯设计成微米带结构与金属谐振单元复合,通过控制石墨烯带的电压以及设计不同的金属谐振结构尺寸,实现了对高频THz波段大于290o的相位调制。基于相位分布设计了THz反射式聚焦元件及动态1-bit编码THz远场分束器。此外,还利用信息学的卷积定理定性解释了2-bit编码超表面的分束特性,增加了对编码超表面的设计自由度。2.利用刻蚀方法加工了编码序列为010101…10101的全介质编码超表面,在非刻蚀面制备石墨烯薄膜并施加栅压,实验中测得的远场波束透射特性表明施加的栅压改变了远场波束的振幅,0.7 THz处位于20o附近的波束在外加电压达到35 V以后消失,这进一步证明了电压的施加有效实现了该频率下对此波束的开关功能,一定程度上实现了通过外加栅压对编码超表面远场波束的强度调控,为设计透射式编码超表面的开关特性提供了思路。3.设计基于电场共振开口谐振结构THz超表面生物传感器对癌细胞进行检测与传感。结果表明设计的谐振结构在0.85 THz处的相应表面电流和电场分布显示了非双各向异性的共振特征。同时,高达106V/m的强局域电场使超表面具有感知介电环境变化的能力。当药物浓度从1μM增加到15μM以及作用时间从24小时延长到72小时,频率偏移Δf在数值上都发生了减小。从细胞浓度与Δf变化关系可知在抗癌药物作用下,癌细胞数量发生了减少。这表明顺铂对HSC3细胞具有有效的杀伤作用并诱导了癌细胞的凋亡过程。生物CCK-8试剂盒法测量的结果与超表面生物传感器测量的Δf变化趋势一致,证明了我们设计的超表面生物传感器在检测癌细胞浓度及凋亡过程具备一定的可行性,并从新的角度为癌细胞凋亡过程提供了物理参考。4.此外,基于非镜面对称设计的各向异性共振超表面也可用于肝癌细胞Hep G2和肺癌细胞A549的浓度测定。当Δf在每个偏振情况下达到最大值时,细胞浓度都对应于最大浓度5×105 cells/ml。而且超表面的Δf和FPS在一定癌细胞浓度下随偏振角度的变化表明可以在无需引入任何抗体的条件下仅基于雷达图中的封闭形状来区分和检测肺癌细胞A549和肝癌细胞Hep G2。鉴定的最低浓度降低至1×104cells/m L,并且这种鉴定在细胞浓度范围从104到105较大数量级范围内都可以保持有效性。除此之外,基于连续小波变换(CWT)方法建立了一套标准的癌细胞二维消光强度卡用于进一步识别和测定无标记癌细胞A549和Hep G2。为癌细胞的快速检测和无抗体识别提供了可能,是未来非免疫生物传感技术的一种潜在选择。5.针对液体生物样品的快速原位检测,制备并研究了微流道集成超表面多功能器件。通过在该平台中注入有机液体产生耗尽层,实验中可用于水含量测定以及THz波的主动调制。流体耗尽层的阻尼效应与超表面的共振响应平行式耦合实现了对THz波透射强度接近90%的调制深度和超过210°的相位差。另外,由连续小波变换得到的时频联合分析还揭示了含水量变化时的能量损耗。该器件也可以作为传感器平台用于检测各种化学溶液中的残余水含量。在IPA溶液微量水含量测定中,检出限接近6%。这种特性在很大程度上将微流集成超表面平台的功能广泛推广于其他领域特别是在生物传感方面,为未来生物传感检测中的芯片集成实验室制备提供了思路和条件。

吴义涛[5](2020)在《波导布拉格光栅在无源滤波器和半导体激光器中的应用研究》文中研究表明全球信息技术正处于创新活跃期,在新型业务及应用的驱动下,数据流量呈爆发式增长,对底层互联系统和器件在带宽、容量、成本及功耗方面均提出了严峻的挑战。为了实现全波段、高速率、大容量和智能化的光网络运作,光子技术与电子技术相同,集成化成为了必然的趋势,这样可以在降低分立器件的体积、功耗、成本的同时,还获得了性能的提高。目前主流的光子芯片的材料体系有铟磷基材料、硅基材料及氮化硅材料等。波导布拉格光栅(Waveguide Bragg grating,WBG)作为一种滤波装置具备体积小、集成度高等特点,在光子集成芯片中具有重要的用途并得到了广泛的研究,通过改变光栅的周期、折射率变化、相位等参数可以实现各种不同的光谱响应。目前,布拉格波导光栅已经广泛应用于各种有源/无源器件,如激光器、调制器、模式转换器等,并随着对器件性能要求的提高,对光栅的设计也提出了更高的要求,希望光栅的体积更小、制作工艺更简化、性能更优等。本文分别介绍了WBG在无源滤波器以及半导体激光器中的应用。介绍了WBG的仿真方法,并通过该方法对几种典型结构的WBG进行仿真计算,根据计算结果对其性能进行了研究讨论;之后介绍了分布反馈式(Distributed feedback,DFB)激光器在频域和时域中的仿真模型,并通过该模型计算对不同结构的WBG在DFB激光器中所产生的影响进行研究,另外还介绍了DFB激光器的后续工艺制作;在前面两部分的研究基础上,本文分别提出了两种新型片上集成的无源器件结构和有源器件模型:1、本文提出了一种基于交错光栅的片上集成窄带反射器(Narrowband reflector,NBR)并给出理论依据,该NBR主要由单模波导(Single-mode waveguide,SM-WG)、锥形波导(Taper)、相移交错光栅(πphase shifted antisymmetric Bragg grating,π-PS-ASBG)以及均匀光栅(Uniform Bragg grating,UBG)四个部分组成。π-PS-ASBG可以实现TE0模与TE1模之间的转换,使得透射光为TE0模,反射光为TE1模,并且在布拉格波长处可以形成一个透射窗口,同时伴随着光的谐振;UBG当作一个反射镜用于反射从π-PS-ASBG透射过去的TE0模的光;SM-WG与Taper用于泄露高阶模式的光以保证获得纯净的TE0模的反射光。与传统的NBR不同的是,该结构的反射带宽随着光栅的耦合强度增加而降低,因此不需要增长光栅长度以弥补反射率的不足,增加了器件制作工艺的容忍度并且减小了整个器件的体积。根据计算,当光栅的长度为400μm时,器件的3-d B反射带宽为0.16 nm。此外,本文还通过对器件的各个部分进行仿真计算,经过优化获得最佳参数值,为后续研究奠定基础;2、本文提出了一种基于新型NBR的外腔反馈型窄线宽半导体激光器(Narrow linewidth semiconductor laser,NLSL)模型并给出理论依据,该NLSL模型主要由一段增益芯片与新型NBR通过模斑转换器(Spot size converter,SSC)耦合在一起,增益芯片出光口一端镀有一定反射率的反射膜,另一端与NBR相连,通过NBR滤波之后对某一特定波长进行谐振以满足单模激射条件。由于外腔NBR增加了整个器件的有效腔长,延长了光子的谐振时间,因此激光器的线宽被压窄。传统的片上集成NLSL通常采用的是弱光栅耦合的NBR,整个器件的尺寸达到毫米量级,而所提出的模型因为采用了新型的NBR,其尺寸可以减小至微米量级,易于后续多器件集成与封装。本文对该模型进行了严格的仿真计算,得出了该模型具有良好的单模特性以及可以产生平稳的功率输出,根据计算结果,该NLSL可以产生线宽低于10 KHz的单纵模激射光谱。此外,本文还对NLSL与NBR之间的耦合效率、NBR的反射率等参数对器件性能的影响进行了讨论分析,以获得最佳参数值。

钱江红[6](2020)在《柔性衬底的电流体喷印实验研究》文中提出近年来,低成本、大面积、柔性且易于制造的电子设备在生活和工程领域中的需求与日俱增,柔性电子技术引起了众多学者的研究和关注。在众多柔性电子的图案化工艺中,电流体喷印技术采用溶液化的工艺与大面积印刷和卷对卷制造兼容,极大地提高了制造效率和降低了成本。聚合物衬底是柔性电子衬底中使用最广泛的材料,然而,由于聚合物在打印过程中会出现极化和电荷累积的问题,破坏了电流体喷印的稳定性,为了在柔性衬底上持续稳定地喷印图案,本文设计制造了静电聚焦电极,有效克服了衬底效应对电流体喷印的影响,除此之外,设计制造了组合喷针,通过重塑喷头周围静电场的分布削弱了柔性衬底极化和电荷累积对电流体喷印的影响,并进一步研究了工艺参数对打印微结构的影响,实现了在柔性衬底PET上微图案的电流体按需喷射打印。具体的研究内容如下:首先,搭建了一套电流体喷印的实验设备,设计并制造了适应不同粘度的流体控制装置,解决了高粘度墨水堵塞管路的问题,开发了一套电流体喷印平台的控制系统,集成了各功能模块的控制,提供了柔性衬底的电流体按需打印任意复杂二维图案的解决方案。然后,采用COMSOL软件建立了单轴聚焦电极仿真模型,仿真分析了施加在聚焦电极的不同电压波形对射流的影响,开展了有无聚焦电极、不同内径的聚焦电极对打印效果的实验研究,研究结果表明聚焦电极可以聚焦射流,聚焦电极的内径对聚焦效果影响很大。最后,通过COMSOL软件仿真分析了金属喷针和组合喷针在柔性衬底PET上电流体喷射打印的不同射流行为,并实验验证了组合喷针更有利于柔性衬底的电流体喷射打印,开展了脉冲电压幅值、占空比、流量、工作距离和平台移动速度等工艺参数对打印微结构的研究。之后,利用优化后的打印参数,采用电流体按需喷印技术,在柔性衬底PET上打印了多种微图案。

曾维[7](2020)在《基于丝网印刷技术的柔性导电薄膜的制备及其性能研究》文中指出随着光电子技术的迅速发展,柔性可穿戴类电子产品的应用场景越加广泛,市场对柔性导电薄膜的需求也日益增加。传统制备导电薄膜的材料氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)因其昂贵易碎的特性限制了柔性导电薄膜的大规模生产,新的导电材料与制备工艺成为亟待解决的问题。印刷电子工艺与可溶液化导电材料的结合提供了不错的解决方案,印刷电子技术不仅能够实现大批量制造,同时具有低环境影响和低成本的特点,有助于柔性电子设备的发展,在现有的印刷方法中,丝网印刷是使用最广泛的技术,因其低成本、操作简易、可重复性高等优势而受到业界青睐。导电材料方面,纳米银线(Silver nanowires,AgNWs)因其优秀的导电性、导热性和机械性能而被视为制备柔性透明导电薄膜的优质材料,而对于柔性不透明导电薄膜而言,导电碳浆因其低成本、性能稳定的优势而受到广泛关注。本论文首先介绍了印刷电子技术的研究进展,然后对丝网印刷原理和流程进行了概述,表述了导电墨水的主要组成成分以及对其性质进行了理论分析,其次通过多元醇溶剂热法和超声诱导断裂法制备得到满足丝网印刷条件的纳米银线,并提出制备AgNWs基导电墨水和导电碳浆的配方,最后应用丝网印刷工艺将导电墨水制备成为AgNWs透明导电薄膜和导电碳浆薄膜。具体实验工作如下:(1)通过多元醇溶剂热法制备得到AgNWs,研究了超声功率、超声时间和AgNWs乙醇溶液浓度对于断裂AgNWs尺寸的影响,分析实验结果而知,超声功率与超声时间的增加均会导致AgNWs断裂程度加剧,平均长度降低,但当AgNWs尺寸降低至0.3μm附近时,达到超声诱导断裂的极限值,其后AgNWs平均长度基本不随超声功率、时间的增加而变化。而在固定超声功率和超声时间的实验条件下,AgNWs平均长度与AgNWs乙醇溶液浓度成正相关关系。(2)分别研究了导电墨水中导电物质、溶剂、粘合剂和助剂等成分对于导电墨水理化性能的影响,通过调整各组成成分比例得到了满足丝网印刷要求的AgNWs基导电墨水和导电碳浆的配方;(3)通过丝网印刷技术上述导电墨水分别制备成为AgNWs透明导电薄膜和导电碳浆薄膜,对导电薄膜的薄层电阻和透光率等性能进行了表征,研究了导电墨水量、退火温度等因素对于其导电性和透光性的影响,最后观察对被施加多次大规模形变后的导电薄膜性能,对其稳定性做出评估。

齐骥[8](2020)在《微流控纸芯片在环境与生物分析中的应用研究》文中认为以物理学与化学为基础的分析传感技术一直伴随着科学的发展,同时表现出极高的应用价值。时代的发展为分析科学和传感技术提出了新的挑战,诸多领域都亟需更低成本、高效率、快速即时的分析传感方法。微流控纸芯片的出现为构建低成本、高效便捷的新型分析平台提供了思路。纸芯片平台上构建分析传感方法的关键是在纸基材料上融合纳米材料、聚合物、生物材料等先进材料,并实现分析技术过程的基本操作。本论文从纸芯片装置上合成与分析全过程的可操作性视角出发,结合分子印迹技术与免疫分析技术,设计制作了一系列低成本、便捷化、灵敏性、选择性的快速分析方法与纸芯片装置,构建了纸芯片平台上的荧光传感、电化学传感以及比色传感分析方法,研究了基于先进功能材料的纸基传感机制,并用于实际环境水样中污染物、人体尿液中氨基酸以及临床血清样品中肿瘤标志物的分析应用。主要内容归纳如下:1、基于分子印迹荧光传感的旋转式微流控纸芯片分析酚类污染物。采用Cd Te量子点作为荧光基底结合表面印迹技术,以对硝基苯酚与2,4,6-三硝基苯酚为模板制备分子印迹聚合物,通过共价键在玻璃纤维纸上构建了分子印迹荧光传感体系,荧光传感机理服从电子转移引发的荧光猝灭机理,设计制作三维旋转式微流控纸芯片,用于环境水体中酚类污染物的多通路同时分析。研究了该芯片装置的制备、微观形貌,考察优化了制备条件、分析条件,并探讨了其分析性能,根据Stem-Volmer方程拟合校准线性曲线。实现了20分钟内对水体中对硝基苯酚与2,4,6-三硝基苯酚的快速靶向分析,具有较强的选择性,最低检出限分别为0.097和0.071 mg/L。将该纸芯片成功应用于湖水与海水样品中酚类污染物的分析检测,加标回收率范围为92.6~106.6%。2、基于分子印迹间接荧光传感的微流控纸芯片分析微囊藻毒素。采用虚拟模板印迹技术与表位印迹技术,制备表面包覆可特异性吸附微囊藻毒素RR(microcystin RR,MC-RR)的分子印迹聚合物的ZnFe2O4纳米粒子,用其作为CdTe量子点的荧光猝灭剂,荧光猝灭服从粒子间电子转移引发的荧光猝灭机理,进而构建间接式分子印迹荧光传感机理于滑动式微流控纸芯片装置上,用于水体环境中MC-RR的快速分析。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪等一系列仪器方法对制备材料与纸基传感体系进行研究表征,进一步研究优化纸芯片制备过程与分析条件,通过研究印迹与非印迹的分析效果,证实了该芯片方法的有效性,根据标准样品分析结果与Stem-Volmer方程拟合校准线性曲线。该纸芯片在20分钟之内实现对MC-RR的选择性快速检测,最低检出限为0.43μg/L。将其成功应用于海水样品中微囊藻毒素的分析检测,加标回收率范围为90.1~105.3%。3、基于咖啡环效应的金纳米簇荧光传感微流控纸芯片检测氨基酸。利用溶液在纸基材质中因毛细作用力和局部蒸发速度不同导致的咖啡环效应,结合金纳米簇与铜离子形成的复合物荧光探针,构建了咖啡环式荧光传感纸芯片,通过手机拍照导出荧光条RGB图像,利用R值像素点分析与荧光条长度测量得到分析结果,用于尿液中组氨酸的便捷可视化检测。研究样品体积、蒸发面积等对传感的影响因素,优化分析条件,并探讨R值法与测量长度法的分析性能。根据标准样品分析结果拟合线性校准曲线,最低检测限达到0.021 m M。将其成功应用于人体尿液样品中组氨酸的加标分析,加标回收率范围为93.0~110.0%。4、基于生物分子印迹的电化学传感微流控纸芯片分析癌胚抗原。采用表面印迹技术与纸基移动阀设计,多巴胺作为功能单体,癌胚抗原为模板,通过电聚合多巴胺法在纸芯片工作电极的表面合成生物分子印迹层,建立了无需抗体的肿瘤标志物的纸芯片分析策略。通过循环伏安、交流阻抗与微观形貌表征,研究了分析印迹层的合成、电极表面吸附原理与纸基移动阀在合成中的作用。优化了电聚合扫描速率、循环次数、洗脱液体积、pH等制备条件。通过标准样品分析,研究拟合该纸芯片对癌胚抗原分析的线性校正曲线。该微流控纸芯片电分析装置的检测范围为1.0~500.0 ng/m L,检出限为0.32 ng/m L,并将其与酶联免疫分析试剂盒方法对比研究。最后成功应用于癌症病人血清癌胚抗原的临床分析,相对标准偏差范围为2.7~6.5%。5、集成手动离心的比色免疫传感微流控纸芯片分析肿瘤标志物。利用绳索拉力与扭转力的转换,设计可进行手动离心操作的纸芯片,实现从全血中分离血清的功能,并用酶联免疫吸附测定法与比色传感方法,配合便携式显色分析仪,同时检测两种肿瘤标志物癌胚抗原和甲胎蛋白,实现了纸芯片上样品处理到分析结果全过程的高度集成。研究了离心过程最大转速、离心时间等条件因素,研究分析过程样品体积、孵育时间、pH等影响因素,研究对标准样品的分析性能,拟合线性校正曲线并得到线性结果范围,该纸芯片检测癌胚抗原的最低检出限为0.36 ng/m L,检测甲胎蛋白的最低检出限为0.28 ng/m L。进行对临床人血样品中癌胚抗原和甲胎蛋白分析的应用研究,分析结果的相对标准偏差在4.03~5.21%之间。

孟祥帅[9](2019)在《基于人工电磁超表面涡旋电磁波产生及目标近场散射》文中研究指明涡旋电磁波是一种携带轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)具有螺旋相位波前特殊空间分布的波束,由于不同拓扑荷对应着不同的确定OAM,导致涡旋电磁波有着不同相位波前、幅度和极化的空间分布。与传统频率调制、强度调制和极化调制技术相比,涡旋电磁波能够充分利用OAM进行信息调制和复用,可以有效地调高数据传输速率和密度。且不同旋向和螺旋状极化空间分布的涡旋电磁波,尤其是不同轨道角动量之间相互正交,增加了信息调制的自由度。在目标探测和成像应用等方面可以从反射波信号中获得更多的角向相位信息,为新体制雷达研究发展指明了方向。近年来,超材料成为光学、电磁学、信息学、材料学等交叉学科新的研究热点,而超表面作为超材料的二维表现形式,因其具有灵活度高、剖面低、易于加工等优点受到广泛关注。本文利用人工电磁材料(二维电磁超表面)实现了对电磁波的调控,产生了双频双线极化双模态、线圆极化可调、多波束多模态、双线极化双模态的衍射特性涡旋电磁波,以及利用表面波调制方法产生无衍射特性高阶贝塞尔涡旋电磁波进行了研究。利用表面波调制机制各向异性全息阻抗表面实现了线、圆极化混合模态涡旋电磁波近场检测。实现了对简单导体目标近场散射进行了理论计算和实验分析。主要在以下方面有了取得了成果:1.利用反射阵调制线极化入射波产生线、圆极化可变的方法,设计了一种多谐振十字正交分布双层贴片反射阵单元,数值分析了一个极化方向单元尺寸变化对另一个正交极化方向所实现相位补偿所产生的影响。实现利用线极化入射波不同的入射极化角度即可灵活实现线、圆极化涡旋电磁波的产生。2.基于正交极化分布的双频段谐振单元之间耦合可抑制技术,针对微带阵列天线产生涡旋电磁波固有的窄带缺陷,提出并设计了双极化、双频段、双波束携带不同轨道角动量涡旋电磁波的反射阵列天线。通过全波仿真和实验测量分析了两个单波段反射阵和双波段反射阵的辐射和传输特性,证明了两组多极子正交间隔排布可以有效抑制双频段之间的耦合效应,提高反射阵产生涡旋电磁波的带宽。3.研究了各向异性全息超表面调制表面波的基本理论,借鉴光学全息概念和微波漏波原理,将各向异性全息阻抗超表面创新性地引入到涡旋电磁波的产生中。率先提出了利用各向异性全息阻抗表面产生涡旋电磁波的新机理方法,设计、制备了一款工作于20GHz样机OAM模态值为+1的天线,测量了该涡旋波天线近场辐射性能,与仿真结果吻合良好。还对其他高阶拓扑荷值OAM产生进行研究,有效地解决了空间波调制机制下剖面较高的问题,为基于人工电磁表面的涡旋电磁波天线与其他系统相集成奠定了基础。4.提出了将多个不同空间辐射方向携带不同模态OAM涡旋电磁波作为物波。根据单个全息阻抗表面阵列调制即可产生多模态OAM涡旋电磁波的思想,设计并研制出在同一辐射方向上产生正交双线极化携带不同模态OAM的涡旋电磁波天线,实现在x轴极化方向上产生OAM模态值为+1,在y轴极化方向上产生OAM模态值为-1,测量与仿真结果吻合良好。各向异性全息超表面多模态和双极化调制的灵活性和波场调控,为多模OAM涡旋电磁波复用通信奠定基础。5.提出了基于表面波调制的各向异性全息阻抗表面产生高阶贝塞尔涡旋电磁波的方法。设计并研制了正一阶贝塞尔涡旋电磁波阵列天线,测量和仿真分析了高阶贝塞尔涡旋电磁波天线传输特性,证明了各向异性全息阻抗超表面可以产生无衍射特性高阶贝塞尔涡旋电磁波。该涡旋电磁波阵列天线不仅可以解决现阶段基于轴锥棱镜原理的空馈超表面调制空间波剖面较高的问题,还可以灵活控制空间辐射高阶贝塞尔涡旋电磁波的极化方式,为高阶贝塞尔涡旋电磁波的应用奠定了坚实基础。6.基于表面波调制下线、圆极化混合轨道角动量模态检测、分离研究。本文首先讨论了现阶段涡旋电磁波的检测方法,介绍了单模、双模轨道角动量接收方式和适用范围。设计、制备了线、圆极化混合模态OAM涡旋电磁波各向异性全息阻抗表面天线,研究了涡旋电磁波的检测方法,实验和理论上分析了基于空间波调制的空馈阵列超表面产生混合轨道角动量模态涡旋电磁波的传输系数在一定工作频率范围内的变化规律,实验验证了基于表面波调制机制下各向异性全息阻抗超表面实现线、圆极化混合轨道角动量模态的检测和分离。7.在高阶贝塞尔涡旋电磁波入射场、单轴各向异性介质板内场以及球矢量波函数与柱矢量波函数之间变换的基础之上,利用连续性边界条件推导了涡旋电磁波近场照射金属板、介质板、金属球的散射场解析解,数值分析了目标近场散射的幅相分布以及OAM模态变化情况,通过仿真和实验测量进一步对金属导体散射场的情况做出了分析。

段树铭[10](2019)在《基于丝网印刷制备高性能的有机场效应晶体管阵列的研究》文中研究指明有机场效应晶体管作为有机集成电路中最重要的基本单元之一,在柔性显示、集成电路以及传感等方面展现出了广阔的应用前景。有机半导体作为有机场效应晶体管中最核心的部分,其薄膜内部的分子堆积直接影响着载流子的注入和传输。到目前为止,已经开发了多种制备高质量有机半导体的薄膜的方法,如喷墨打印、丝网印刷等。在这些方法中,丝网印刷由于具有简单、低成本和高效等优点,在工业中得到了广泛应用。然而,丝网印刷需要使用到高粘度的墨水,导致印刷的膜厚在数个微米左右,不利于载流子的注入。因此,通过丝网印刷制备高性能的有机小分子半导体薄膜至今仍然是一个重大的挑战。本论文围绕丝网印刷制备高性能的有机小分子半导体薄膜开展了一系列工作,主要工作分为以下三方面:1.选用C6-DPA与PMMA混合的方法改善了溶液在SiO2/Si基底表面的润湿性,提高了C6-DPA薄膜的结晶性,首次通过丝网印刷制备出了膜厚相对比较均匀且厚度在20 nm左右的C6-DPA薄膜,器件性能最高可达2.5 cm2V-1s-1。鉴于丝网印刷制备的C6-DPA薄膜缺陷较多,器件性能偏低。我们用F4-TCNQ对C6-DPA与PMMA混合溶液掺杂的方法对器件性能做了进一步优化,优化的器件迁移率最高可达5.0 cm2V-1s-1,这与目前报道的C6-DPA单晶器件的性能相当。最后,我们通过丝网印刷制备出了C8-BTBT薄膜,器件迁移率最高可达7.8 cm2V-1s-1。2.在丝网印刷有机半导体与PMMA混合溶液时,引入绝缘且不溶的Bank结构控制有机半导体薄膜的形状,并且提高了有机半导体薄膜的结晶性。基于得到的高度结晶的C6-DPA和C8-BTBT薄膜阵列制备了相应的OFET器件,迁移率最高分别为1.84 cm2V-1s-1和12.1 cm2V-1s-1。同时,基于这种方法在柔性PEN基底上制备出了具有高度结晶型的C8-BTBT薄膜阵列,器件迁移率最高可达2.65cm2V-1s-1。3.我们将溶液剪切法与丝网印刷结合,制备出了具有高度取向性的有机单晶阵列。基于得到的有机单晶阵列制备的OFET,迁移率最高达10.7 cm2 V-1 s-1,开关比在109左右,亚阈值斜率为0.23 V·dec-1,阈值电压为-5 V。将这种图案化的方法应用到Pseudo CMOS反相器的制备中,得到了具有高度取向的有机单晶反相器,反相器的增益最高可达31.2。

二、量子平板印刷技术有望大幅度跨越光刻最小尺寸极限(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、量子平板印刷技术有望大幅度跨越光刻最小尺寸极限(论文提纲范文)

(1)Micro-LED阵列理论及显示技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 Micro-LED简介
        1.2.1 Micro-LED结构
        1.2.3 Micro-LED的特性
    1.3 Micro-LED阵列研究现状
        1.3.1 单色Micro-LED阵列显示器件
        1.3.2 全色Micro-LED阵列显示器件
        1.3.3 Micro-LED阵列器件其他应用
    1.4 论文的研究内容与结构安排
第2章 Micro-LED光电特性分析
    2.1 Micro-LED的发光机理
        2.1.1 辐射复合
        2.1.2 SRH复合
        2.1.3 俄歇复合
        2.1.4 载流子泄漏
        2.1.5 缺陷相关隧穿
    2.2 Micro-LED的效率
    2.3 Micro-LED的侧壁效应
    2.4 尺寸效应
        2.4.1 倒装型Micro-LED的电流扩展
        2.4.2 垂直型Micro-LED的电流扩展
        2.4.3 尺寸对电流密度的影响
    2.5 Micro-LED的调制特性
        2.5.1 限制Micro-LED调制带宽的因素
        2.5.2 电流密度对带宽的影响
    2.6 本章小结
第3章 Micro-LED阵列理论研究
    3.1 Micro-LED光电特性表征
    3.2 电极结构对的光电特性的影响
    3.3 尺寸对Micro-LED光电特性的影响
    3.4 阵列化对Micro-LED光电特性的影响
    3.5 本章小结
第4章 Micro-LED阵列器件的设计与制作
    4.1 Micro-LED的制作工艺
    4.2 Micro-LED阵列关键制作工艺研究
        4.2.1 ICP台面刻蚀
        4.2.2 二氧化硅沉积
        4.2.3 Micro-LED阵列显示
    4.3 本章小结
第5章 三色集成Micro-LED阵列全彩显示研究
    5.1 三色Micro-LED阵列集成技术
        5.1.1 COB技术
        5.1.2 转移印刷技术
        5.1.3 小结
    5.2 倒装型Micro-LED的制作
        5.2.1 蓝绿光倒装型Micro-LED的制作
        5.2.2 红光倒装型Micro-LED的制作
    5.3 全彩Micro-LED显示器的设计
    5.4 全彩Micro-LED显示基板的制作
    5.5 全彩Micro-LED的集成
    5.6 全彩Micro-LED显示器的驱动与点亮
    5.7 全彩Micro-LED显示器的测试与表征
    5.8 本章小结
第6章 单片集成Micro-LED阵列全彩显示研究
    6.1 单片Micro-LED全彩色显示技术
        6.1.1 喷墨技术
        6.1.2 光刻法
        6.1.3 小结
    6.2 基于微流控的量子点色转换层的设计
    6.3 量子点的合成与表征
        6.3.1 钙钛矿量子点的合成
        6.3.2 量子点的表征
    6.4 PDMS微流道制作
    6.5 量子点色转换层的制作
        6.5.1 双行量子点色转换层
        6.5.2 P0.4-10×10量子点色转换层
        6.5.3 P0.2-10×10量子点色转换层
        6.5.4 P0.2-20×20量子点色转换层
    6.6 量子点色转换层的测试
    6.7 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(2)基于mie磁共振的全介质彩色超表面研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 结构颜色与色素色
    1.2 金属超表面
    1.3 介质超表面
    1.4 论文结构安排
    本章参考文献
第二章 介质超表面的理论分析
    2.1 超表面显示器性能指标
        2.1.1 色彩亮度
        2.1.2 颜色对比度
        2.1.3 色度
        2.1.4 颜色耐久性
        2.1.5 空间分辨率
        2.1.6 实体结构可制造性
    2.2 超表面理论分析方法研究
        2.2.1 有限元理论
        2.2.2 时域有限差分法
    2.3 内部机制
        2.3.1 FP共振
        2.3.2 Mie共振
    2.4 本章小结
    本章参考文献
第三章 基于MIE磁共振的全介质彩色超表面研究
    3.1 设计与仿真
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 反射特性
        3.2.2 偏振无关性
        3.2.3 物理机制
        3.2.4 结构颜色特性
    3.3 实验可行性分析
        3.3.1 干法刻蚀
        3.3.2 电子束曝光
    3.4 本章小结
    本章参考文献
第四章 总结与展望
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

(3)基于微液滴阵列的生物大分子检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 基于微流控的生物检测技术
        1.1.1 基于微通道的微流控生物检测技术
        1.1.2 基于纸质芯片的微流控生物检测技术
        1.1.3 基于微液滴的微流控生物检测技术
    1.2 基于微液滴的生物检测技术
        1.2.1 微液滴的主要特点
        1.2.2 微液滴在生化分析中的应用
    1.3 微液滴的产生方法
        1.3.1 芯片式液滴产生方法
        1.3.2 无芯片式液滴打印技术
    1.4 微液滴生成方法应用于生物检测的局限性和微流控打印技术
        1.4.1 现有液滴生成方法应用于生物检测的不足
        1.4.2 微流控冲击打印技术
    1.5 本论文研究目的与研究内容
    1.6 本论文的结构
第二章 基于微流控打印技术的液滴生物反应平台研究
    2.1 引言
    2.2 基于微流控冲击打印技术的液滴生物反应平台设计与搭建
        2.2.1 生物液滴的产生装置
        2.2.2 液滴打印平台性能参数
        2.2.3 微流控芯片加工工艺
        2.2.4 生物液滴反应中温度控制装置
        2.2.5 生物液滴的检测装置
    2.3 生物液滴的产生方法研究
        2.3.1 多体积打印模式设置
        2.3.2 液滴打印效果展示
        2.3.3 液滴均一性研究
    2.4 液滴反应条件研究
        2.4.1 液滴反应中防蒸发的问题
        2.4.2 不同材料液滴接触角研究
        2.4.3 液滴反应基底材料研究
    2.5 微流控冲击打印生物反应平台与其他常用仪器的比较
    2.6 本章小结
第三章 基于微流控冲击打印技术的液滴数字PCR技术研究
    3.1 引言
    3.2 数字PCR技术
        3.2.1 数字PCR技术发展和原理
        3.2.2 不同数字PCR技术比较
    3.3 微液滴阵列中的PCR反应
        3.3.1 不同反应基底对PCR反应影响
        3.3.2 改性后基底液滴荧光一致性研究
        3.3.3 不同PCR试剂对于PCR反应的影响
        3.3.4 微升-纳升体积下PCR可行性分析
    3.4 基于微流控冲击打印的液滴数字PCR技术
        3.4.1 基于微流控冲击打印的液滴数字PCR技术流程
        3.4.2 标准品质粒构建
        3.4.3 液滴数字PCR验证
        3.4.4 多体积数字PCR
    3.5 MIP-ddPCR用于检测结肠癌组织中p53基因表达
    3.6 未来的改进方向
    3.7 本章小结
第四章 结合微流控冲击打印技术和自分离液滴阵列的生化反应检测研究
    4.1 引言
    4.2 基于可复用掩膜的自分离液滴阵列
        4.2.1 亲疏水基底表面的制备原理
        4.2.2 自分离液滴阵列制备方法
        4.2.3 不同处理时间对基底接触角的影响
        4.2.4 不同通孔直径对形成液滴体积的影响
    4.3 自分离液滴的生物应用研究
        4.3.1 利用自分离液滴捕获单个细胞和粒子
        4.3.2 基底细胞毒性测试
    4.4 结合微流控冲击打印技术和自分离液滴阵列的生物检测
        4.4.1 夹心式生物检测方法
        4.4.2 检测不同浓度人血清白蛋白液滴阵列与溴酚蓝的反应
        4.4.3 诱导液滴阵列中大肠杆菌GFP基因表达
    4.5 未来的改进方向
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
        5.1.1 本论文的主要工作
        5.1.2 本论文的主要创新点
    5.2 问题与展望
        5.2.1 存在的问题
        5.2.2 未来的展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(4)基于石墨烯人工电磁编码超表面对THz波调控及超表面生物传感器的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电磁超构材料历史起源
        1.2.1 三维电磁超构材料
        1.2.2 二维电磁超表面
        1.2.3 动态可调控超表面
    1.3 THz波的产生及特性
        1.3.1 THz波辐射源
        1.3.2 THz波特性
    1.4 电磁超表面THz调制器
        1.4.1 半导体复合THz超表面
        1.4.2 石墨烯复合THz超表面
        1.4.3 THz数字编码超表面
    1.5 电磁超表面THz生物传感器
        1.5.1 生物分子传感
        1.5.2 微生物传感
        1.5.3 癌细胞传感
    1.6 主要研究内容
第2章 THz超表面的分析、制备及测试方法
    2.1 电磁场理论基础及FDTD算法
        2.1.1 波动方程
        2.1.2 Yee氏 FDTD数值算法
        2.1.3 电磁场软件CST简介
    2.2 小波变换分析
    2.3 石墨烯介电特性模型
    2.4 超表面样品制备及生物细胞培养
    2.5 本章小结
第3章 基于石墨烯金属复合THz动态编码超表面的研究
    3.1 引言
    3.2 单元结构设计
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 THz波段编码单元反射特性仿真
        3.3.2 反射式聚焦超表面
        3.3.3 1-bit动态编码超表面
        3.3.4 2-bit编码超表面散射特性
    3.4 实验加工可行性方案
    3.5 本章小结
第4章 基于石墨烯复合全介质THz编码超表面的研究
    4.1 引言
    4.2 结构设计与器件制备
    4.3 石墨烯全介质复合超表面电磁特性分析
        4.3.1 单元结构强度和相位响应
        4.3.2 石墨烯栅压对全介质编码超表面的调制
    4.4 本章小结
第5章 基于电场共振开口谐振结构的THz超表面生物传感器研究
    5.1 引言
    5.2 传感结构单元设计及实验方法
    5.3 实验结果分析
        5.3.1 器件电磁响应及生物传感器理论设计
        5.3.2 HSC3 口腔癌细胞浓度及凋亡率检测
    5.4 超表面生物传感机理模型
    5.5 本章小结
第6章 基于THz偏振敏感的各向异性超表面生物传感器
    6.1 引言
    6.2 单元结构设计
    6.3 实验分析与结果讨论
        6.3.1 各向异性超表面生物传感性能
        6.3.2 用于癌细胞检测和识别的超表面二维电磁特征
    6.4 本章小结
第7章 基于微流体集成超表面的THz多功能器件
    7.1 引言
    7.2 结构设计与制备
    7.3 实验分析与结果讨论
        7.3.1 MIMs谐振特性分析及谐振子模型
        7.3.2 基于小波变换的液体阻尼效应分析
        7.3.3 微流体集成超表面的THz调制器及水含量传感器
    7.4 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(5)波导布拉格光栅在无源滤波器和半导体激光器中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 光子集成技术
        1.1.1 简介
        1.1.2 铟磷基光子集成
        1.1.3 硅基光子集成
    1.2 硅基与铟磷基之间的互联技术
        1.2.1 混合集成(倒装焊键合)
        1.2.2 晶圆键合技术(BCB键合)
        1.2.3 单片集成(异质外延生长技术)
        1.2.4 光子引线键合技术
    1.3 论文的主要工作与创新点
        1.3.1 论文的主要工作
        1.3.2 论文的主要创新点
    参考文献
第二章 波导布拉格光栅在无源滤波器中的应用
    2.1 波导布拉格光栅简介
    2.2 波导布拉格光栅的仿真方法
    2.3 几种典型光栅结构的性能仿真
        2.3.1 均匀光栅
        2.3.2 相移光栅
        2.3.3 啁啾光栅
        2.3.4 切趾光栅
        2.3.5 取样光栅
        2.3.6 交错光栅
    2.4 一种基于交错光栅的窄带反射器
        2.4.1 研究背景
        2.4.2 原理
        2.4.3 仿真结果
        2.4.4 基于取样光栅的NBR
        2.4.5 误差分析
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 波导布拉格光栅在半导体激光器中的应用
    3.1 半导体激光器简介
    3.2 半导体激光器的仿真模型
    3.3 几种典型波导布拉格光栅结构的激光器的仿真
        3.3.1 FP激光器
        3.3.2 DFB均匀光栅激光器
        3.3.3 DFB相移光栅激光器
        3.3.4 DFB非对称相移光栅激光器
        3.3.5 串联DFB激光器
        3.3.6 基于重构等效啁啾技术DFB激光器
    3.4 半导体激光器的制作工艺
        3.4.1 基于REC技术的光栅的制作
        3.4.2 RWG型激光器制作
        3.4.3 BH型激光器制作
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 混合集成窄线宽半导体激光器
    4.1 研究背景
    4.2 原理
    4.3 仿真结果
        4.3.1 阈值增益差
        4.3.2 驰豫振荡与光场分布
        4.3.3 出射光谱
    4.4 误差分析
        4.4.1 NBR的反射率对激光器性能的影响
        4.4.2 增益芯片与NBR之间的耦合效率对激光器性能的影响
    4.5 单片集成方案
    4.6 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 未来工作展望
攻读硕士期间学术成果
致谢

(6)柔性衬底的电流体喷印实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 柔性电子概述
        1.1.1 柔性电子简介
        1.1.2 柔性电子制备工艺
        1.1.3 柔性电子应用
    1.2 电流体喷印技术及应用
        1.2.1 电流体喷印技术简介
        1.2.2 电流体喷印技术研究现状
    1.3 本论文主要研究工作
2 电流体喷印实验平台的建立
    2.1 电流体喷印平台的功能组成
    2.2 电流体喷印平台的流体控制装置
    2.3 电流体喷印平台的软件编程
    2.4 本章小结
3 电流体喷印聚焦电极的仿真与实验研究
    3.1 聚焦电极的仿真分析
        3.1.1 聚焦电极的原理
        3.1.2 聚焦电极的仿真
    3.2 聚焦电极的打印实验
        3.2.1 聚焦电极的设计制造
        3.2.2 聚焦电极夹具的设计制造
        3.2.3 打印实验
    3.3 本章小结
4 电流体喷印喷头的设计与打印实验
    4.1 喷头的设计
        4.1.1 喷头的仿真分析
        4.1.2 喷头的设计
    4.2 脉冲打印微结构的工艺研究
        4.2.1 电压控制模式的选择
        4.2.2 脉冲电压幅值的影响
        4.2.3 脉冲电压占空比的影响
        4.2.4 流量的影响
        4.2.5 工作距离的影响
        4.2.6 平台移动速度的影响
    4.3 微图案的按需打印
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(7)基于丝网印刷技术的柔性导电薄膜的制备及其性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 印刷电子技术的研究进展
    1.3 基于印刷电子技术的柔性导电薄膜的研究进展
        1.3.1 柔性透明导电薄膜的研究进展
        1.3.1.1 基于金属纳米颗粒的柔性透明导电薄膜
        1.3.1.2 基于金属纳米线的柔性透明导电薄膜
        1.3.1.3 碳基柔性透明导电薄膜
        1.3.1.4 导电聚合物基柔性透明导电薄膜
        1.3.2 AgNWs柔性透明导电薄膜的研究进展
        1.3.3 导电碳浆薄膜的研究进展
    1.4 本论文的研究内容与创新工作
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 创新工作
第二章 丝网印刷工艺流程及导电墨水性质理论分析
    2.1 引言
    2.2 丝网印刷工艺
    2.3 导电墨水的主要成分
        2.3.1 溶质和溶剂
        2.3.2 粘合剂和助剂
    2.4 导电墨水性质的理论分析
    2.5 本章小结
第三章 纳米银线的制备及衬底预处理
    3.1 引言
    3.2 纳米银线的制备
        3.2.1 实验材料与设备
        3.2.2 实验方法
        3.2.2.1 多元醇溶剂热法制备AgNWs
        3.2.2.2 基于金属纳米颗粒的柔性透明导电薄膜
    3.3 材料表征及分析
        3.3.1 多元醇溶剂热法制备的AgNWs
        3.3.2 超声诱导断裂法对AgNWs尺寸的影响
    3.4 衬底的预处理方法
        3.4.1 衬底预处理对于印刷工艺的影响
        3.4.1.1 印刷图案质量与分辨率的改善方法
        3.4.1.2 印刷图案附着力的改善方法
        3.4.2 实验方法
    3.5 本章小结
第四章 AgNWs基导电墨水与导电碳浆的制备及其理化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与设备
    4.3 AgNWs基导电墨水的配置
        4.3.1 实验方法
        4.3.2 导电墨水理化性能研究
    4.4 导电碳浆的制备
        4.4.1 实验方法
        4.4.2 导电碳浆理化性能研究
    4.5 本章小结
第五章 基于丝网印刷的柔性导电薄膜的制备及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 柔性导电薄膜的制备
        5.2.1 实验材料与设备信息
        5.2.2 实验方法
        5.2.3 材料表征
        5.2.3.1 AgNWs透明导电薄膜的性能表征
        5.2.3.2 导电碳浆薄膜的性能表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 AgNWs透明导电薄膜的性能研究
        5.3.2 导电碳浆薄膜的性能研究
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(8)微流控纸芯片在环境与生物分析中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 微流控纸芯片
        1.2.1 微流控纸芯片的发展概况
        1.2.2 微流控纸芯片的制作方法
        1.2.3 微流控纸芯片在环境与生物分析中的应用前景
    1.3 功能材料增强纸芯片传感技术
        1.3.1 纸纤维的表面功能化改性
        1.3.2 纳米材料功能化纸芯片
        1.3.3 生物与聚合物材料功能化纸芯片
    1.4 基于微流控纸芯片的先进传感方法
        1.4.1 比色分析法
        1.4.2 化学发光分析法
        1.4.3 电化学分析法
        1.4.4 电化学发光分析法
        1.4.5 荧光分析法
        1.4.6 表面增强拉曼散射分析法
    1.5 纸芯片研究的现状与挑战
        1.5.1 多功能、多分析方法集成联用
        1.5.2 与移动、便携式仪器装置结合
        1.5.3 机遇与挑战
    1.6 论文的研究思路与主要研究内容
第二章 基于分子印迹荧光传感的旋转式微流控纸芯片分析酚类污染物
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要试剂和材料
        2.2.2 主要实验仪器
        2.2.3 羧基修饰水溶性碲化镉量子点的合成
        2.2.4 分子印迹荧光传感玻璃纤维纸的合成
        2.2.5 旋转式微流控纸芯片的设计制作与装配
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 分子印迹荧光传感纸芯片的制备、操作使用及传感机理
        2.3.2 分子印迹荧光传感纸芯片的微观形貌表征
        2.3.3 实验与使用条件的优化
        2.3.4 分析性能研究
        2.3.5 实际应用
        2.3.6 与其它分析方法的比较
    2.4 本章小结
第三章 基于分子印迹间接荧光传感的微流控纸芯片分析微囊藻毒素
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要试剂和材料
        3.2.2 主要实验仪器
        3.2.3 合成分子印迹包覆的铁酸锌纳米颗粒
        3.2.4 合成氨基修饰的量子点荧光纸
        3.2.5 合成分子印迹间接荧光传感纸
        3.2.6 滑动式微流控纸芯片的设计及制造
        3.2.7 滑动式纸芯片的使用方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 分子印迹间接荧光传感纸芯片的研制与操作
        3.3.2 芯片传感位置的表征和可能的传感机理
        3.3.3 合成与分析条件优化
        3.3.4 分析性能研究
        3.3.5 实际海水样品检测
        3.3.6 与其它荧光方法比较
    3.4 小结
第四章 基于咖啡环效应的金纳米簇荧光传感微流控纸芯片检测氨基酸
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要材料和仪器
        4.2.2 牛血清白蛋白稳定的金纳米簇的合成
        4.2.3 金纳米簇与铜离子复合物的合成
        4.2.4 微流控纸芯片的设计与制作
        4.2.5 纸芯片分析过程
        4.2.6 数据处理过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 咖啡环式荧光传感纸芯片设计、操作使用及传感机理
        4.3.2 咖啡环式荧光传感纸芯片的表征与优化
        4.3.3 分析性能研究
        4.3.4 实际样品分析
    4.4 小结
第五章 基于生物分子印迹的电化学传感微流控纸芯片分析癌胚抗原
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 主要试剂和材料
        5.2.2 主要实验仪器
        5.2.3 电化学传感纸芯片的设计与组装
        5.2.4 纸芯片上生物大分子印迹的合成
        5.2.5 芯片的使用操作过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 芯片的制备与操作
        5.3.2 工作电极部位的微观形貌与电化学表征
        5.3.3 合成与检测的条件优化
        5.3.4 分析性能研究
    5.4 小结
第六章 集成手动离心的比色免疫传感微流控纸芯片分析肿瘤标志物
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 主要试剂和材料
        6.2.2 纸芯片的制作
        6.2.3 手动离心式微流控纸芯片装置的集成组装
        6.2.4 肿瘤标志物的分析过程
        6.2.5 手持式检测装置
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 纸芯片的制造与操作设计
        6.3.2 离心过程
        6.3.3 分析过程
        6.3.4 优化分析条件
        6.3.5 分析性能研究
        6.3.6 应用诊断研究
    6.4 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间已公开发表的论文
致谢

(9)基于人工电磁超表面涡旋电磁波产生及目标近场散射(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究发展状况
        1.2.1 衍射特性涡旋电磁波天线
        1.2.2 无衍射特性涡旋电磁波天线
        1.2.3 涡旋电磁波的应用
    1.3 论文主要内容及框架
    1.4 论文主要的创新点
第二章 人工电磁表面建模原理及目标散射基本理论
    2.1 引言
    2.2 费马原理(Fermat’s Law)
    2.3 斯涅尔定律(Snell’s Law)
        2.3.1 传统斯涅尔定律
        2.3.2 广义斯涅尔定理
    2.4 横向谐振法
        2.4.1 各向同性横向谐振法
        2.4.2 各向异性横向谐振法
    2.5 角谱展开方法
    2.6 小结
第三章 产生衍射特性涡旋电磁波反射阵天线的设计
    3.1 引言
    3.2 平面空馈阵列天线基本工作原理及设计方法
        3.2.1 平面空馈阵列天线的相位调制原理
        3.2.2 阵列天线单元设计
    3.3 反射阵天线产生线、圆极化可变多极化OAM涡旋电磁波
        3.3.1 设计原理
        3.3.2 单元选择
        3.3.3 仿真计算和实验测试
    3.4 双极化、双频段、双波束携带不同OAM反射阵天线的设计
        3.4.1 设计原理
        3.4.2 单元仿真
        3.4.3 理论计算和实验测试
    3.5 小结
第四章 各向异性全息超表面产生衍射特性涡旋电磁波的设计
    4.1 引言
    4.2 各向异性全息超表面天线的基本理论
        4.2.1 光学全息原理
        4.2.2 表面波传播
        4.2.3 表面阻抗
        4.2.4 漏波理论
    4.3 基于各向异性全息超表面产生涡旋电磁波方法
        4.3.1 工作原理
        4.3.2 天线仿真设计与实验测量
    4.4 多波束携带不同模态轨道角动量各向异性全息阻抗超表面设计
        4.4.1 工作原理
        4.4.2 仿真设计和实验测试
    4.5 双线极化携带不同模态轨道角动量各向异性全息超表面天线
        4.5.1 工作原理
        4.5.2 天线仿真设计和实验测量
    4.6 小结
第五章 高阶贝塞尔涡旋电磁波天线设计
    5.1 引言
    5.2 贝塞尔波束经典产生方法
    5.3 高阶贝塞尔波束的描述
    5.4 高阶贝塞尔波束产生原理
    5.5 实验测量
    5.6 小结
第六章 线、圆极化混合模态OAM及OAM模态检测、分离
    6.1 引言
    6.2 OAM模态检测方法
        6.2.1 单OAM模态检测
        6.2.2 多OAM模态检测
    6.3 各向异性全息阻抗超表面产生圆极化OAM涡旋电磁波设计
        6.3.1 工作原理
        6.3.2 仿真设计和实验测量
    6.4 线、圆极化混合OAM模态分离与检测
        6.4.1 产生线极化混合OAM模态及OAM模态检测和分离
        6.4.2 产生圆极化混合OAM模态及OAM模态检测和分离
    6.5 小结
第七章 涡旋电磁波目标近场散射研究
    7.1 引言
    7.2 近远场变化技术
        7.2.1 电磁波的平面波展开
        7.2.2 远场和平面波谱函数间关系
        7.2.3 平面近场测量与远场之间关系
    7.3 目标对涡旋电磁波散射
        7.3.1 介质平板散射理论(单轴各向异性)
        7.3.2 介质板散射理论(各向同性)
        7.3.3 金属板散射理论(介电常数无穷大)
        7.3.4 金属球散射理论
    7.4 仿真与实验测量分析
        7.4.1 金属铝板散射测量
        7.4.2 金属球散射测量
        7.4.3 FR4介质板透射测量
    7.5 小结
第八章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(10)基于丝网印刷制备高性能的有机场效应晶体管阵列的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机场效应晶体管简介
        1.2.1 OFET的结构
        1.2.2 OFET的工作原理
        1.2.3 OFET的基本性能参数
        1.2.4 OFET的分类
        1.2.5 OFET的组成
    1.3 可印刷有机半导体材料
        1.3.1 可印刷P型有机半导体材料
        1.3.2 可印刷N型有机半导体材料
        1.3.3 可印刷双极性有机半导体材料
    1.4 有机半导体薄膜的印刷技术
        1.4.1 喷墨打印
        1.4.2 溶液剪切法
        1.4.3 喷雾打印
        1.4.4 提拉法
        1.4.5 丝网印刷
    1.5 本论文的选题依据和意义
第2章 丝网印刷制备高性能有机半导体薄膜及掺杂对印刷性能影响的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 器件的制备
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 丝网印刷制备C8-BTBT薄膜
        2.3.2 接触掺杂对器件性能的影响
        2.3.3 丝网印刷制备C6-DPA薄膜
        2.3.4 溶剂气相退火对薄膜形貌和器件的影响
        2.3.5 丝网印刷中掺杂对器件性能的影响
    2.4 本章小结
第3章 沟道限制的丝网印刷制备大面积高性能有机半导体阵列的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 器件的制备
    3.3 bank结构对薄膜形貌和器件性能的影响
        3.3.1 聚乙烯吡咯烷酮bank
        3.3.2 聚乙烯醇bank
        3.3.3 交联4-乙烯基-苯酚均聚物bank
    3.4 C8-BTBT薄膜阵列的制备与器件性能的研究
        3.4.1 聚合物对薄膜形貌和器件性能的影响
        3.4.2 溶液浓度对薄膜形貌和器件性能的影响
        3.4.3 绝缘聚合物与C8-BTBT之间垂直相分离的研究
    3.5 C6-DPA薄膜阵列的制备与器件性能的研究
    3.6 柔性C8-BTBT薄膜阵列的制备与器件性能的研究
    3.7 本章小结
第4章 高性能有机半导体单晶阵列的制备与器件性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 器件的制备
    4.3 溶液剪切法制备大面积单晶薄膜的研究
        4.3.1 溶液剪切法制备单晶薄膜的原理
        4.3.2 有机单晶薄膜的表征
    4.4 丝网印刷保护层的研究
        4.4.1 丝网印刷水溶性聚合物的研究
        4.4.2 表面活性剂对水溶性聚合物润湿性的影响
        4.4.3 不溶性颗粒对水溶性聚合物润湿性的影响
    4.5 刻蚀
    4.6 有机半导体薄膜阵列的OFET性能研究
        4.6.1 有机单晶阵列的OFET性能研究
        4.6.2 聚合物阵列的OFET性能研究
    4.7 有机单晶pseudo CMOS反相器的制备与器件性能研究
    4.8 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
        5.2.1 器件性能的优化
        5.2.2 器件尺寸的优化
参考文献
发表论文
致谢

四、量子平板印刷技术有望大幅度跨越光刻最小尺寸极限(论文参考文献)

  • [1]Micro-LED阵列理论及显示技术研究[D]. 李阳. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(01)
  • [2]基于mie磁共振的全介质彩色超表面研究[D]. 朱婷. 北京邮电大学, 2020(05)
  • [3]基于微液滴阵列的生物大分子检测技术研究[D]. 潘洋. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [4]基于石墨烯人工电磁编码超表面对THz波调控及超表面生物传感器的研究[D]. 张璋. 天津大学, 2020(01)
  • [5]波导布拉格光栅在无源滤波器和半导体激光器中的应用研究[D]. 吴义涛. 南京大学, 2020(02)
  • [6]柔性衬底的电流体喷印实验研究[D]. 钱江红. 大连理工大学, 2020(02)
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量子光刻有望大大超过光刻的最小尺寸限制
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