静电储能电容器是电力电子器件必不可少的无源元件,由于电介质陶瓷能够在 > 100 ˚C 的温度下更可靠地工作,因此优先选择电介质陶瓷而不是聚合物。大多数工作集中在非线性电介质组合物上,其中极化 (P)/电位移 (D) 和最大场 (E max ) 经过优化,以提供能量密度值 6 ≤ U ≤ 21 J cm − 3 。然而,在每种情况下,P 的饱和 (dP/dE = 0,AFE) 或“部分”饱和 (dP/dE → 0,RFE) 都会限制在击穿前可以达到的 U 值。通过设计高介电常数准线性电介质 (QLD) 行为,dP/dE 保持恒定直至超高 E max ,可以进一步改善 U 相对于弛豫器 (RFE) 和反铁电体 (AFE) 的程度。 QLD 多层电容器原型的介电层由 0.88NaNb 0.9 Ta 0.1 O 3 - 0.10SrTiO 3 -0.02La(Mg 1/2 Ti 1/2 )O 3 组成,室温下 U ≈ 43.5 J cm − 3 ,支持极大的 E max ≈ 280 MV m − 1 ,对于基于粉末流延技术的设备,这两项性能均超过了当前最先进的水平两倍。重要的是,QLD 电容器在高达 200 ˚ C 的温度下 U ( ≈ 15 J cm − 3 ) 变化很小,并且具有强大的抗循环降解能力,为可持续技术的开发提供了一种有前途的新方法。
摘要。Batio 3是钙钛矿结构的最重要功能材料之一,广泛用于电子工业中。但是,Batio 3的介电介电常数仍然相对较低,这极大地限制了其在具有巨大介电介电常数的超材料中的实际应用。在这项工作中,(Ba 100 x Sr X)(Ti 100 Y Zr Y)O 3复合陶瓷是通过实心烧结方法制造的。令人惊讶的是,(ba 100 x Sr x)(ti 100 y zr y)o 3复合陶瓷材料的介电性能分别依赖于A位置和B位置的Sr 2+和Zr 4+的占用。因此,通过调整SRTIO 3和BAZRO 3的掺杂量,介电介电常数为28287(65°C,1 kHz),以及在(ba 90 sr 10)(ba 90 sr 10)中的高分子分解强度为84.47 kV/cm,是在214%的范围内,是214%的13%and 13%,是214%的13%。 (BA 99 SR 1)(Ti 99 Zr 1)O 3复合陶瓷。此外,通过有限的元素模拟确定了介电介电常数显着增加的原因,并探索了复合陶瓷材料的分解机制。这项工作提供了一种构建高介电介电常数复合陶瓷的简便方法,即(BA 100 X SR X)(Ti 100 Y Zr Y)O 3复合陶瓷在电子和静电储能存储电容器方面具有广泛的应用前景。
1. 引言近年来,OLED 技术的巨大进步 [1,2,3] 和有机光伏 (OPV) 的迅猛发展证明了有机电子器件的工业和商业潜力。有报道称,体异质结设计中的经典有机光伏器件的效率接近 20%,而钙钛矿的效率甚至超过了这个值。这些里程碑式的进步使得此类发展如今既适用于小规模也适用于大规模应用 [4,5]。尽管如此,尽管最近电子器件和传感器取得了令人瞩目的进步,但下一代 OLED、太阳能电池和印刷电路(基于有机场效应晶体管 (OFET))的制造在寻找新型更高性能半导体、基板和封装材料、电介质和加工条件 [6–11] 等方面仍面临挑战。有机材料在 RF 范围内(即兆赫甚至更高频率)在空气中的稳定运行将支持许多能够与硅基 CMOS 电路竞争的新技术的开发 [8,12–18]。当这些新型电子元件与生物传感元件相结合时,将为开发一次性诊断和药物输送技术开辟可能性[19–29]。
本文首次提出了一项实证研究,该研究表明在分析各种浓度的水溶液溶液的介电常数(介电常数)时考虑温度的重要性。介电性是研究人员研究的参数,作为无创测量葡萄糖而无需抽血的生物标志物。这项技术的开发将使个性化的医疗保健DI不可知论者可以监测和预防糖尿病。由于血液中的人类葡萄糖水平在每分少数几毫克的范围内有所不同,因此估计葡萄糖的这种较小变化将需要高度准确且可重复的传感技术。电磁(EM)波,特别是在微波炉和Terahertz频率范围内,在检测血浆电性能的变化方面已显示出与葡萄糖浓度相关时的变化。但是,重要的是要注意,尽管该技术表现出了承诺,但仍处于研发阶段。这里显示体温可以影响血糖测量的准确性。在各种TEM周期下使用不同的葡萄糖浓度溶液进行的实验,并研究了葡萄糖的复杂介电常数在从400 MHz到11 GHz的较大频率范围内进行了研究。热能的升高通常会导致水(如水)振动并旋转旋转偶极子对电场的比对,从而降低其介电性。分析表达的精度在实验上显示为99%。经验结果表明,对于葡萄糖水溶液,介电性随温度从16℃至37°C的升高而增加。这归因于水的极性和葡萄糖分子的极性,随着热能的增加而变得更加明显。基于实验结果,得出了精确的分析表达,以考虑水葡萄糖溶液的温度。研究结果应使基于电磁传感技术的准确非浸润性葡萄糖监测设备的设计设计。
高频信号传输,低介电常数(D K)和低介电损耗因子(D F)的替代品以取代传统的二氧化硅材料。4 - 6聚酰亚胺(PI)通常被评为合适的候选者,因为其低分子极化性以及出色的热,机械和化学耐药性特征,并且在电信和微电子工业中表现出了理想的前景。7当前,低二型聚合物材料的结构和组成设计主要集中于结构修饰,改进材料制造过程和复合修饰。常规PI的固有介电常数位于约3.5中,但是,通常需要较低的值以最大程度地减少超大尺度集成电路,高频通信天线基板和毫米波雷达的层间介电信号传输的功率耗散和延迟。8 - 11通过减少主链上酰亚胺基团之间的极化,已经研究了许多方法来减少介电常数和PI的介电损失。12 PI聚合物的分子结构在其介电特性中起主要作用。固有偶极矩和
魏在新 1 张功宇 1 宋晓婷 1 王英杰 1 王恒通 1 高慕奇 1 田欢荣 1 蔡文俊 1 刘瑶 1,* 汪忠阳 2,* 张子东 1,* 范润华 3 摘要 由于其诱人的特性,开发负电荷材料对于智能电子和现代信息技术中的许多应用至关重要。在稀释金属方面人们已经做了许多努力,但是,没有从增加电子密度方面进行更多的尝试,而且掺杂对负介电常数的影响仍不清楚。在本文中,通过溶胶-凝胶技术并随后烧结制备了单相 LaCo 1-xNixO 3(𝑥=0.06、0.1、0.12、0.16、0.2)。详细研究了电子结构、电学性质以及负介电常数性质,并从电动力学的角度阐述了电导率与负介电常数之间的相关性。
3D 打印是一种成熟的增材制造技术,它通过连续添加几何材料层来创建所需的对象。该技术通常通过熔融沉积成型 (FDM) 方法实现,其中添加的材料(称为长丝)首先被熔化,然后沉积以形成一层薄薄的新材料,该新材料在制造过程中与之前的层融合。长丝类型包括传统的聚乳酸 (PLA) 塑料长丝以及注入了不同添加剂(如碳纤维、石墨、金属颗粒等)的更先进的材料。与传统 PLA 相比,这些特种长丝主要具有独特的机械性能。然而,在这些特种长丝中加入不同的添加剂也会改变它们的电磁特性。
摘要:本研究从金属栅极面积、介电薄膜几何形状和厚度效应等方面研究了低介电常数 (low- k ) 材料的金属-绝缘体-半导体 (MIS) 电容器结构的可靠性特性。研究使用了两种低 k 材料,即致密和多孔低 k 薄膜。实验结果表明,与致密低 k 薄膜相比,多孔低 k 薄膜的击穿时间更短、威布尔斜率参数和电场加速因子更低、厚度依赖性击穿更弱。此外,还观察到介电击穿投影模型的偏差较大,且各个区域合并的击穿时间分布呈现单个威布尔图。研究还指出,不规则形状的金属栅极 MIS 电容器中多孔低 k 薄膜的介电击穿时间比方形和圆形样品中更长,这与持续电场的趋势相悖。因此,不规则形状的样品中存在另一种击穿机制,需要在未来的工作中进行探索。
摘要:电子封装领域迫切需要具有树脂基体的高性能复合材料,因为它们具有低介电常数、出色的耐高温性、优异的耐腐蚀性、重量轻和易于成型等特点。在本文中,为了改变邻苯二甲腈的介电性能,制备了空心玻璃微球 (HGM) 填充的氟化邻苯二甲腈 (PBDP) 复合材料,其填料含量范围为 0 至 35.0 vol.%。扫描电子显微镜 (SEM) 观察表明改性 HGM 颗粒均匀分散在基质中。PBDP/27.5HGM-NH 2 复合材料在 12 GHz 时表现出 1.85 的低介电常数。含有硅烷化 HGM 填料的复合材料的 5% 热重温度 (T5) (481-486 ◦ C) 高于最低封装材料要求 (450 ◦ C)。此外,PBDP/HGM-NH 2 复合材料的耐热指数 (T HRI) 高达 268 ◦ C。PBDP/HGM-NH 2 复合材料的储能模量在 400 ◦ C 时显著增加至 1283 MPa,与 PBDP 邻苯二甲腈树脂 (857 MPa) 相比增加了 50%。本复合材料的优异介电性能和热性能可为电子封装和能源系统热管理的全面应用铺平道路。
根据电磁有限元法的轶事经验,这种复杂性估计为 O(N^2)。因此,理论上,将问题体积减少四倍可将解决时间减少十六倍。一个简单的比较示例是根据所述透镜问题在一个频率(35 GHz)下构建的,在 HFSS 版本 2021R2 中仅进行一次自适应传递,并在一台运行速度为 3.50GHz 的两台 8 核 Intel(R) X eon(r) Gold 6144 处理器的计算机上运行。(由于购买了基本多核 HFSS 许可选项,因此在这些模拟示例中仅使用了四个内核。)四分之一模型产生 47,588 个四面体并在 131 秒内解决,而完整模型产生 181,817 个四面体并在 2143 秒内解决。因此,此示例的速度提高了 16.35 倍。请注意,这些比较的是总运行时间,而不仅仅是矩阵求解时间。