摘要：作为电火工品的核心部件,换能元直接影响着电火工品的安全性和可靠性。电火工品结构微型化、换能信息化、序列集成化的发展趋势对于换能元提出了更高的技术要求。如何实现在低能量刺激下可靠发火,同时提升换能元的点火输出能力,即如何实现电火工品换能元的效能提升成为目前火工品换能器件研究的重要课题之一。为此,本文从换能元基底和电阻材料的优选、发火结构优化设计、自含能一体化增效以及含能薄膜复合增效等角度,综述了近年来电火工品换能元低能发火与输出增效的最新研究进展。在此基础上,讨论了未来开展换能元增效研究的重点:建立换能元材料参数基因库,借助机器学习算法等手段提高换能元发火结构优化设计的效率,针对宽带隙半导体材料等开展新换能体制的基础研究,探索含能金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)、含能钙钛矿等新型含能薄膜材料在换能元上的集成制备。

摘要：为了提升半导体桥(SCB)芯片设计开发效率,厘清其电击穿作用机制,采用TCAD(Technology Computer Aided Design,计算机辅助设计)工具,开展多晶硅材料掺杂工艺、芯片结构设计以及芯片电击穿过程模拟仿真,探究注入能量与掺杂类型、退火时间与温度等工艺参数,以及强电场条件对载流子分布及性能的影响规律,厘清芯片电击穿的物理机制。仿真结果表明:相比于磷离子注入,砷离子注入能够在更靠近多晶硅层表面的区域,形成更高浓度的载流子分布;快速热退火时间设定为30min,退火温度设定为约600℃,能够有效实现载流子活化;芯片双“V”型尖端电场强度达到3×10^(5)V·cm^(-1)时发生电击穿过程,载流子剧烈碰撞离化,桥区总电流密度最高可达1.16×10^(9)A·cm^(-2)。

摘要：为了研究激励能量和桥区结构对半导体桥换能元能量转换效率的影响,设计了两种不同单片并联式桥区结构的半导体桥换能元,并在电容激励条件下进行测试,以评估并联式桥区结构的能量转换效率,进一步得到电压、桥区面积对能量转换效率的影响规律。试验结果表明:在47μF电容和25~35 V充电电压条件下,双桥区并联结构的能量转换效率略优于三桥区并联结构。在同一电容激励条件下,同一桥区结构半导体桥换能元的能量转换效率随着充电电压的增加而降低;在相同充电电压下,同一桥区结构半导体桥换能元的能量转换效率随着桥区面积的增大而提高。