摘要：基于SRAM等方案实现的物理不可克隆函数(PUF)易于受电压变化、热噪声等环境因素影响,存在可复现性较差的内在缺点,因此极大限制了其在密码和通信等领域的应用。借助BCH码的精确纠错译码特性,设计了一种具有大纠错容量的模糊提取器,用于实现SRAM原始数据的重建。搭载本设计的SRAM PUF芯片在华虹宏力0.11μm CMOS平台制造,模糊提取器部分消耗面积为306267μm 2,搭载的本源BCH码具有127 bit的码长和27 bit的纠错能力,满足PUF的实际应用需求。

摘要：随着柔性电子的发展,表皮电子在人机交互中的作用越来越突出.然而,柔性器件的稳定性和可靠性仍然是其得到广泛应用的一个挑战.本文设计一种以聚乙烯醇(PVA)为衬底,金(Au)为电极层的表面肌电(sEMG)电极阵列,通过原位焦耳加热方法对有源区域PVA衬底进行精确热处理调控,提高其结晶度和模量,提升有源区域电极的稳定性.基于该方法制备的sEMG电极阵列实现了与皮肤的共形贴附,可稳定采集8 h以上的高信噪比(达到21.3 d B)的肌电信号,进一步开展了基于sEMG信号的手势识别应用研究,识别率可达99.27%.以上结果表明,本研究提出的sEMG电极阵列制备方法简单高效,可长时间稳定工作,有望在基于sEMG信号的人机交互领域中得到应用.

摘要：采用Au/In键合技术并引入凸点层设计,制备了用于光通信领域的二维平行板式静电扭转微镜阵列。相较于其他键合技术,Au/In键合实现了低温键合并与硅通孔技术相容。此外,相对于梳齿驱动,采用平行板电容的扭转微镜有助于实现更高的占空比,便于阵列制造。凸点层的设计提升了键合强度,平均键合强度达8.97 MPa。微镜的实测结果与有限元仿真基本一致,内、外轴分别在13.7 V和18.2 V的直流电压下实现了0.7°的机械转角。

摘要：795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷基芯片级原子钟(Rb-CSAC)的光源,其输出光的偏振不稳定会降低Rb-CSAC的稳定度和精确度。为了满足Rb-CSAC对795 nm VCSEL偏振稳定的需求,设计了一种具有表面菱形孔的偏振稳定的795 nm VCSEL。通过有限时域差分(FDTD)法计算了VCSEL的偏振特性,结果表明VCSEL的顶部分布式布拉格反射镜(DBR)在表面菱形孔的长轴和短轴方向具有不同的反射率。反射率高的偏振模式阈值增益低,成为VCSEL优先激射的主导偏振模式。为进一步提高VCSEL的偏振抑制比(OPSR),将VCSEL的氧化孔制作成尺寸为5.5μm×4.1μm的菱形。对不同长、短轴的表面菱形孔795 nm VCSEL进行偏振测试,结果表明,当表面菱形孔的尺寸为4μm×6μm,且菱形氧化孔的长轴与表面菱形孔的长轴相互垂直时,VCSEL的OPSR可达到16.22 dB。

摘要：高频压电微机械超声换能器(PMUT)应用于各种场景,如指纹识别、无损检测、医疗成像。在当前非侵入式血管成像应用中,存在换能器使用锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)及局限于1-D PMUT阵列的问题。设计并制作了一种基于ScAlN材料压电薄膜的2D-PMUT阵列。为了进一步得到阵列最佳的输出性能,降低栅瓣影响,设计了间距为波长的1/2(300μm)的并联六边形阵列,增大了填充因子,降低了阻抗,提高了输出电流。采用SOI晶片作为PMUT的基本结构,设计了微机电系统(MEMS)工艺流程,并完成了晶片制作。通过扫描电子显微镜和聚焦离子束切割确定PMUT的形貌和结构尺寸,并且测得在水中的谐振频率为2.36 MHz。仿真与测试结果表明,测试误差为9.2%,位移灵敏度较好,有望满足非侵入式血管成像应用需求。

摘要：由于其高含量的面内氮元素、优异的化学和热力学稳定性、可调的电子能带结构和环境友好的特点,石墨相结构的氮化碳(g-C_(3)N_(4))材料作为一种非金属催化剂在光电催化领域已引起广泛关注。相较于光催化领域能带结构的调控,gC_(3)N_(4)在电催化领域的设计主要集中在活性位点的构筑和电子转移能力的调节。本文报道了一种三价Al^(3+)离子电化学插层超快制备超细g-C_(3)N_(4)量子点(QDs)的剥离策略,与传统的碱金属离子相比,Al^(3+)带电荷量大、冲击能力强,易于得到粒径和厚度更小的均一量子点材料。相应的透射电镜(TEM),原子力显微镜(AFM)和紫外吸收光谱仪(UV-vis)表征证实了所制g-C_(3)N_(4) QDs的平均粒径只有3.5 nm,厚度只有3个C―N原子层(~1 nm),并且富含C/N缺陷。这种超细且富含缺陷的量子点材料在0.5 mol L^(-1)H_(2)SO_(4)电解液中具有接近0 V的电催化析氢(HER)开口电位、优异的过电位(η_(10)=208 mV)和较低的塔菲尔斜率(b=52 mV·dec^(-1))。这项工作提出的快速制备富含C/N缺陷g-C_(3)N_(4) QDs的策略也为研究其它二维层状材料的剥离及其在电催化领域的应用提供了一条有趣的研究思路,有利于发掘二维材料更多丰富的物化性质。

摘要：设计具有丰富活性位点的低成本且稳定的电催化剂对于提高析氧反应效率仍然具有挑战性。本文采用电化学沉积的方法,在铜箔上制备了非晶-结晶共存的三元Ni-Co-Mo金属氧化物薄膜催化剂.实验结果表明,Ni-Co-Mo催化剂具有非晶-结晶异质结构,经过表面重构后,发生了显著的Mo离子析出,从而导致稳定后的催化剂中富含大量的氧空位.具有丰富氧空位的非晶-结晶异质结催化剂,能够暴露更多的催化活性位点并降低电子转移阻抗,显著提升催化剂析氧反应性能.在1mmolKOH中的电化学测试表明,重构后的催化剂驱动20mA/cm^(2)电流密度的过电位仅为308mV,塔菲尔斜率为90mV/dec.同时,该催化剂可以在20mA/cm^(2)的电流密度下连续工作超过24小时,显示出良好的稳定性.

摘要：人体微环境调控可以通过材料本身性能的调控实现穿着凉爽舒适,对提高生活品质、减少碳排放具有重要价值.然而传统材料仅能单向地实现致冷或保温,同一材料实现致冷、保温双向功能,依然是本领域重要挑战和值得及时探索的方向.本文采用冷冻-解冻制备水凝胶与冷冻干燥技术,设计合成系列以聚乙烯醇和相变微胶囊为骨架的相变气凝胶.此类相变气凝胶同时具有优异的压缩和拉伸性能,能够压缩55%以上或拉伸达25%,突破了气凝胶不可拉伸、相变材料硬脆不可拉伸的特征.比表面积最高达14.4 m2/g,密度和热导率分别低至0.11 g/cm3和0.040 W/(m·K),相变焓可进行调控,最高达到46.1 J/g.进一步的实验证明,相变气凝胶较于热导率更佳的聚乙烯醇气凝胶具有更加优异的温度调控能力,温度维持能力最高可达纯气凝胶的2.6倍.因此相变气凝胶同时具有优异的绝热和调温性能,在微环境调控领域具有重要应用价值.

摘要：提出了采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长无Ga且应力平衡的InAsP/InAsSb超晶格,并探索了其作为红外吸收材料的可行性。首先采用k·p理论计算了InAsP/InAsSb超晶格的带隙,发现其波长调节范围可以从中波红外到长波红外。然后通过MOCVD技术在InAs衬底上生长了InAs_(0.8)P_(0.2)/InAs_(0.7)Sb_(0.3)超晶格。XRD测试结果表明,InAs衬底峰与超晶格零级卫星峰的失配仅61",即基本实现应力平衡;AFM测试材料表面形貌显示5μm×5μm范围内均方根粗糙度为0.4 nm;低温PL光谱显示较强的发光,峰位于3.3μm的中波红外波段,接近设计值。这些结果表明采用MOCVD生长应力平衡的InAsP/InAsSb超晶格作为红外探测材料具有较好的可行性和实用性。

摘要：可快速连续调谐的小尺寸窄线宽外腔半导体激光器是调频连续波(FMCW)激光雷达、量子技术等领域的核心器件。通过紧凑的反馈光路设计,采用腔长为2.5 mm的法布里-珀罗腔(FP腔)反馈压窄线宽,并结合压电陶瓷(PZT)进行腔长扫描,组装了波长为1550 nm的小型化可调频的激光样机。采用光纤长度为1 m的马赫-曾德尔干涉仪,在重复频率为0.1、1.0、10.0、100.0 kHz下分别测得激光器无跳模的连续调谐范围为25.0、21.6、18.0、10.0 GHz。基于20 km长光纤的延时自外差法,测得3 dB线宽约为10 kHz。未来通过更加紧凑的光路设计,可以获得更大调频范围的超窄线宽激光。