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具有超低工作电压的银纳米线阻变器件研究

真空科学与技术学报 2024年第1期44卷 57-65页

作者：邱佳雯李俊龙李文豪王堃张永爱周雄图吴朝兴郭太良福州大学物理与信息工程学院福州350108 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福州350108

具有高密度和自适应特性的随机银纳米线网络能够模拟神经元的复杂网络拓扑,在信息存储、选择器和神经形态计算领域中应用广泛。文章采用旋涂工艺在图像化电极衬底上制备了银纳米线器件,研究了不同银纳米线浓度和直径对其电学性能的影响... 详细信息

具有高密度和自适应特性的随机银纳米线网络能够模拟神经元的复杂网络拓扑,在信息存储、选择器和神经形态计算领域中应用广泛。文章采用旋涂工艺在图像化电极衬底上制备了银纳米线器件,研究了不同银纳米线浓度和直径对其电学性能的影响,并最终实现了具有超低工作电压(0.01 V)的神经形态器件。实验结果表明,采用直径为30 nm的银纳米线和浓度为5 wt%的复合溶液所制备的随机网络能够实现可控的大开关比阻变行为。进一步,将该大开关比阻变行为作为器件的初始化过程,实现了银纳米线阻变器件在外加超低脉冲电压刺激作用下的可控突触可塑性行为。最后,通过对单个纳米结点中银纳米细丝的形成与断裂过程进行研究,进一步提出随机银纳米线网络在不同电刺激条件下的工作机理。本工作为新型神经形态器件中随机网络的物理实现和应用提供了新思路。

关键词：随机银纳米线网络电阻开关突触可塑性超低电压

基于金属织物和自然摩擦带电的电子皮肤对人体运动的智能识别

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Science China Materials 2024年第3期67卷 887-897页

作者：徐锦杰陈婉翟刘樑杰江姗姗王浩楠张家翔甘昕艳周雄图郭太良吴朝兴张永爱 College of Physics and Information Engineering Fuzhou UniversityFuzhou 350108China Fujian Science&Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China Fuzhou 350108China

目前已开发出各种基于电子或光学信号的技术来感知身体运动,这在医疗保健、康复和人机交互等领域至关重要.然而,这些信号都是从身体外部获取的.本研究中,我们制备了一种电子皮肤(e-skin)人体运动传感器,它利用有机聚合物和金属织物的组... 详细信息

目前已开发出各种基于电子或光学信号的技术来感知身体运动,这在医疗保健、康复和人机交互等领域至关重要.然而,这些信号都是从身体外部获取的.本研究中,我们制备了一种电子皮肤(e-skin)人体运动传感器,它利用有机聚合物和金属织物的组合,通过人体的自然电荷感应(EI)来检测运动.该电子皮肤可获得高达450 V的人体电势信号.此外,该信号可通过最先进的深度学习技术自动提取和训练.该传感器能准确识别睡眠活动,准确率约为96.55%.这种可穿戴运动传感器可以与物联网技术无缝集成,实现多功能应用,展示了其在人类活动识别和人工智能方面的潜在用途.

关键词： human activity recognition e-skin sleep motion recognition contact-separation electrification 1D-CNN

基于混合量子点的颜色可调QLED器件性能及其白光应用

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发光学报 2022年第4期43卷 591-597页

作者：阙思华卫黎明周雄图张永爱吴朝兴郭太良严群福州大学物理与信息工程学院福建福州350116 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350116

采用红色、绿色混合量子点作为发光层,制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/TFB/Mixed-QDs/ZnO/Ag的颜色可调量子点发光二极管(QLED)器件,研究了QLED器件的电致发光光谱。实验结果表明,混合QLED器件具有明显的颜色可调特性。随着外加电压增大,混... 详细信息

采用红色、绿色混合量子点作为发光层,制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/TFB/Mixed-QDs/ZnO/Ag的颜色可调量子点发光二极管(QLED)器件,研究了QLED器件的电致发光光谱。实验结果表明,混合QLED器件具有明显的颜色可调特性。随着外加电压增大,混合QLED器件呈现出从暗红色到橙黄色再到耀眼的黄绿色的颜色变化。其开启电压为2.0 V,最大亮度可达到6×10^(4) cd/m^(2);且器件在31934 cd/m^(2)亮度下实现了21 cd/A的最大电流效率和7.5%的最大外量子效率。作为应用展示,本文将颜色可调的混合QLED器件与氮化镓基蓝光LED相结合制备了白光LED,相关色温可从3568 K(暖白光)调至10269 K(冷白光),且显色指数不低于70,在照明应用中具有广阔的应用前景。

关键词：量子点发光二极管颜色可调白光应用相关色温

SiO_2微悬臂梁制备及其高阶谐振的传感器研究

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光电子．激光 2013年第11期24卷 2055-2059页

作者：周雄图张永爱郭太良福州大学物理与信息工程学院福建福州350002

为了提高SiO2微悬臂梁动态检测灵敏度,对T型SiO2微悬臂梁的制备和高阶谐振模态传感器进行了研究。以绝缘体上Si(SOI)为起始材料制备了不同长度T型SiO2微悬臂梁,利用原子力显微镜(AFM)中精密的光学位置敏感检测器及数据处理系统对其频率... 详细信息

为了提高SiO2微悬臂梁动态检测灵敏度,对T型SiO2微悬臂梁的制备和高阶谐振模态传感器进行了研究。以绝缘体上Si(SOI)为起始材料制备了不同长度T型SiO2微悬臂梁,利用原子力显微镜(AFM)中精密的光学位置敏感检测器及数据处理系统对其频率进行表征,获得了与仿真结果相一致的数据。基于高阶谐振模态的免疫反应结果表明,对于相同的质量变化量,微悬臂梁的弯曲振动模式阶数越高,其频率偏移越大,从而达到较高的灵敏度;实验制备的SiO2微悬臂梁前三阶弯曲振动模式的检测灵敏度分别为1.36、9.78和26.92Hz/pg,利用二阶弯曲振动模式可检测出21.5pg的分子吸附。

关键词： SiO2微悬臂梁绝缘体上Si(SOI) 高阶谐振模态免疫反应

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基于双边采样对比增强的不平衡图像分类研究

计算机应用与软件 2023年第6期40卷 205-210页

作者：彭祎祺林珊玲林志贤周雄图郭太良福州大学物理与信息工程学院福建福州350116 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350116 福州大学先进制造学院福建晋江362200

针对训练数据不平衡问题,提出一种基于双边采样对比增强的渐进式学习分类网络(BBRCL)。该方法对训练数据分别进行均匀采样和倒置采样,将均匀采样后的数据使用随机图像增强生成两个视图;把视图样本和倒置采样样本分别送入卷积神经网络进... 详细信息

针对训练数据不平衡问题,提出一种基于双边采样对比增强的渐进式学习分类网络(BBRCL)。该方法对训练数据分别进行均匀采样和倒置采样,将均匀采样后的数据使用随机图像增强生成两个视图;把视图样本和倒置采样样本分别送入卷积神经网络进行特征学习,进一步利用对比学习策略得到高质量视图样本特征;将提取到的两种特征通过累加学习融合训练分类器,实现长尾数据分类。在两个不平衡数据集上进行实验对比,结果表明,该模型能在不损害学习深度特征能力的情况下有效处理数据不平衡问题,且分类准确率相对传统分类方法提升6%。

关键词：长尾数据数据采样特征学习对比学习

晶圆级Micro-LED芯片检测技术研究进展

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液晶与显示 2023年第5期38卷 582-594页

作者：苏昊李文豪李俊龙刘慧王堃张永爱周雄图吴朝兴郭太良福州大学物理与信息工程学院福建福州350108 福建江夏学院电子信息科学学院福建福州350108 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350108

随着微型氮化镓(GaN)发光二极管(LED)制造工艺的不断进步,Micro-LED显示有望成为新一代显示技术并在近眼显示、大尺寸高清显示器件、柔性屏幕等领域大放异彩。在Micro-LED显示众多技术环节中,晶圆级Micro-LED芯片的检测是实现坏点拦截,... 详细信息

随着微型氮化镓(GaN)发光二极管(LED)制造工艺的不断进步,Micro-LED显示有望成为新一代显示技术并在近眼显示、大尺寸高清显示器件、柔性屏幕等领域大放异彩。在Micro-LED显示众多技术环节中,晶圆级Micro-LED芯片的检测是实现坏点拦截,提升显示屏良品率、降低整机制造成本的关键环节。针对大数量(百万数量级)、小尺寸(<50μm)的晶圆级Micro-LED芯片阵列,现有的电学检测手段存在检测效率低、成本高等缺点。因此,提高检测效率、提升检测准确度、降低检测成本是晶圆级Micro-LED检测技术的发展趋势。本文首先介绍了晶圆级Micro-LED芯片检测时所需要检测的几个指标,其次详细介绍并分析了现有的或已经提出的检测手段,最后对晶圆级Micro-LED芯片检测技术进行总结并展望了未来技术发展方向。

关键词： Micro-LED 缺陷检测接触型检测无接触检测

Ce1Y2Fe5O12和HfxZn1-xO薄膜的制备及性能研究

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Ce1Y2Fe5O12和HfxZn1-xO薄膜的制备及性能研究

作者：周雄图华东师范大学

学位级别：硕士

掺铈钇铁石榴石磁光薄膜,由于具有巨法拉第效应,在高性能非互易波导型器件、集成光学型光隔离器等方面得到广泛的应用。掺杂可改善ZnO薄膜的光电性能而成为目前研究的热点,尤其在有机柔性衬底上生长的ZnO基薄膜具有可卷曲、重量轻等独... 详细信息

掺铈钇铁石榴石磁光薄膜,由于具有巨法拉第效应,在高性能非互易波导型器件、集成光学型光隔离器等方面得到广泛的应用。掺杂可改善ZnO薄膜的光电性能而成为目前研究的热点,尤其在有机柔性衬底上生长的ZnO基薄膜具有可卷曲、重量轻等独特的优点,在电子报纸、大视角柔性显示器等领域的应用而引起人们极大的研究兴趣。本文利用脉冲激光沉积(Plused Laser Deposition PLD)技术,选取CelY2Fe5O12和Hf掺杂ZnO(HfxZn1-xO)两种多元氧化物薄膜为研究对象,分别研究了制备工艺、热处理参数、不同掺杂量对两种薄膜结构、磁性能和光、电学性能的影响,获得了如下主要结果: 1、利用PLD方法分别在GGG(111)和Si(100)衬底上沉积了CelY2Fe5O12薄膜,对不同衬底上薄膜结构和磁性能分析结果显示:衬底温度为800℃时,可在GGG衬底上制备出具有良好YIG(444)取向的CelY2Fe5O12薄膜,薄膜为顺磁性;而在Si衬底上沉积的CelY2Fe5O12薄膜为非晶结构,经700℃空气中热处理后,薄膜转变为多晶结构,并显示出较强的铁磁性。 2、研究了退火温度和Si02过渡层对Si(100)衬底上CelY2Fe5O12薄膜结构和磁性能的影响,结果表明:当退火温度为700℃时,薄膜为接近单一相的Ce1Y2Fe5O12多晶结构,随着退火温度的升高,薄膜出现相分离反应,先是Ce元素以CeO2的形式析出,然后Y3Fe5O12继续分解产生Fe2O3,使得薄膜的饱和磁化强度先增加后减小,且与薄膜中存在的氧空位相关联;比较Si和SiO2/Si衬底上沉积的CelY2Fe5O12薄膜得出, SiO2过渡层由于能够有效抑制薄膜中氧空位的产生,从而提高薄膜的饱和磁化强度。 3、通过PLD方法,分别在Si(100)和柔性PET衬底上生长了不同Hf含量掺杂的HfxZn1O薄膜,对其微结构和光学性能进行了研究。结果表明,在两种衬底上都可以实现Hf4+离子在ZnO薄膜中的有效掺杂,薄膜具有较高的透射率,荧光光谱显示364nm和380nm两紫外荧光峰共存现象。对于Si衬底上的HfxZnl-xO薄膜,在H晗量为0≤x≤15 mol%范围,薄膜始终保持为单相ZnO的六角纤锌矿结构,且具有高度c轴择优取向。而对于PET衬底上的HfXZn1-xO薄膜,当H晗量大于5 mol%时,薄膜开始向非晶结构转变。不同Hf掺杂量对HfxZnl-XO薄膜的结构和性能的影响表现为:随Hf含量的增加,ZnO薄膜的晶格常数增加,晶粒减小,荧光强度显著增强,薄膜带隙宽度变大,但荧光峰位置基本不变,分析表明荧光峰可能起源于Hf杂质能级和价带间的跃迁。 4、5Pa氧压条件下沉积了一系列低Hf含量(Hf含量为0≤x≤2 mol%)HfxZn1-xO薄膜,对其透明导电性能的研究表明,薄膜具有较高的透射率,随掺杂量增大,薄膜方块电阻先减小后增大。当Hf含量0.5 mol%时,薄膜方块电阻可下降到16 Ω/□(电阻率约为1.2×10-3Ω.cm),而其透射率则仍高于85%。

关键词：脉冲激光沉积 Ce1Y2Fe5O12薄膜 Hf掺杂ZnO薄膜

极性相反结构的micro-LED和OLED混合集成显示器件的驱动

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液晶与显示 2023年第2期38卷 197-203页

作者：何爽胡兴元黄忠航夏志明陈绍杭刘明洋杨天溪周雄图严群孙捷福州大学物理与信息工程学院福建福州350000 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350000 晋江市博感电子科技有限公司福建泉州362200

本文提出一种由OLED和micro-LED反向并联组成的AC全彩显示器件。该器件由二者按相反极性结构并联而成,能改善传统器件不同颜色子像素之间的亮度和光效不均匀等问题,兼具高发光效率、高像素密度和长时间工作寿命等优点。同时,本文提出了... 详细信息

本文提出一种由OLED和micro-LED反向并联组成的AC全彩显示器件。该器件由二者按相反极性结构并联而成,能改善传统器件不同颜色子像素之间的亮度和光效不均匀等问题,兼具高发光效率、高像素密度和长时间工作寿命等优点。同时,本文提出了一种与之适配的反向并联显示器件专用驱动方案。新型显示器件能够改善传统单一元素显示器件的亮度和光效不均匀性,显示方案的提出能够解决传统驱动方案不适配AC显示器件反向并联结构的驱动问题。

关键词： micro-LED OLED 极性相反显示驱动

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溶液缩聚法制备聚酰亚胺绝缘膜及性能研究

功能材料 2012年第23期43卷 3201-3203,3207页

作者：张永爱曾祥耀周雄图郑灼勇郭太良福州大学物理与信息工程学院福建福州350002

以联苯四酸二酐(BPDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体原料,利用溶液缩聚法制备聚酰亚胺(PI)绝缘膜,采用XRD、SEM、FT-IR对不同热亚胺化温度合成的PI薄膜结构和表面形貌进行了表征,利用超高阻微电流测试仪测试了热亚胺化温度和粉体含量... 详细信息

以联苯四酸二酐(BPDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为单体原料,利用溶液缩聚法制备聚酰亚胺(PI)绝缘膜,采用XRD、SEM、FT-IR对不同热亚胺化温度合成的PI薄膜结构和表面形貌进行了表征,利用超高阻微电流测试仪测试了热亚胺化温度和粉体含量对PI绝缘膜击穿场强的影响。结果表明,在真空度为1.0×10-2Pa条件下,300℃热亚胺化1h,聚酰亚胺酸(PAA)薄膜完全被热亚胺化,制备的PI绝缘膜内部结构致密;当BPDA和ODA的粉体含量为5%时,PI绝缘膜击穿场强高达2.15MV/cm,表明PI薄膜具有良好的电学性能。

关键词：溶液缩聚法聚酰亚胺绝缘膜击穿场强