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飞秒激光诱导纳米材料的图案化生长研究进展及其应用

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中国激光 2022年第12期49卷 105-127页

作者：薛松岩胡化策徐一诺王莹琛龙婧焦玢璋刘耘呈范旭浩高辉邓磊敏熊伟华中科技大学光学与电子信息学院武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 湖北光谷实验室湖北武汉430074

纳米材料具备小尺寸和大比表面积的特点,在能源器件、集成电路和生物医学等领域中具有众多独特的优势。目前,研究人员通过固相、液相或者气相沉积等方法实现了各类纳米材料的高质量制备,但这些方法主要聚焦于纳米材料的生长过程,通常需... 详细信息

纳米材料具备小尺寸和大比表面积的特点,在能源器件、集成电路和生物医学等领域中具有众多独特的优势。目前,研究人员通过固相、液相或者气相沉积等方法实现了各类纳米材料的高质量制备,但这些方法主要聚焦于纳米材料的生长过程,通常需要后续多步工艺配合才能实现微纳器件的制备。因此,对纳米材料的直接图案化制备将有效提高器件的集成度,并将充分发挥纳米材料的尺寸优势。尽管已有部分方法能够实现原位免转移的纳米材料图案化制备,如紫外光刻、电子束光刻、溶液直接成型以及连续/长脉冲激光选择性诱导生长等,但仍难以满足纳米材料的图案定制化、精密化以及在热敏、柔性和曲面衬底上原位异质集成的需求。飞秒激光作为一种具有高峰值功率的“冷加工”手段,在实现纳米材料的原位图案化生长方面具有独特的优势。回顾了现有的纳米材料的原位图案化制备方法,总结了这些方法存在的问题,并重点介绍了飞秒激光诱导纳米材料的图案化生长方面的研究进展,包括金属、金属氧化物、金属硫化物以及碳基纳米材料的图案化生长及其应用。最后探讨了飞秒激光诱导纳米材料图案化生长需要解决的问题以及其在未来微纳功能器件制造中的应用前景和发展潜力。

关键词：纳米材料飞秒激光图案化生长非线性多光子吸收热影响区

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软件评测助力企业数字化升级

质量与认证 2022年第9期 84-85页

作者：王莹琛储鑫中国质量认证中心智能制造评测业务操作中心

我国软件评测技术研究起步于1981~1985年,随着数字化时代的来临,软件评测正在成为一个快速发展的新兴产业。正是由于软件评测行业的发展过于迅速,导致业内出现良莠不齐的现象,问题主要集中在以下几点:一是人才短缺。赛迪智库信息化与软... 详细信息

我国软件评测技术研究起步于1981~1985年,随着数字化时代的来临,软件评测正在成为一个快速发展的新兴产业。正是由于软件评测行业的发展过于迅速,导致业内出现良莠不齐的现象,问题主要集中在以下几点:一是人才短缺。赛迪智库信息化与软件产业研究所发布的《关键软件领域人才白皮书(2020)》显示,到2025年,我国软件产业规模将达12.8万亿元,软件行业人才总需求将达890万人,新增人才缺口达192万人。

关键词：新兴产业人才缺口软件产业软件评测软件行业总需求数字化时代人才短缺

飞秒激光诱导的氧化锌图案化生长及微纳紫外光探测器制备

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飞秒激光诱导的氧化锌图案化生长及微纳紫外光探测器制备

作者：王莹琛华中科技大学

学位级别：硕士

随着物理、化学等基础学科和半导体微电子技术的发展,人类对于微纳米尺度世界的探索取得了前所未有的突破,最直观的体现是集成电路的不断成熟,但“摩尔定律”的发展已经接近瓶颈,传统硅集成电路的制备工艺由于工艺参数、制备温度等限制... 详细信息

随着物理、化学等基础学科和半导体微电子技术的发展,人类对于微纳米尺度世界的探索取得了前所未有的突破,最直观的体现是集成电路的不断成熟,但“摩尔定律”的发展已经接近瓶颈,传统硅集成电路的制备工艺由于工艺参数、制备温度等限制不适用于其他具有优异性质的半导体材料。为追求更小的尺寸以及更高效率的芯片性能,实现各类功能器件在芯片上的灵活高效集成,就要求研究者们开发新的技术来制造性能优异的微纳集成器件。在各类高性能材料中,氧化锌(ZnO)是一种很有前途的透明金属氧化物,室温下的禁带宽度为3.37 e V,激子束缚能高达60 me V,是紫外光电器件领域应用最为广泛的材料之一。目前ZnO的微纳结构制备方法如水热法、分子束外延等通常需要极端的制备条件,且不易形成任意图案化的微纳结构。本文利用飞秒激光直写的方法,利用激光与溶胶-凝胶前驱体的相互作用,可以在衬底上单步、高效的合成任意图案化的ZnO结构并制作微纳器件,主要工作如下:(1)基于溶胶-凝胶法的原理来配制飞秒激光直写的前驱体溶液,前驱体经过旋涂、飞秒激光直写、清洗步骤后在衬底上留下反应生成的ZnO样品,在激光直写过程中控制压电位移台或者激光焦点的移动可以得到复杂的图案化ZnO产物,经吸收光谱测试得出飞秒激光直写前驱体溶液时发生了多光子吸收。利用二次离子质谱方法直接测试了激光直写生成的产物,测试结果有力证明了产物的成分为ZnO。(2)为解决飞秒激光直写ZnO过程中产物形貌不连续的问题,在前驱体溶液中加入甘油作为功能添加剂,在加入甘油添加剂之后的飞秒激光直写过程中,随着甘油含量的上升,ZnO产物的形貌越来越平整致密,且产物颗粒尺寸均匀,表面粗糙度逐渐降低。研究发现甘油对整个体系的作用主要分为两个方面,其一是抑制前驱体内溶质水解和缩聚,控制后续ZnO晶体的成核尺寸;其二是甘油分子间通过氢键互相交联从而提高前驱体溶液粘稠度,降低溶质移动速率,成核后的ZnO颗粒在甘油的包覆作用下生长速度得到控制,使得激光直写后的产物颗粒尺寸均匀、形貌可控。(3)实现了飞秒激光直写的ZnO微纳紫外光探测器的制备,并测试其对365 nm波长紫外光的光电响应性能。研究了甘油添加剂对ZnO微纳器件性能的影响,实验结果显示在前驱体溶液中加入20%含量甘油的情况下器件光/暗电流开关比可以从10提升到10,并探究了甘油改善ZnO形貌从而提升器件性能的化学机理。测试结果表明飞秒激光直写的ZnO微纳器件在紫外探测领域具有极大的应用潜力。本工作利用飞秒激光直写技术,实现了多种衬底条件下ZnO纳米材料的单步高精度图案化制造,并利用甘油添加剂改善了ZnO的产物形貌和微纳器件的性能,为ZnO在紫外光电器件等领域的应用拓宽了道路。

关键词：飞秒激光激光直写氧化锌功能添加剂紫外光探测器

构建检测机构运营管理中应对风险和机遇的模式

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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质量与认证 2021年第S1期 151-154页

作者：王玫王莹琛中国质量认证中心华南实验室

随着中国科技和制造业发展进入技术创新和品质提升的时期,中国检验检测认证(TIC)行业最初的跑马圈地时代已经结束,正在进入精细化管理阶段。本文主要针对ISO 17025《检测与校准实验室能力认可准则》中提出的应对风险和机遇要素,结合中... 详细信息

随着中国科技和制造业发展进入技术创新和品质提升的时期,中国检验检测认证(TIC)行业最初的跑马圈地时代已经结束,正在进入精细化管理阶段。本文主要针对ISO 17025《检测与校准实验室能力认可准则》中提出的应对风险和机遇要素,结合中国质量认证中心华南实验室工作实际,着重论述如何构建第三方检验检测机构运营管理中应对风险和机遇的模式。

关键词：运营管理 ISO 17025 风险和机遇

“互联网+”时代质量检验检测行业转型升级模式研究

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中国标准化 2018年第16期 199-200页

作者：王莹琛中国质量认证中心华南实验室

随着我国互联网行业的快速发展,互联网在许多行业和领域实现与传统行业的融合性发展,促进我国传统行业的改革与创新,也意味着互联网+时代的到来。将质量检验检测行业与互联网进行结合,能够有效促进该行业的转型与发展,提升检验检测的质... 详细信息

随着我国互联网行业的快速发展,互联网在许多行业和领域实现与传统行业的融合性发展,促进我国传统行业的改革与创新,也意味着互联网+时代的到来。将质量检验检测行业与互联网进行结合,能够有效促进该行业的转型与发展,提升检验检测的质量。本文首先对当前质量检验检测行业的发展现状展开分析,然后在此基础上探讨互联网+时代下,质量检验检测行业转型升级的具体方向。

关键词：互联网质量检验检测转型方向