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血管化类器官芯片构建的研究进展

中华创伤杂志 2024年第1期40卷 48-56页

作者：李彰杰周晨阳王晓林上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子学系上海200240 上海交通大学医疗机器人研究院上海200240

近年来,微加工技术和组织工程学的进展推动了一种新型药物筛选和疾病建模平台的发展,即类器官芯片。这一平台结合类器官和器官芯片技术,成为人体器官体外建模的有潜力的方案。类器官芯片利用微流体装置模拟特定器官的生理环境,提供更动... 详细信息

近年来,微加工技术和组织工程学的进展推动了一种新型药物筛选和疾病建模平台的发展,即类器官芯片。这一平台结合类器官和器官芯片技术,成为人体器官体外建模的有潜力的方案。类器官芯片利用微流体装置模拟特定器官的生理环境,提供更动态和灵活的微环境,可模拟更完整的人体生物学。然而,缺乏功能性血管一直是该技术面临的主要挑战之一。血管化对于类器官的长期培养和体外建模至关重要,对于药物研发和个性化医疗方案也具有重要意义。笔者从体外构建血管化模型方法和类器官血管化的策略两方面就血管化类器官芯片构建的研究进展进行综述,为构建功能完善的血管化类器官芯片提供参考。

关键词：类器官新生血管化,生理性多能干细胞微流控芯片

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窄禁带半导体紫外光电探测研究进展（特邀）

光子学报 2024年第7期 41-51页

作者：吴春艳张宇梁贺新辉杨小平王秀娟合肥工业大学微电子学院

紫外光电探测器具有比可见和近红外光电探测器更低的背景噪声、更高的灵敏度和更强的抗干扰能力，广泛应用于光学成像、安全监测、空间探测等领域。近年来，窄禁带半导体微纳结构在紫外甚至日盲紫外探测领域脱颖而出。本文介绍了两类半... 详细信息

紫外光电探测器具有比可见和近红外光电探测器更低的背景噪声、更高的灵敏度和更强的抗干扰能力，广泛应用于光学成像、安全监测、空间探测等领域。近年来，窄禁带半导体微纳结构在紫外甚至日盲紫外探测领域脱颖而出。本文介绍了两类半导体微纳结构（超细纳米线、超薄纳米片）中光吸收特性随材料特征尺寸的变化，揭示了窄禁带半导体应用于紫外探测的工作机理，综述了基于窄禁带半导体微纳结构的紫外光电探测器的研究进展，并对发展趋势进行了展望。与宽禁带半导体和Si基紫外光电探测相比，窄禁带半导体微纳结构提供了一种工艺条件更简单、制造成本更低的紫外光电探测方式。

关键词：光电探测器紫外窄禁带半导体泄漏模式共振厚度依赖的吸收系数

日本的市民社会理论--是脱离经济过程还是融入其中

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国外理论动态 2024年第3期 43-50页

作者：村上俊介李婷婷(译) 韩立新(校) 日本专修大学经济学部清华大学哲学系

日本市民社会理论形成于二战时期,高岛善哉等第一代市民社会派学者提出了一系列“经济伦理”,将“意识”理论与经济过程分开予以讨论。1960年代左右,望月清司等学者基于“马克思研究”,从经济活动的过程出发,将市民社会理解为由分工和... 详细信息

日本市民社会理论形成于二战时期,高岛善哉等第一代市民社会派学者提出了一系列“经济伦理”,将“意识”理论与经济过程分开予以讨论。1960年代左右,望月清司等学者基于“马克思研究”,从经济活动的过程出发,将市民社会理解为由分工和交换形成的体系。进入1980年代后,山之内靖等人通过对“个人所有制”理论的批判来抨击市民社会理论,通过诉诸于自觉的市民意识变革,重新将市民社会概念从经济过程中剥离出去。这一理论倾向在1990年代左右演变为三元结构的市民社会理论,认为市民社会是独立于经济和政治的领域,起到了调节经济和政治的作用。这种脱离经济过程的当代市民社会理论与德国的市民社会理论有相似之处,其过于理想化的缺陷更加凸显了望月清司等人以“马克思研究”为基础的市民社会理论的现实价值。

关键词：市民社会理论马克思研究经济过程意识理论个人所有制

一种区分极化码编码的PDCCH帧和噪声帧的算法

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电讯技术 2024年第1期64卷 114-119页

作者：汪奕汝管鹏鑫王夏怡赵玉萍北京大学电子学院北京100871

在第五代移动通信系统中,采用极化码编码下行控制信息,并通过物理下行控制信道(Physical Download Control Channel,PDCCH)发送给用户设备,用户设备通过极化码盲检获得属于自己的控制信息。在通常情况下,用户设备接收到的帧包括极化码... 详细信息

在第五代移动通信系统中,采用极化码编码下行控制信息,并通过物理下行控制信道(Physical Download Control Channel,PDCCH)发送给用户设备,用户设备通过极化码盲检获得属于自己的控制信息。在通常情况下,用户设备接收到的帧包括极化码字帧和噪声帧,若将其全部进行译码,则存在不必要的开销。针对此问题,提出了一种基于阈值检验的区分极化码字帧和噪声帧的方法。该方法根据收端接收到的极化码字各个节点呈现出不同的硬判可靠度,为各个节点设置不同的硬判错误率阈值,对所有帧按照未通过阈值检验的节点个数进行由小到大进行排序,选取较小的帧进入后续的译码盲检,从而在盲检前剔除一定数量的噪声帧,显著降低用户设备端的盲检译码能耗。仿真验证表明,在复杂度相同的情况下,与已有的区分算法相比,该方案能将漏检率降低90%以上。

关键词： 5G 极化码物理下行控制信道(PDCCH) 盲检

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激光诱导击穿光谱的自适应基线校正方法

光子学报 2024年第6期53卷 264-274页

作者：闫红宇赵宇陈媛媛刘昊王杰张瑞王志斌中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学信息与通信工程学院太原030051

为了降低远程激光诱导击穿光谱原位分析中连续背景辐射、随机噪声和样品基体效应对特征光谱的影响,提出一种通过适应度函数将粒子群优化和非对称重加权正则最小二乘相融合的自适应基线校正方法,旨在提高远程激光诱导击穿光谱的分析能力... 详细信息

为了降低远程激光诱导击穿光谱原位分析中连续背景辐射、随机噪声和样品基体效应对特征光谱的影响,提出一种通过适应度函数将粒子群优化和非对称重加权正则最小二乘相融合的自适应基线校正方法,旨在提高远程激光诱导击穿光谱的分析能力。以三种掺杂相近微量元素的铝基合金标样为研究对象,相同实验条件下利用所提出的基线校正方法研究并对比自适应迭代重加权正则最小二乘算法、非对称重加权正则最小二乘算法处理后的光谱信噪比与拟合基线的变化趋势。为了验证所提方法的有效性,构建了三次核函数支持向量机的铝基合金标样精细分类模型,其独立测试集的混淆矩阵分类准确率为100%。结果表明,自适应基线校正方法所拟合的基线变化趋势与激光诱导击穿光谱的实际基线轨迹相吻合,且特征光谱能够清晰地分离。该方法可有效降低随机噪声对光谱数据分析的影响,对于提高远程激光诱导击穿光谱原位分析的准确性和可靠性具有意义。

关键词：远程激光诱导击穿光谱基线校正方法原位分析核函数支持向量机铝基合金标样

Ar离子注入蓝宝石衬底诱导成核的高质量GaN外延

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无机材料学报 2024年

作者：安瑕许晟瑞陶鸿昌苏华科杨赫许钪谢磊贾敬宇张进成郝跃西安电子科技大学微电子学院

氮化镓（GaN）薄膜通常是在异质衬底上获得的，然而异质外延引入的高密度位错限制了高性能电子器件和光电器件的发展。本研究采用Ar离子预处理蓝宝石衬底来实现诱导成核，显著降低了GaN外延层中的位错密度。优化Ar离子的注入剂量，当Ar... 详细信息

氮化镓（GaN）薄膜通常是在异质衬底上获得的，然而异质外延引入的高密度位错限制了高性能电子器件和光电器件的发展。本研究采用Ar离子预处理蓝宝石衬底来实现诱导成核，显著降低了GaN外延层中的位错密度。优化Ar离子的注入剂量，当Ar离子剂量为1×1011cm-2时，螺位错密度从9.69×107cm-2降至5.26×107cm-2，刃位错密度从6.16×108cm-2降至1.95×108cm-2，总位错密度相比于传统蓝宝石上生长的GaN降低了65%。光致发光谱（Photoluminescence， PL）的测试结果表明，经过诱导成核的GaN外延层的光学性能也有所提高，与未注入的样品相比，PL强度提升了152%。结果表明：Ar离子诱导成核技术是一种可以提高异质外延GaN层晶体质量的工艺简单、效果显著的方法，对实现高效率GaN基发光二极管（Light Emitting Diode， LED）和高性能电子器件具有重要意义。

关键词： GaN 离子注入诱导成核外延

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应用于半导体激光器的高精度温控系统设计

红外与激光工程 2024年第4期53卷 67-77页

作者：叶茂杜恩斯王秋玮赵毅强天津大学天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072 天津大学微电子学院天津300072

面向半导体激光器温控系统的高精度、高速与高集成化的需求,设计了一款高精度、快速响应、高集成化、低成本的数模混合架构温控系统。该系统以FPGA为控制核心,硬件部分包括由三线制惠斯通电桥、仪表放大器、模数转换器组成的温度信号采... 详细信息

面向半导体激光器温控系统的高精度、高速与高集成化的需求,设计了一款高精度、快速响应、高集成化、低成本的数模混合架构温控系统。该系统以FPGA为控制核心,硬件部分包括由三线制惠斯通电桥、仪表放大器、模数转换器组成的温度信号采集与调理模块,全桥降压电路驱动模块,热电制冷器模块等。针对热敏电阻和电桥的非线性误差,提出了一种可变控温零点的温度信号调理方法,该方法基于迭代与多目标最优化算法,提高了控温精度,同时降低了仪表放大器与模数转换器的指标要求,从而降低了系统成本。针对温度滞后大、延迟高的特点,控温策略采用了抗饱和积分的PID(AWPID)自动控制方法,从而降低超调,加快收敛速度。测试结果表明,该温控系统在-45~75℃的温度范围内,实现了±0.02℃的控温精度,相较于固定控温零点的温控系统最大0.1951℃的控温精度提高了89.7%。与传统PID控制算法相比,AWPID控制算法将超调从9.13%降低到1.5%,将稳定时间从41 s降低到30 s。稳定性测试表明,该温控系统能够在长时间内保持±0.02℃的控温精度,满足稳定性要求。该系统具有高精度、快速响应、高集成化、低成本的特点,为半导体激光器的复杂应用场景提供了高精度的温度保障。

关键词：半导体激光器高精度温度控制可变控温零点最优化算法抗饱和积分PID

新型正交相BN单层半导体有毒气体吸附性能及电输运性能的理论研究

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物理学报 2024年第12期73卷 338-349页

作者：赵俊姚璨曾晖南京邮电大学理学院南京210023 南京理工大学微电子学院南京210094

低维材料表面的有毒气体吸附一直是分子传感器领域的研究热点.最近的新型正交相二维BN单层半导体材料引起了学者的广泛关注.基于第一性原理计算,本文研究了有毒气体分子(CO,H_(2)S,NH_(3),NO,NO_(2)和S02)在二维正交相BN单层表面的吸附... 详细信息

低维材料表面的有毒气体吸附一直是分子传感器领域的研究热点.最近的新型正交相二维BN单层半导体材料引起了学者的广泛关注.基于第一性原理计算,本文研究了有毒气体分子(CO,H_(2)S,NH_(3),NO,NO_(2)和S02)在二维正交相BN单层表面的吸附特性.吸附能计算表明,正交相BN材料对所有气体的吸附均是能量有利的放热过程.NO_(2)和NH_(3)为化学吸附,其他体系均为物理吸附,且NO吸附后体系具有自旋极化的电子能带结构.态密度计算结果显示,NO_(2)和SO_(2)的吸附对费米能级附近的电子占据有显著影响.NO_(2)吸附后,体系的功函数和电子结构特性均明显改变,表明BN单层半导体材料对NO_(2)分子具有良好的吸附选择性和探测灵敏度.采用第一性原理结合非平衡格林函数方法计算了纳米电子器件的输运性能.在1 V偏压下,NO_(2)分子的吸附可使体系电流增大到6500 nA,显著增强了BN单层半导体器件的电输运性能,因此二维BN单层对NO_(2)气体吸附具有优异的探测敏感度.此外,轴向应力能够有效调控体系的吸附性能.研究表明,正交相BN单层材料对有毒气体具有优异的吸附性能,在新型有毒气体传感探测器件领域有较大的应用潜力.

关键词：吸附正交相BN 第一性原理电输运气体传感器

面向深地探测的光纤重力梯度仪测量原理与研制进展

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地球物理学报 2024年第2期67卷 809-819页

作者：王文伯陈彦钧朱兰鑫黄慧敏操玉文曹新宇周子奇周桐何妍时方朔李正斌北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 北京大学软件与微电子学院北京102600 北京大学信息科学技术学院北京100871

发展深地探测技术对于推进地球物理发展有重要意义.基于重力梯度的深地传感技术具备自身独有的优势,可以有效弥补现有主要方法的局限.本文提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量原理,将重力梯度转化为角加速度并利用光纤角加速... 详细信息

发展深地探测技术对于推进地球物理发展有重要意义.基于重力梯度的深地传感技术具备自身独有的优势,可以有效弥补现有主要方法的局限.本文提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量原理,将重力梯度转化为角加速度并利用光纤角加速度计进行精密传感.本文设计了重力梯度原型样机,并利用ANSYS有限元仿真论证了其可行性与稳定性,在此基础上对光纤重力梯度原型样机进行了长达14天的连续静态测试,得到角加速度测量本底噪声低于3×10^(-10)rad·s^(-2)·Hz^(-1/2),对应重力梯度测量噪声达0.68 E·Hz^(-1/2).基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量没有对传感单元一致性的要求,无需复杂的环境控制与辅助设备,测试结果展现了其高灵敏度特性以及应用于深地探测的巨大潜力.

关键词：深地探测重力梯度光纤角加速度计