传感新品
【北京理工大学:研发飞秒激光氧化石墨烯/金复合材料用于多功能传感器】
氧化石墨烯和贵金属纳米颗粒的混合物已广泛应用于柔性多功能传感器。飞秒激光被认为是通过直接刻蚀制造传感器的有用工具。通常,通过调节激光功率来优化传感性能。然而,激光与样品之间的过程可以通过脉冲的时间分布和激光波长来有效改变。研究提出了一种利用成形飞秒激光对氧化石墨烯/金复合材料进行可控光还原的方法,并将其应用于多功能传感器。
与光诱导过程对激光能量的强烈依赖不同,飞秒激光整形扩大了光诱导程度的可控范围。将光通量、时间分布、激光波长、湿度和应变等参数结合起来,就能通过控制激光还原度来优化多功能传感器。应变传感器在 28.2% 的应变范围内表现出良好的线性,测量系数达到 67.2;湿度传感器的灵敏度提高了 68.4%。湿度传感器在 28 天后仍能保持性能,应变传感器在拉伸 5000 次后仍能保持稳定。该多功能传感器可用于检测人体呼吸和脉搏,在人体健康监测方面具有重要价值。
图文导读
图1.多功能传感器的制造示意图。
图2:传感器样品的(a–c)C1s和(d–f)Au 4f XPS峰:(a,d)未处理;(b,e)使用0.477J/cm2飞秒激光进行还原;(c,f)使用0.716J/cm2飞秒激光还原。
图3.时间频率整形激光器的可控性
图4.飞秒激光制造的湿度传感器在不同制造条件下的灵敏度和响应时间变化
图5.湿度传感器性能和应用测试
图6.多功能传感器独立测试
分析了 GO 和 HAuCl4 光还原过程中的自发氧化还原反应、激光诱导光还原和局部表面等离子体共振增强光还原过程,发现光还原过程对激光通量有很强的线性依赖性。因此,诱导时频飞秒激光来控制 GO 和 HAuCl4 的光致还原过程。由于改变了电子激发、电子密度分布和化学键断裂,时频脉冲能有效控制 GO 的还原,而对 HAuCl4 的还原没有明显影响。由于改变了光吸收和 LSPR 效应,频率形飞秒脉冲能有效控制 HAuCl4 的光还原。时间和频率整形的结合可以扩大光致还原度的可控范围。
通过控制 HAuCl4 和 GO 的激光还原度,可以优化湿度和应变多功能传感器。湿度传感器是在 0.477 J/cm2 的通量下用双脉冲制造的,脉冲间延迟为 1 ps,波长为 515 nm。CC/CO 比率优化为 1.6,而 Au0/Au3+ 比率从 0.31 增加到 8.47。湿度传感器的灵敏度提高了 68.4%,响应时间缩短了 72.3%。应变传感器是在 0.716 J/cm2 的通量下,利用 515 nm 波长、2 ps 脉冲间延迟的双脉冲序列制造的。CC/CO 比率优化为 2.2,而 Au0/Au3+ 比率则从 10.76 升至 18.26。应变传感器在 28.2% 的应变范围内表现出良好的线性度,测量系数为 67.2。湿度-应变多功能传感器被用于检测人体呼吸和脉搏,结果符合典型的人体特征。该传感器的制作方法还可应用于不同的基底和不同的传感器功能。
传感动态
【总投资14亿元!汉天下(湖州)射频芯片项目预计明年Q2竣工验收】
近日,位于浙江湖州南太湖新区半导体产业园的汉天下射频芯片项目传来新进展。
南太湖发布消息显示,汉天下项目负责人表示,该项目正处于主体施工阶段,目前辅楼已经结顶,预计年底厂房结顶,明年二季度竣工验收。项目总投资14亿元,占地49亩,建成后将形成2.64亿套移动终端及车规级射频模块的年产能。
据悉,自汉天下射频芯片项目落户以来,南太湖新区已陆续招引半导体及光电重点企业20余家,涉及芯片设计及生产、专用材料研发生产、传感器生产等多个领域。
南太湖新区着重发展半导体及光电、新能源汽车、生命健康等产业。在光电通信及半导体产业,南太湖新区集聚超越数控、见闻录、雅克华飞、三时纪、汉天下、芯启源、吉姆西半导体、聚能创芯、悦芯半导体、播思通信、旦迪通信、科秉电子等一批企业和项目,2022年产业增加值增长40.1%。
【歌尔首次斩获亚洲地区最具权威性及影响力的工业设计奖】
知名设计奖项GOOD DESIGN AWARD(日本优良设计奖)于近日揭晓2023年获奖结果,凭借独特创新的产品设计理念,歌尔两项产品设计斩获该国际设计大奖,这也是歌尔首次斩获该设计奖项。
GOOD DESIGN AWARD是全球四大设计奖项之一,作为亚洲地区最具权威性及影响力的工业设计奖项,素有“东方设计奥斯卡奖”之称。本次歌尔获奖的创新设计分别为:适用于轻度听障人士使用的TWS耳机Wing Buds,以及兼顾VR音频配件和耳机双模式模组化头戴耳机。Wing Buds耳机可利用定制的采集传感器并配合独立算法开发的APP来分析用户的听力损耗情况,可快速、准确地为其提供定制化的听觉补偿方案,而创新的结构设计:滑动上盖即可带动盒子内衬使耳机自动升降,方便取出耳机,提升使用便捷性和仪式感。另一款双模式头戴耳机则首次将耳机核心单元模块化,使其既能作为无线头戴耳机使用,又能拆卸下来搭配相应配件作为VR头显音频配件使用,以满足头戴耳机+ VR头显耳机两种模式下的沉浸式音频体验。此外,耳机头梁结构摒弃传统的钢片夹心方式,采用单片头梁一体包布方案代替,提高了佩戴的透气性和舒适度。
秉持“科技创造健康美”的使命,歌尔自创业以来致力于用现代一流的科技,将人文精神和健康理念融入产品设计,创造出健康与美的产品,满足人们对美好生活的追求。
【河南省:把传感器培育成河南新名片】
为期3天的2023世界传感器大会正在郑州举办。新型压力传感器、系列智能传感器、多领域国内首创传感器……在展会现场,一系列新型传感“黑科技”亮相,展示其实际应用场景,让人们更直观地认识到传感器的意义和价值。
今年是郑州第5次举办世界传感器大会,世界传感器大会的溢出效应在不断扩大,给河南带来的影响是全方位的。
展示、汇聚领域内最前沿的应用成果和学术成果是会展发挥其带动作用的原点。过去四届大会邀请了多位诺贝尔奖获得者、多位中国工程院院士和中国科学院院士参会,参会机构中,外企和国际组织超过20%,50%以上企业连续四届参加。今年,又有众多世界知名专家、学者受邀出席,全球近300家传感器领域知名企业参会。在开幕式当天,就有一批创新平台、科技孵化、制造业类项目正式签约。在主旨报告会上,《智能时代背景下的红外传感器》《工业应用中的光纤传感器》《开鸿安全数字底座,打造物联网传感器安全基石》……众多行业知名专家、学者、企业代表发表演讲,共同探讨传感器领域发展动态与前沿趋势。
促进国际交流与合作,汇聚传感器行业全球智慧和资源,当世界传感器大会成为全世界了解河南乃至中国智能传感器产业发展的重要窗口,“郑州看传感,传感看郑州”的品牌效应就会愈发显现,大会的影响力也将为河南传感器产业的发展链接到更多资源。
把传感器培育成河南的一张新名片,关乎抢占未来产业竞争的制高点。一部智能手机中要用到十多种传感器,一辆新能源汽车里可能要用到数百个传感器,一个“智能工厂”中用到的传感器数量动辄以万计……传感器,不只是一个元器件,更是物联网、人工智能等新兴领域发展的关键核心和技术基础,是一种新质生产力的代表。目前,智能传感器产业是全省重点培育的28条产业链之一,气体传感器、热释电红外传感器市场占有率均居全国第一,智能传感器制造业创新中心、MEMS研发服务平台等高能级创新平台加快建设,郑州高新区综合实力居全国传感器十大园区第4位,“一谷多园”产业发展格局持续优化。
无论从产业基础看,还是从政策举措看,打造具有国际影响力的智能传感器产业新高地,河南都是具备基础和优势的。世界传感器大会汇聚全球专家和企业参展,就是希望行业内的院士专家能为河南传感器产业发展把脉问诊,企业家们能够到河南投资兴业,共同打造技术、产品、服务和应用共同繁荣的智能传感器产业发展格局。
传感器、世界传感器大会、郑州智能传感谷,一枚传感器和一次会展带来的不只是一个产业的繁荣,更蕴含着“以会促产”“产城融合”的发展逻辑,为河南高质量发展带来更多机遇。
【消息称英特尔已搁置越南投资计划,芯片业务扩张暂缓】
11 月 7 日消息,据路透社,英特尔已经搁置了在越南的投资计划,该计划可能会使这家美国芯片制造商在越南的业务规模翻倍,这对越南日益增长的芯片产业可能是一个打击。
东南亚电子制造中心是英特尔全球最大的芯片组装、封装和测试工厂所在地,尤其是在美国总统 9 月访问越南期间宣布支持该国芯片产业后,该国一直寄希望于英特尔进一步扩大在当地的业务。
但访问越南后没多久,美国就通知英特尔公司已经搁置了投资扩张计划。这位不愿透露姓名的消息人士补充说,英特尔是在 7 月左右作出这一决定的。
英特尔没有说明为何取消扩张计划,但另一位参加过最近几周美国公司与越南高级官员两次单独会议的消息人士说,英特尔公司提出了对电力供应稳定性和过度官僚主义的担忧。
在被问及这一计划时,英特尔拒绝发表评论,只告诉路透社记者:“随着半导体需求的增长,越南将继续成为我们全球制造业务的重要组成部分。”
据称,英特尔是在 6 月份宣布在欧洲进行大规模投资后作出这一决定的,而越南 6 月也遭遇了大规模停电问题,迫使许多制造商暂时停产。此外,英特尔还扩大了在马来西亚的芯片封装投资,而马来西亚则是越南在东南亚的主要竞争对手之一。
实际上,美国总统访问越南期间,白宫公布了多家美国芯片公司的投资,包括 Amkor、Synopsys 和 Marvell,但没有提到英特尔。
路透社今年 2 月曾报道,英特尔正计划在越南进行价值约 10 亿美元(当前约 72.8 亿元人民币)的新投资,以推动其价值 15 亿美元的工厂在越南的发展。
在被问及可能的投资计划时,英特尔回应称:“越南是我们全球制造网络的重要组成部分,但我们还没有宣布任何新的投资。”
除此之外,越南政府的官方门户网站也曾提到英特尔 33 亿美元(当前约 240.24 亿元人民币)追加投资的计划,但后来删除了这一内容。
【纳芯微王升杨:汽车芯片重回稳健增长 本土厂商须面向未来进行应用创新】
从历时两年多的全面“缺芯”危机中走出来,汽车芯片行业呈现何种走势?近日,纳芯微电子创始人、董事长、CEO王升杨在接受上海证券报记者采访时分析称,年内汽车芯片处在缺货到不缺货的切换周期里,第二季度、第三季度时短暂出现过库存过高问题。经过两个季度的消化,汽车芯片的库存情况已经回到相对合理水平,恢复稳健增长。
不过,海外芯片大厂也在年内发起价格战。王升杨指出,随着“缺芯”状况缓解之后,市场竞争状况明显越来越激烈,国外友商试图通过激烈的竞争,夺回过去两年丢失的市场份额。国内产业链在今年遇到了非常大的挑战,毛利率也在不断下滑。
面对当前的竞争状况,王升杨认为,国内芯片厂商想要在市场上立足,本质上还是要能为客户、能为行业提供有价值的、有竞争力的产品。对于国内厂商来讲,要做好两件事情:
第一,要去修炼内功,构建核心能力,包括产品开发能力、质量管控能力、供应链管理能力、成本管理能力。
第二,随着行业“缺芯”状况缓解,中国芯片厂商要围绕应用和客户紧密合作,共同面向未来进行应用创新。
“我始终相信,最大的汽车市场在中国,最快的应用技术创新和变革引擎在中国,成长最快的下游客户也在中国。中国的芯片厂商立足于中国这样的创新土壤,是最有优势能与下游合作伙伴紧密配合,共同面向未来打造一些自主定义、自主创新产品,这才是面对市场竞争的最终解决办法。”王升杨说。
长远来看,随着汽车智能化发展,芯片供应商的重要性将进一步拔高。车百智库报告指出,燃油车单车只需使用300至400颗芯片,新能源汽车和具备辅助驾驶功能的汽车要使用1000颗以上,未来实现完全自动驾驶的汽车会使用超3000颗芯片。
王升杨认为,目前,中国芯片厂商迎来极佳的发展窗口期。越来越多的下游客户在有意识地构建国内的芯片供应链体系,甚至很多海外客户,出于不确定性因素,也在有意识构建供应链上的规划和布局。在汽车行业的大变革中,中国已处在核心位置。在终端客户的牵引之下,中国汽车半导体产业有望更进一步。
审核编辑 黄宇
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