高品质柔性BTS基结晶薄膜的制备及其介电可调性能优化研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61701338
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.5万
  • 负责人：
    于仕辉
  • 依托单位：
    天津大学
  • 学科分类：
    F0122.物理电子学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

As a new revolution of electronic technology, flexible electronic technology is one of the most exciting and promising information technologies, and has received a great deal of attention in academic and industrial circles. However, how to deposit functional oxide thin films with good crystallization on flexible substrates is the urgent problem to be solved. In this project, the preparation and dielectric tunable properties of high quality flexible Ba(SnxTi1-x)O3 (BTS) based crystal thin films will be investigated. Magnetron sputtering and photonic sintering techniques will be adopted to prepare the flexible BTS based crystal thin films on PC substrates. The crystal structure and grain growth characteristics of flexible BTS based crystal thin films will be deeply discussed, the mechanisms of tunability and loss will be explored by the calculation of chemical bond, and then the correlation between growth orientation and dielectric tunable properties will be determined. The dielectric tunable properties will be improved through controlling crystal orientation growth of flexible BTS based thin films, and further improved via interface engineering. The implementation of this project is expected to solve the crystal problem for the dielectric oxide thin films prepared on flexible substrates, brings the original breakthrough, and effectively promotes the development of flexible electronic technology.
柔性电子技术作为一场全新的电子技术革命，是当今最令人激动和最有前景的信息技术之一，受到学术界和工业界的广泛关注。然而，如何在柔性衬底上制备出具有优良结晶性的氧化物电子薄膜仍旧是一个亟待解决的难题。本项目拟以Ba(SnxTi1-x)O3 (BTS)基薄膜材料为研究对象，对高品质柔性BTS基结晶薄膜的制备及其介电可调特性展开研究。采用磁控溅射技术和光子烧结技术在PC衬底上制备柔性BTS基结晶薄膜，深入探讨柔性BTS基结晶薄膜的结晶及晶粒生长特性，并通过化学键计算探索调谐和损耗机制，进而确定生长取向与介电可调性能的关联机制。通过实现柔性BTS基结晶薄膜的晶向可控生长，提升薄膜的介电可调性能。结合多层薄膜的界面工程技术，进一步优化柔性BTS基结晶薄膜的介电可调性能。本研究有望解决在柔性衬底上对介电氧化物薄膜的结晶化技术难题，带来原创性的突破，有效促进柔性电子技术的发展。

结项摘要

钛锡酸钡（BaSn0.15Ti0.85O3, BTS）基介质材料凭借其高的介电调谐率成为学界和业界近年来普遍看好的介电调谐材料，然而，由于该类材料介电损耗较高，不能满足实际应用的要求。此外，随着柔性电子技术的发展，对钛锡酸钡的柔性制备技术也提出了新的挑战。针对以上问题，本项目结合BTS基薄膜理论、柔性制备及界面工程技术，实现了高品质柔性BTS基结晶薄膜的制备。本项目主要开展了以下三方面工作：（1）对BTS基薄膜的制备工艺进行了系统探索，确立了薄膜制备过程中生长参数。通过对不同制备参数下薄膜性能进行分析，得出了影响薄膜性能的因素，从而通过优化薄膜工艺，制备出了高质量的BTS基薄膜。（2）对BTS基薄膜的的柔性制备技术及光子烧结技术进行了系统研究，结合薄膜的晶化、介电调谐和损耗机制研究，获得了具有高调谐率和低损耗的柔性BTS基结晶薄膜。（3）通过多层复合生长控制BTS基薄膜的生长晶相，结合界面工程技术，进一步优化了BTS基薄膜的性能，并提出来多层复合薄膜的介电模型，获得了界面结构对薄膜性能影响的内在机制。本项目对深入认识BTS基薄膜的介电调谐特性具有重要的科学意义，在新型信息功能元器件及柔性电子学领域具有广阔的应用前景。. 项目组共计发表了论文51篇，其中SCI收录48篇，EI收录1篇，ISTP收录2篇。此外，项目组还申请了国家发明专利49项（授权7项），获得省部级二等奖1项。

项目成果

期刊论文数量（51）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（49）
Low voltage driven NiO thin film capacitors for tunable applications
适用于可调应用的低压驱动 NiO 薄膜电容器
  • DOI：
    10.1016/j.tsf.2018.10.051
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Thin Solid Films
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Zheng Haoran;Li Lingxia;Yu Shihui;Lu Te;Sun Zheng;Chen Siliang;Wu Muying
  • 通讯作者：
    Wu Muying
High-Q microwave ceramics of Li2TiO3 co-doped with magnesium and niobium
镁铌共掺Li2TiO3高Q微波陶瓷
  • DOI：
    10.1111/jace.15579
  • 发表时间：
    2018-09-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Du, Mingkun;Li, Lingxia;Qiao, Jianli
  • 通讯作者：
    Qiao, Jianli
High-performance flexible transparent conductive thin films on PET substrates with a CuM/AZO structure
具有 CuM/AZO 结构的 PET 基材上的高性能柔性透明导电薄膜
  • DOI：
    10.1007/s10854-019-01690-6
  • 发表时间：
    2019-06
  • 期刊：
    Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li Yajie;Wu Muying;Sun Yongtao;Yu Shihui
  • 通讯作者：
    Yu Shihui
High-performance flexible transparent conductive films based on copper nanowires with electroplating welded junctions
具有电镀焊接点的基于铜纳米线的高性能柔性透明导电薄膜
  • DOI：
    10.1016/j.solmat.2019.110067
  • 发表时间：
    2019-10
  • 期刊：
    Solar Energy Materials and Solar Cells
  • 影响因子：
    6.9
  • 作者：
    Zhao Le;Yu Shihui;Li Xiaopeng;Wu Muying;Li Lingxia
  • 通讯作者：
    Li Lingxia
In-plane-gate flexible single-crystalline silicon thin-film transistors with high-k gate dielectrics on plastic substrates
塑料基板上具有高 k 栅极电介质的面内栅极柔性单晶硅薄膜晶体管
  • DOI：
    10.1063/1.5045521
  • 发表时间：
    2019-01-01
  • 期刊：
    AIP ADVANCES
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Zhang, Yibo;Yu, Shihui;Qin, Guoxuan
  • 通讯作者：
    Qin, Guoxuan

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其他文献

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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