CETC第五十五研究所-微纳电子技术
中国电科11所碲镉汞薄膜材料制备技术进展
中国电科11所碲镉汞薄膜材料制备技术进展折伟林;邢晓帅;邢伟荣;刘江高;郝斐;杨海燕;王丹;侯晓敏;李振兴;王成刚【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2024(54)4【摘要】碲镉汞材料具有响应速度快、量子效率高、带隙连续可调等优点,广泛应用于红外探测领域,本文报道了近年来中国电科11所在碲镉汞薄膜材料制备方面的技术进展。
在碲锌镉衬底材料制备方面,已突破135mm碲锌镉晶体生长技术,碲锌镉衬底平均位错腐蚀坑密度(EPD)<1×10^(4)cm^(-2),具备了80mm×80mm规格碲锌镉衬底的批量生产能力。
在液相外延碲镉汞薄膜制备方面,富碲水平液相外延碲镉汞薄膜平均位错腐蚀坑密度EPD<4×10^(4)cm^(-2),具备80mm×80mm 规格碲镉汞薄膜的制备能力;富汞垂直液相外延实现高质量双层异质结碲镉汞薄膜材料批量化制备,该种材料的半峰宽(FWHM)控制在(20~40)arcsec范围内,碲镉汞薄膜厚度极差≤±06μm。
在分子束外延碲镉汞薄膜方面,实现了6 in硅基碲镉汞材料制备,组分标准偏差≤00015,表面宏观缺陷密度≤100cm^(-2);碲锌镉基碲镉汞材料已具备50mm×50mm制备能力,组分标准偏差为0002,厚度标准偏差为0047μm。
从探测器验证结果来看,基于富碲水平液相外延碲镉汞薄膜实现了1k×1 k、2 k×2 k等规格红外焦平面探测器的工程化制备;采用双层异质结碲镉汞薄膜实现了高温工作、长波及甚长波探测器的制备;使用分子束外延制备的碲镉汞薄膜实现了27 k×27 k、54 k×54 k、8 k×8 k等规格红外焦平面探测器研制,在宇航领域有巨大的应用潜力。
【总页数】12页(P483-494)【作者】折伟林;邢晓帅;邢伟荣;刘江高;郝斐;杨海燕;王丹;侯晓敏;李振兴;王成刚【作者单位】中国电子科技集团公司第十一研究所【正文语种】中文【中图分类】TN213;O484【相关文献】1.我国碲镉汞材料和器件的现状——记1989年全国碲镉汞技术交流会2.昆明物理研究所分子束外延碲镉汞薄膜技术进展3.大尺寸碲锌镉基碲镉汞材料分子束外延技术研究4.异质衬底外延碲镉汞薄膜位错抑制技术进展5.昆明物理研究所大面积水平推舟液相外延碲镉汞薄膜技术进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于软件无线电的ETC无线电环境监测设备
软件无线电（Software-Defined Radio）技术是一种较新型的
无线通讯技术。软件无线电技术（SDR）一开始被应用在军用 方面,主要解决陆海空多军种多频段、多通信制式的兼容、共 存、互通问题。组成结构上来看,软件无线电由天线、模拟射频 前端、AD-DA 转换器件、天线、DSP 和信号处理软件算法组成。 其最明显的技术特征是将以数字-模拟（DA）转换和模拟-数字 （AD）转换器件为代表的混合信号电路在整个无线电接收电路 中的位置显著提前。暨使用后端的高速数字芯片或者带有高 速接口的计算机来直接处理比较原始的无线电信号。这样做 的优点是可以直接处理接收到的无线电信号波形，使用先进定 量的数字滤波和调制解调算法，将微弱或者畸变的信号转变为 正常清晰可以顺利辨识的信号。
参考文献：
[1] 刘伟铭,王哲人,郑西涛 . 高速公路收费系统理论与方法[M]. 北京:人民交通出版社,2000.
[2] 杨卿 . 无线电安全攻防大揭秘[M]. 北京:电子工业出版社, 2016.
[3] 杨小牛,楼才义,徐建良 . 软件无线电原理与应用[M]. 北京:电 子工业出版社, 2001.
[4] 王耀磊,许国宏,徐林峰 . 基于 Android 和 SDR 的低成本空中 交通监视系统[J]. 电脑知识与技术,2016,12(35):278-279,281.
图 3 设备硬件架构框图
图 4 软件界面 经过测试，可以在 200 米范围内准确测量到干扰源的方位 角，误差在正负 10 度以内。
3 结束语
本文设计的基于软件无线电的 ETC 无线电环境监测设备， 从天线、硬件和软件三个方面阐述了其具体组成，具备成本适 中、便携、使用方便等特点，具有较为广阔的应用空间。
Ka波段高效微带阵列天线
( 上接第 92 页)
[2]谭笑.RF宽带功放中开关滤波器组件的设计 [J].军事通信技术,2007,28(4) ：108-111.
[3 ]刘秀博.MMIF在T/R组件中的应用[J].半 导体技术,2015,40(11 )：810-814.
Ka-band High Efficiency Microstrip Antenna Array
SI Jun, GAO Xing (No. 723 Research Institute of CSIF, Yangzhou 225001, Jiangsu) Abstract: This paper researched the low apeWure efficiency of micmstup tray in Ka band tfected by coupling. Through analyzing the electee fielU distribution of feeding net and antenna, a method that separating the feeder ter minal in eve) feeder layers and disconnecting the medium of patch along plane E was presented. This method can restrain the mutual coupling betueen antenna units and improve the apeWure efficiency of array antenna. A4 X 4 micmstup amy antenna was designed, and after expeWment and compaWson, test results indicated that the aperture aOciency of this micmstup tray antenna can be increased at least 23%. The test results are consistent with the de
中国电子科技集团公司第五十八研究所_企业报告(业主版)
报告时间：
2023-08-17
报告解读：本报告数据来源于各政府采购、公共资源交易中心、企事业单位等网站公开的招标采购 项目信息，基于招标采购大数据挖掘分析整理。报告从目标单位的采购需求、采购效率、采购供应 商、代理机构、信用风险 5 个维度对其招标采购行为分析，为目标单位招标采购管理、采购效率 监测和风险预警提供决策参考；帮助目标单位相关方包括但不限于供应商、中介机构等快速了解目 标单位的采购需求、采购效率、采购竞争和风险水平，以辅助其做出与目标单位相关的决策。 报告声明：本数据报告基于公开数据整理，各数据指标不代表任何权威观点，报告仅供参考！
企业基本信息
单位名称: 营业范围：
中国电子科技集团公司第五十八研究所
一、采购需求
1.1 总体指标
近 1 年(2022-09~2023-08)：项目数(个)17
同比增长：-15.0%
项目总金额(万元)
(不含费率与未公示金额)
￥894.40
同比增长：-87.8%
平均金额(万元)
￥68.80
同比增长：-81.3%
重点项目
项目名称
中标单位
中标金额（万元） 公告时间
TOP1
中国电子科技集团公司第五十八 研究所设计数据存储系统
华存数据信息技术 有限公司
*按近 1 年项目金额排序，最多展示前 10 记录。
463.0
2022-10-28
（6）通信设备（1）
重点项目
项目名称
中标单位
中标金额（万元） 公告时间
TOP1
电域信号处理板卡单元单一来源 谈判采购公告 (2022-YKLSSS-W5901）
目录
中国电子科技集团公司第五十五研究所_企业报告(供应商版)
报告时间：
2023-02-17
报告解读：本报告数据来源于各政府采购、公共资源交易中心、企事业单位等网站公开的招标采购 项目信息，基于招标采购大数据挖掘分析整理。报告从目标企业的投标业绩表现、竞争能力、竞争 对手、服务客户和信用风险 5 个维度对其投标行为全方位分析，为目标企业投标管理、市场拓展 和风险预警提供决策参考；为目标企业相关方包括但不限于业主单位、竞争对手、中介机构、金融 机构等快速了解目标企业的投标实力、竞争能力、服务能力和风险水平，以辅助其做出与目标企业 相关的决策。 报告声明：本数据报告基于公开数据整理，各数据指标不代表任何权威观点，报告仅供参考！
低噪声紫外图像增强管采购中标公 中国电子科技集团公
告
司第五十三研究所
419.6 371.0 298.2
公告时间 2022-12-14 2022-12-14 2022-12-14 2022-12-14 2022-02-18 2022-11-14 2022-12-14 2022-12-08 2022-12-12 2022-11-14
8
紫外图像增强管、高压电源中标公 中国电子科技集团公司第
告
五十三研究所
170.4
公告时间 2022-02-18 2022-11-14 2022-12-08 2022-11-14 2022-11-12 2022-12-13 2022-11-22 2022-12-13
本报告于 2023 年 02 月 17 日 生成
CD2211110010 功率载板（含功率 中国电子科技集团公
管）中标公告
司第十四研究所
1007.5
TOP4
CD2211240016 半导体管中标公告
高功率半导体开关器件DSRD的研究进展
櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷
器件与技术
微纳电ห้องสมุดไป่ตู้技术
Ｍｉｃｒｏｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．５２ Ｎｏ．４ Ａｐｒｉｌ ２０１５
櫴毷
櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷
櫴毷
高功率半导体开关器件 ＤＳＲＤ 的研究进展
吴佳霖，刘英坤
（中国电子科技集团公司 第十三研究所，石家庄 ０５００５１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ａｌｌ ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ，ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ，ｆａｓｔ－ｏｐｅｎ ｏｒ ｃｕｔ－ｏｆｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｌａｓｍａ ｗａｖｅ ｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｓｉｚｅ，ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｌｏｎｇ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ，ｈｉｇｈ ｐｕｌｓｅ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｏｕｔｐｕｔ ｗａｖｅｆｏｒｍ，ｔｈｕｓ ｈａｓ ｔｈｅ ｕｎｉｑｕｅ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ｓｗｉｔ－ ｃｈｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｌｔｒａ ｗｉｄｅｂａｎｄ ｐｕｌｓｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ．Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｓｏｍｅ ｃｏｍｍｏｎ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｓｉｎｃｅ １９８０ｓ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｍｐｈａｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，ｉ．ｅ．ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｉ ｄｒｉｆｔ ｓｔｅｐ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｄｉｏｄｅ （ＤＳＲＤ）ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ｆｕ－ ｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ＤＳＲＤ ｉｓ ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ；ｄｒｉｆｔ ｓｔｅｐ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｄｉｏｄｅ （ＤＳＲＤ）；ｕｌｔｒａ ｗｉｄｅｂａｎｄ；ｐｕｌｓｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｐｌａｓｍａ ｗａｖｅ ＤＯＩ：１０．１３２５０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｗｎｄｚ．２０１５．０４．００２ ＥＥＡＣＣ：２５６０Ｈ
国内MEMS研究实验室一揽
国内MEMS研究实验室一揽国内微纳机电系统MEMS/NEMS科研单位一览北京：北京大学微电子学院－微机电系统研究所/doc/a214665738.html,/mems/北京大学微电子研究院微机电系统研究所成立于1995年，在王阳元院士和武国英教授领导下，从硅基加工技术的角度来开展微机电系统的研究。
从1996年开始承担了"微米/纳米加工技术国家重点实验室"建设项目，以硅基MEMS加工和设计技术为主，同时承担多项ME MS研究课题。
于1998年4月完成实验室建设项目验收，有工艺实验室900平米和具有国际先进水平的完善的MEMS加工设备，是国家微机电系统研究的重要加工基地和研究基地。
清华大学微电子技术研究所－－微纳器件与系统研究室精密仪器与机械学系－－http://dns.ime.tsinghu ... gk/qijian.htm/doc/a214665738.html,/微纳器件与系统研究室主要研究各种新型微纳器件以及由它们构成的系统，研究范围是：新器件与系统、新技术与工艺、新电路与模型、新材料与结构、新概念与原理。
目前有两个主要研究方向：新型微电子器件与系统，纳电子学。
仪器科学与技术研究所围绕现代科学仪器的研究领域，主要研究方向包括微米纳米技术、光存储技术、精密仪器和测试技术、导航与控制技术、传感技术与智能仪器、智能微系统及控制技术和生命科学仪器等，是一个多学科交叉的与校外企业和研究单位有广泛联系的以一级学科建立起来的教学研究单位。
中科院微电子所纳米加工与新器件集成技术实验室/doc/a214665738.html,/中国科学院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室在国内最早开展亚微米微细加工技术研究，该研究室同时也是国家纳米科学中心协作实验室。
研究室拥有一个面积达50 0平方米，最高洁净度达100级的微纳米加工平台和电子束光刻公共平台。
研究室主要研究方向是：下一代存储技术；衍射光学与纳米传感器；有机器件和电路；先进掩模制造与电子束光刻技术。
基于FPGA的集成式测试系统的设计与实现
based on FPGA is designed，the detailed design of backplane bus is introduced and the key design of
data synchronization，arbitration mechanism and so on are discussed. The design of USB2.0 bus based on
CY7C68013A chip and the transmission mechanism of the function sub card are also introduced. The
backplane bus has a 50 MB/s instantaneous transmission rate and supports the simultaneous operation of
收稿日期：2020-04-13
模块化插卡式结构设计具有以下优点：
1）功能扩展卡的引脚设计基本一致，增强了设
计的兼容性，也利于系统后续设计的可扩展性和可
稿件编号：202004103
作者简介：钱宏文（1975—），男，江苏无锡人，研究员级高级工程师。研究方向：集成电路应用和微系统。
- 75 -
《电子设计工程》2021 年第 5 期
总 线 后 状 态 机 跳 转 回 初 始 状 态 时 ，6 个 BR 信 号全
高，对应 6 个 BG 信号也全高，等待开始新的一轮 总 线
裁决。
同时传输。功能卡一次获取的数据量为 500 字节，设
计数据缓存 FIFO 位宽为 16 位，为保证数据在传输中
不至丢失，各功能卡的数据缓存 FIFO 深度至少应为
高精度电子束光刻技术在微纳加工中的应用
高精度电子束光刻技术在微纳加工中的应用胡超;王兴平;尤春;孙锋【摘要】对电子束光刻系统的原理以及在微纳加工领域的应用进行了讨论.首先对光刻系统的工作原理进行了阐述.然后讨论了电子束光刻的关键工艺,如光胶的选择、剥离工艺的优化以及邻近效应对图形的影响及修正方法.由于电子束光刻在科研领域展现了巨大的潜力,因此吸引了许多学者的注意.最后,举例介绍了电子束光刻在生物医学和硅光电子上的应用.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2017(017)005【总页数】6页(P28-32,36)【关键词】电子束光刻;微纳加工;纳米电子器件【作者】胡超;王兴平;尤春;孙锋【作者单位】无锡中微掩模电子有限公司,江苏无锡214135;无锡中微掩模电子有限公司,江苏无锡214135;无锡中微掩模电子有限公司,江苏无锡214135;中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214072【正文语种】中文【中图分类】TN305.7光刻（Lithography）是集成电路制造的基础工艺。
通过光刻，将电路图形转印到硅芯片上。
摩尔定律[1]推动了大规模集成电路和微光刻技术的发展，随着摩尔定律不断地推进，越来越逼近技术临界点，器件的特征尺寸越来越小。
2010年iPhone4搭载的处理器芯片已经是基于45 nm，2017年制造工艺节点将突破个位数，特征尺寸将小于10 nm，甚至预计到2020年有望突破5 nm工艺节点[2]。
光刻技术是集成电路制造的关键技术，其成本是整个芯片制造过程中最为昂贵的。
目前主流光刻技术仍是传统的光学曝光技术，但是由于光的衍射极限，光学曝光的分辨率取决于工艺参数、入射波长以及光学系统数值孔径NA。
为了提高分辨率，可以提高NA值、采用更小波长的光源。
但是随着特征尺寸的减小，光学曝光技术将面临巨大的挑战，因此需要寻找下一代光刻技术如X射线曝光技术、电子束曝光技术和极紫外曝光技术等。
电子束光刻技术是目前已知分辨率最高的光刻技术，分辨率已经到了10 nm以下，足够满足目前任何工艺的分辨率要求[3]。
中国电子科技集团公司第五十五研究所
中国电子科技集团公司第五十五研究所2019校园招聘启事宣讲会时间：9月12日晚上18:30-20:00宣讲会地点：北京理工大学中关村校区中教322简历网申地址：一、企业简介中国电子科技集团公司第五十五研究Array所（简称55所）始建于1958年，地处六朝古都南京，是我国核心电子器件领域实现自主研发与原始创新的多专业并举的高科技、综合性大型研究所。
55所的主要专业方向为固态功率器件与射频微系统、光电显示与探测，包括固态微波器件、微波毫米波模块电路、微机电系统、封装外壳与基板、平板显示与紫外真空器件等技术领域。
民品主导产业为射频电子、功率电子两大产业。
55所现有职工5000多人，其中：中国电科首席科学家4人，首席专家1人；新世纪百千万人才工程国家级人选2人；享受政府特殊津贴10人；“GaN HEMT和SiC MESFET微波单片集成电路”研究团队被原国防科工委列为首批国防科技创新团队。
55所现占地面积700多亩，形成了“一园三地”的布局，即南京秦淮基础创新中心园区、南京江宁研发与生产基地、扬州功率电子产业基地和德清射频元件产业基地。
55所拥有“单片集成电路与模块重点实验室”、“宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室”、“国家平板显示工程技术研究中心”、“有源层优化生长技术研究应用中心”等。
在固态功率器件等领域，55所具有一流的研发能力，产品水平处于国内领先、国际先进地位。
聚焦主业发展民品，坚持军民融合发展。
55所民品产业的研究领域和产品已经涵盖射频集成电路与模块、声表面波器件与材料、半导体外延材料、电力电子器件与模块、系统集成与应用软件等，形成了以射频电子和功率电子为发展重点的产业布局。
建所以来取得科技成果3000多项，其中获得国家级奖60多项，部（省）级奖560多项。
这些成果及产品广泛应用于国家重点工程和国民经济建设领域。
2015年荣获“全国文明单位”称号；2013年被人力资源与社会保障部、国资委授予“中央企业先进集体”荣誉称号；2013年连续第7次荣获“江苏省文明单位”称号；2008年荣获“全国五一劳动奖状”。
Phyphox_定制实验案例
第３１卷第２期北京电子科技学院学报２０２３年６月Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．２ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅＪｕｎ．２０２３Ｐｈｙｐｈｏｘ定制实验案例：磁倾角测量孙学明㊀周志全㊀赵㊀成北京电子科技学院，北京市㊀１０００７０摘㊀要：Ｐｈｙｐｈｏｘ是一款利用智能手机传感器进行物理实验的手机应用，它支持远程访问㊁可视化数据分析和自定义实验设计，并预置了丰富的物理实验，在辅助物理教学和实验演示方面获得了众多用户的认可㊂但许多新用户由于不熟悉Ｐｈｙｐｈｏｘ实验编辑器，通常只利用了Ｐｈｙｐｈｏｘ的预置实验㊂本文以磁倾角测量为例，简要介绍如何利用Ｐｈｙｐｈｏｘ实验编辑器自定义实验，并就缓冲区设置㊁视图元素数据分析及同一图像中多组数据可视化提出相关建议㊂以期新用户可以快速掌握Ｐｈｙｐｈｏｘ实验编辑器，能够根据实际需求创建定制实验，深化Ｐｈｙｐｈｏｘ在物理教学和探究实验中的作用㊂关键词：Ｐｈｙｐｈｏｘ；手机传感器；定制实验；Ｐｈｙｐｈｏｘ实验编辑器；磁倾角中图分类号：ＴＮ９１８㊀㊀㊀文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－４６４Ｘ（２０２３）２－１６９－１７７∗㊀作者简介：孙学明（１９７３－），男，副教授，研究方向：物理空间信息安全㊂周志全（１９７０－），男，工程师，研究方向：物理空间信息安全㊂赵㊀成（１９７３－），男，高级工程师，研究方向：电子电路㊂１㊀引言㊀㊀Ｐｈｙｐｈｏｘ（ＰｈｙｓｉｃａｌＰｈｏｎｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ）是由德国亚琛工业大学第二物理研究所开发的一款免费开源的手机应用，它聚合了智能手机内置传感器的数据采集功能，将手机变成了移动实验室，并预置了大量关于力㊁声㊁光㊁磁的物理实验（图１）㊂Ｐｈｙｐｈｏｘ支持远程访问㊁可视化数据分析和自定义实验设计，既可以独立完成简单实验，也可以辅助开展复杂实验，越来越多的国内外物理教育者将其用于物理教学或辅助实验［１］㊂目前，Ｐｈｙｐｈｏｘ用户的关注点主要集中在两个方面：一是通过问卷调查㊁统计分析的方法研究Ｐｈｙｐｈｏｘ对于物理教学效果的影响；二是探索如何有效发挥Ｐｈｙｐｈｏｘ在物理实验中的辅助作用㊂关于第一点，国内外的研究结果一致，普遍认为利用Ｐｈｙｐｈｏｘ辅助物理教学，可以激发学生学习兴趣，降低认知负荷，提升教学效果［２－５］㊂而对于如何使用Ｐｈｙｐｈｏｘ设计实验，国内外用户稍有不同㊂如果把基于Ｐｈｙｐｈｏｘ的物理实验分为居家实验㊁课堂演示和自主探究三类，不同主要体现在自主探究类实验方面（表１）㊂对于居家实验和课堂演示，国内外用户基本都是利用Ｐｈｙｐｈｏｘ的预置实验，围绕重力加速度㊁机械振动㊁声学㊁光学等现象进行验证或演示㊂而对于自主探究类实验，国内用户主要是将手机作为新的测量工具，在辅助测量［２１－２３］或实验复杂度拓展［２４－２７］方面进行了探究，而国外用户则在实际应用［２９－３１］或创建定制实验［３２－３８］方面进行了探索㊂由此可以看出国内多数用户还停留在Ｐｈｙ⁃ｐｈｏｘ预置实验阶段，很少自行开发创新定制实验㊂造成这一现象的原因一方面是由于北京电子科技学院学报２０２３年Ｐｈｙｐｈｏｘ的预置实验足够丰富，基本满足了实验需求，另一方面也折射出国内用户还不熟悉Ｐｈｙｐｈｏｘ实验编辑器的使用㊂本文以磁倾角测量为例，简要介绍Ｐｈｙｐｈｏｘ的实验定制过程，以期新用户能够快速了解和掌握Ｐｈｙｐｈｏｘ实验编辑器，实现创新实验的自由定制㊂图１㊀Ｐｈｙｐｈｏｘ的预置实验表１㊀国内外用户基于Ｐｈｙｐｈｏｘ的实验类别基于Ｐｈｙｐｈｏｘ的实验居家实验•重力加速度测量（自由落体法㊁机械振动法）［６－９］•转动惯量测量［１０］•弹性碰撞定律验证［１１］•声速测量（声纳㊁共鸣管）［８－９］［１２］•验证多普勒效应［１３］•验证照度定律［１４－１５］•铁氧体磁性探究［８］课堂演示•自由落体运动（超重㊁失重）［１６－１７］•机械振动（弹簧振子㊁单摆）［１８］•转动（向心加速度㊁角速度）［１９］•声音特性（响度㊁音调㊁音色㊁声速）［２０］自主探究国内•迈克尔逊干涉仪条纹计数［２１］•单缝夫琅禾费衍射光强分布规律［２２］•验证马吕斯定律［２２］•定量测量刚体转动惯量［２３］•单摆振动研究（角度与阻尼）［２４－２６］•声压级与距离关系验证［２７］国外•测量弹性碰撞恢复系数［２８］•简易色度计［２９］•心音图和心电图［３０－３１］•开酒瓶测声速［３２］•测量低频ＬＣ电路磁场［３３］•借助Ａｒｄｕｉｎｏ扩展实验内容［３４－３５］•阻尼振荡［３６］•滑动摩擦系数［３７］•大量受众协作实验［３８］２㊀利用ＰｈｙｐｈｏｘＥｄｉｔｏｒ定制磁倾角测量实验２ １㊀明确实验原理与目的地磁场是地球内部和周围天然存在的磁性现象，它既能屏蔽来自太空的射线保护地球，又能为人们指明方向，在航海航空方面具有重要意义㊂地磁场包括磁感应强度㊁磁偏角㊁磁倾角三个要素，地理位置不同，地磁场参数也不同㊂磁倾角是地磁场方向与水平面之间的夹角（图２（ａ）），可由地磁场沿水平和竖直两个方向的分量得到，规定北半球磁倾角倾斜向下为正值㊂利用Ｐｈｙｐｈｏｘ调用智能手机磁力计测量当地磁场，通常得到三个分量Ｂｘ㊁Ｂｙ㊁Ｂｚ，而手机坐标系如图２（ｂ），将手机正面向上水平放置时，根据手机坐标系和磁倾角的定义，磁倾角可由式（１）得到［３９］：㊃０７１㊃第３１卷Ｐｈｙｐｈｏｘ定制实验案例：磁倾角测量㊀Ｉ＝ａｒｃｔａｎ（－ＢｚＢ２ｘ＋Ｂ２ｙ）（式１）图２㊀地磁场的磁倾角（ａ）与手机坐标系（ｂ）本定制实验的目的是将手机水平向上放置，通过调用手机磁力计传感器，测量地磁场强度与磁倾角，并以图像和数值形式实时显示测量结果㊂２ ２㊀前期准备工作首先安装Ｐｈｙｐｈｏｘ到手机：Ｐｈｙｐｈｏｘ支持Ａｎｄｒｏｉｄ和ＩＯＳ两种操作系统，可分别在谷歌和苹果应用商店免费获取，国内Ａｎｄｒｏｉｄ用户可以登录Ｆ⁃Ｄｒｏｉｄ搜索Ｐｈｙｐｈｏｘ下载官方软件㊂登录并熟悉ＰｈｙｐｈｏｘＥｄｉｔｏｒ：这是一款模块化可视实验编辑器，从Ｐｈｙｐｈｏｘ官方网站ｈｔｔｐｓ：／／ｐｈｙｐｈｏｘ．ｏｒｇ／ｅｄｉｔｏｒ／可登录㊂进入页面可看到顶部的标签选项卡和左下的两个按钮（图３）㊂图３㊀顶部标签（上）和左下按钮（下）顶部标签代表实验编辑的不同模块，Ｍａｉｎ选项用于添加Ｐｈｙｐｈｏｘ主界面的实验通用信息，如实验名称㊁分类㊁图标或说明等；Ｉｎｐｕｔ选项用于定义实验的数据采集设备，有音频㊁传感器㊁位置㊁蓝牙等选项可选择或自由组合；Ｏｕｔｐｕｔ定义数据的输出设备，目前只有音频㊁蓝牙两种，实验数据不需要音频输出的情况下通常用不到；Ｖｉｅｗｓ选项用于设计定制实验的视图，主要由Ｉｎｆｏ（信息描述）㊁Ｓｅｐａｒａｔｏｒ（分割线）㊁Ｖａｌｕｅ（数值显示）㊁Ｇｒａｐｈ（图形显示）㊁Ｅｄｉｔ（数值输入）㊁Ｂｕｔｔｏｎ（按钮）等６种元素组成，可实现信息描述㊁数据可视化和简单人机交互等功能，根据需求自由组合，添加元素后可对其属性进行个性化设置；Ａｎａｌｙｓｉｓ选项为在输入㊁输出和视图选项中添加的各元素的数据建立联系，实现数据传递，联系之前必须为各数据通道建立缓冲区，需要数学运算时还须添加ｆｏｒｍｕｌａ模块进行设置；Ｅｘｐｏｒｔ选项定义需要输出保存的数据；ＸＭＬ只是显示正在编辑的实验文件的源代码，供ＸＭＬ学习或错误检查，通常可以忽略；Ｄｏｗｎｌｏａｄ／Ｔｒａｎｓｆｅｒ选项与左下的按钮Ｄｏｗｎｌｏａｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ功能相同，提供４个选项对正在编辑的实验执行分享㊁下载㊁保存等操作，而Ｌｏａｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ按钮让用户再次加载已保存实验，也可以加载Ｐｈｙｐｈｏｘ的预置实验进行再编辑㊂如果用户对于标签页中的某些属性设置不熟悉，可将鼠标悬停于该属性之后的问号上，会弹出详细解释㊂２ ３㊀完成磁倾角测量的实验编辑第一步：在Ｍａｉｎ标签页面添加实验名称㊁类别㊁图标和实验描述等通用信息，图标可自行设计或以文字代替，本实验以文字 地磁 替代图标，同时为了区别于预置实验，本实验颜色设置为蓝色（图４）实验信息描述为 测量本地磁倾角及磁感应强度大小 ；图４㊀Ｍａｉｎ标签页中磁倾角定制实验的通用信息第二步：测量地磁场需要调用手机磁力计传感器，在Ｉｎｐｕｔ标签页选择ｓｅｎｓｏｒ，并在ｓｅｎｓｏｒ模块下选择传感器类型为ＭａｇｎｅｔｉｃＦｉｅｌｄ（图５），因㊃１７１㊃北京电子科技学院学报２０２３年为实验数据无需音频设备输出，所以Ｏｕｔｐｕｔ标签页忽略；图５㊀Ｉｎｐｕｔ中定义磁力计传感器第三步：根据需求设计实验视图，本实验计划实时显示磁倾角－时间图像及数值㊁手机磁力计传感器获取的地磁场的三个分量㊂所以就分别在Ｖｉｅｗｓ标签页添加 磁倾角 和 原始数据 两组视图，其中 磁倾角 视图下添加一个Ｇｒａｐｈ和两个Ｖａｌｕｅ元素分别显示磁倾角图像㊁数值和地磁场大小， 原始数据 视图添加三个Ｇｒａｐｈ元素显示地磁场分量Ｂｘ㊁Ｂｙ㊁Ｂｚ的实时图像㊂标记已添加元素的关键属性，如磁倾角视图中Ｇｒａｐｈ元素名称 磁倾角 ㊁ｘ㊁ｙ轴的名称分别为 时间 ㊁ 磁倾角 ，ｘ㊁ｙ轴的单位分别为 ｓ ㊁度 ，两个Ｖａｌｕｅ元素的名称分别为 本地磁倾角 ㊁ 本地磁场大小 ，字体大小都选２号，其他属性默认即可，视图最终结果如图６㊂图６㊀磁倾角测量定制实验视图第四步：Ａｎａｌｙｓｉｓ标签页定义视图数据之间的数学运算关系，本步是定制实验的关键㊂在此可以看到在Ｉｎｐｕｔ和Ｖｉｅｗｓ中添加的所有元素㊀㊀㊀（图７，各元素已按视图分组），ｓｅｎｓｏｒ是Ｉｎｐｕｔ中添加的磁力计传感器，作为数据源输出数据，Ｇｒａｐｈ和Ｖａｌｕｅ是在Ｖｉｅｗｓ中添加的，由于磁倾角是由原始数据计算后得到的，所以还需本页添加ｆｏｒｍｕｌａ公式计算模块，各元素之间数据通过连线传递㊂在连线之前必须为每个元素的输入输出定义缓冲区，作为它们存放数据的容器，定义了缓冲区之后输出数据接口就变为可用的橙色，之后才可以连线进行数据传递㊂而对于Ａ⁃ｎａｌｙｓｉｓ中添加的ｆｏｒｍｕｌａ模块，需要设置数据计算关系，根据实验原理中磁倾角的计算公式（１），在ｆｏｒｍｕｌａ模块ｓｅｔｔｉｎｇｓ弹出的窗口中填写：ａｔａｎ２（ａｂｓ（［３＿］），ｓｑｒｔ（［１＿］＾２＋［２＿］＾２））∗５７ ２９５７７９５１其中ａｔａｎ２㊁ａｂｓ和ｓｑｒｔ分别为Ｐｈｙｐｈｏｘ中定义的反正切㊁绝对值和平方根运算函数，由于ａｔａｎ２计算出来的是弧度，所以后面乘以５７ ２９５７７９５１转换为度，［１＿］㊁［２＿］㊁［３＿］表示ｆｏｒｍｕｌａ模块中缓冲区顺序，按照图７中连线可知，分别为来自传感器数据源的ｘ㊁ｙ㊁ｚ分量的数值㊂带下划线［１＿］表示来自ｘ的所有数据，无下划线［１］表示来自ｘ的最新单值数据㊂因为视图２中３个图形显示原始数据，直接把数据传递到相应的坐标轴即可㊂登录ｈｔｔｐｓ：／／ｐｈｙｐｈｏｘ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ／Ａｎａｌｙｓｉｓ＿ｍｏｄｕｌｅｓ，可了解更多Ｐｈｙｐｈｏｘ支持的数学运算㊂第五步：在Ｅｘｐｏｒｔ标签页定义需要导出的数据组，这样在定制实验菜单中才可以有数据以Ｅｘｃｅｌ或ＣＳＶ格式导出㊂本实验只导出磁倾角与磁场强度大小，注意表明物理量与单位（图８）㊂第六步：完成实验编辑，在Ｄｏｗｎｌｏａｄ／Ｔｒａｎｓｆｅｒ标签页通过扫描二维码分享到手机，在Ｐｈｙｐｈｏｘ中运行检验，无误后保存实验文件，以备分享和再编辑㊂㊃２７１㊃第３１卷Ｐｈｙｐｈｏｘ定制实验案例：磁倾角测量㊀图７㊀各元素之间数据关系分析图８㊀Ｅｘｐｏｒｔ定义数据导出图９㊀Ｐｈｙｐｈｏｘ扫描二维码可获取本定制实验３㊀关于Ｐｈｙｐｈｏｘ定制实验的几点建议㊀㊀通过Ｐｈｙｐｈｏｘ定制实验需用户既要清楚实验的物理原理，又要了解Ｐｈｙｐｈｏｘ的可视化编程规则㊂为使初级用户快速掌握Ｐｈｙｐｈｏｘ实验编辑器操作，本文提出以下几点建议：第一：明确缓冲区含义，做好缓冲区设置㊂在Ａｎａｌｙｓｉｓ标签页中，各元素的输出输入端在启用前需设置缓冲区，关系到实验程序的正常运行和效率㊂缓冲区大小表示可容纳数据的数量，当前版本默认值为１０００，数据量达到１０００后，旧数据会不断被新数据替代，实验视图也将显示１０００个数据量，数据达到上限后图像会发生漂移㊂如果要保持图像稳定，可将缓冲区大小设置为０，表示缓冲区无限大，可以容纳无限数据㊂但是对于运算复杂的实验，长时间运行可能导致手机内存不堪负重㊂清除缓冲区可以避免数据重复运算，提升实验运行效率，但如果设置不当就会影响实验数据的正常传递㊂因此，缓冲区的理解和设置需要用户在不断实践中去摸索㊂第二：如果定制实验界面中需要多组视图，如在本实验中就有 磁倾角 和 原始数据 两组视图，那么在实验编辑过程中最好做到一组视图一分析㊂也就是每组视图的元素添加完成后，先在Ａｎａｌｙｓｉｓ标签页定义各元素数据之间关系，然后再回到Ｖｉｅｗｓ页面添加第二组视图，添加完本组视图所有元素后，再到Ａｎａｌｙｓｉｓ标签页面分析各元素数据之间关系（图７）㊂否则，在Ｖｉｅｗｓ标签页面添加的所有视图元素会同时出现在Ａｎａｌ⁃ｙｓｉｓ页面，大量元素混乱无序叠加在一起，既增加工作量又容易出错㊂第三：如果需要在同一图像中进行多组数据比较，如本实验中若想把地磁场的Ｂｘ㊁Ｂｙ㊁Ｂｚ分量在同一图像中显示，即图像的ｘ轴为时间，ｙ轴同时显示地磁场的三个分量，只需在Ａｎａｌｙｓｉｓ标签页将ｇｒａｐｈ模块中ｚ的输入源设置为空，后面就会自动添加一组新的ｘ㊁ｙ㊁ｚ数据接口，以此类推，添加到需要的组数后再把ｚ的输入源恢复为自动，然后将ｇｒａｐｈ的三个ｘ都连接同一数据源ｔ，三个ｙ分别连接磁力计传感器的三个输出即可实现多组数据同一图像表示（图１０）㊂㊃３７１㊃北京电子科技学院学报２０２３年图１０㊀图形中的多组数据表示设置４㊀结论㊀㊀利用Ｐｈｙｐｈｏｘ实验编辑器定制实验，必须明确实验原理㊁所测物理量和需要调用的手机传感器，根据数据可视化需求完成实验视图设计，规划好视图数量㊁元素种类以及在各视图中的排布顺序，认真分析数据源和视图中各元素数据缓冲区之间的关系，确保各缓冲区之间数据传递的准确性和有效性㊂虽然受手机传感器灵敏度限制，Ｐｈｙｐｈｏｘ的实验结果无法同实验室的精密仪器测量相提并论，但丝毫不影响它在物理教学和自主探究实验中的辅助作用㊂特别是通过Ａｒｄｕｉｎｏ还可以增加温湿度㊁超声波等传感器，极大扩展了Ｐｈｙｐｈｏｘ的测量范围㊂因此，如果学生掌握了Ｐｈｙｐｈｏｘ实验编辑器的使用，不仅可以根据兴趣创建定制实验，深化他们对物理概念㊁规律的理解，对于培养他们的编程能力和电子创新设计也具有很好的借鉴意义㊂参考文献［１］㊀Ｓｔａａｃｋｓ，Ｓｅｂａｓｔｉａｎ＆Ｈüｔｚ，Ｓｉｍｏｎ＆Ｈｅｉｎｋｅ，Ｈｅｉｄｒｕｎ＆Ｓｔａｍｐｆｅｒ，Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈ．（２０１８）．Ａｄ⁃ｖａｎｃｅｄｔｏｏｌｓｆｏｒｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ⁃ｂａｓｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ：Ｐｈｙｐｈｏｘ．ＰｈｙｓｉｃｓＥｄｕｃａｔｉｏｎ．５３．１０ １０８８／１３６１－６５５２／ａａｃ０５ｅ．［２］㊀Ｋａｐｓ，Ａ＆Ｓｔａｌｌｍａｃｈ，Ｆ．（２０２２）．Ｄｅｖｅｌｏｐ⁃ｍｅｎｔａｎｄｄｉｄａｃｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ⁃ｂａｓｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅｘｅｒｃｉｓｅｓｆｏｒｔｈｅｓｍａｒｔｐｈｙｓｉｃｓｌａｂ．ＰｈｙｓｉｃｓＥｄｕｃａｔｉｏｎ．５７．０４５０３８．１０ １０８８／１３６１－６５５２／ａｃ６８ｃ０．［３］㊀Ｍａｙａｍｐｏｈ，Ｌ＆Ｔｕｌａｎｄｉ，Ｄ＆Ｒｅｎｄｅ，Ｊ＆Ｐｏｌｕａｋａｎ，Ｃ＆Ｋｏｍａｎｓｉｌａｎ，Ａ．（２０２１）．ＰｈｙｐｈｏｘａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈＰＩＭＣＡｌｅａｒｎｉｎｇｍｏｄｅｌ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ：ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ．１９６８．０１２０４２．１０ １０８８／１７４２－６５９６／１９６８／１／０１２０４２．［４］㊀何雨泽，邓文超，王莹莹．以智能手机为实验工具的国际物理实验教学：实验设计㊁教学实践与探究［Ｊ］．世界教育信息，２０２２，３５（８）：４１－４７．［５］㊀惠宇洁．智能手机在物理实验教学中的应用探讨 以Ｐｈｙｐｈｏｘ软件为例［Ｊ］．物理教学探讨：中学教学教研版，２０１８，３６（７）：３．［６］㊀王晨宇，王棋，徐磊，等．基于智能手机Ｐｈｙｐｈｏｘ的重力加速度测定［Ｊ］．工业控制计算机，２０２２，３５（１１）：２．［７］㊀王莎莎．基于智能手机测量重力加速度的方法［Ｊ］．科技风，２０２１（２８）：３．［８］㊀王亚芳，高义，陈倩，等．利用手机Ｐｈｙｐｈｏｘ软件开展居家实验的实践［Ｊ］．实验室研究与探索．［９］㊀苗红梅，杨智敏．利用智能手机居家测量声速和重力加速度［Ｊ］．大学物理，２０２１，４０（１）：３３－３７．［１０］㊀徐钱欣，丁益民，范兵，等．利用智能手机㊃４７１㊃第３１卷Ｐｈｙｐｈｏｘ定制实验案例：磁倾角测量㊀测物体转动惯量的居家ＤＩＹ实验［Ｊ］．２０２０．［１１］㊀周坤，李航远，孙宝印，等．居家自主设计探究性实验 基于Ｔｒａｃｋｅｒ，Ｐｙｔｈｏｎ软件的落体球碰撞能量损失率实验优化［Ｊ］．物理教师，２０２１，４２（１１）：５１－５４．［１２］㊀赵西梅，王锦辉，王宇兴，等．基于手机Ｐｈｙ⁃ｐｈｏｘ软件设计＂共鸣管测声速＂居家实验［Ｊ］．物理与工程，２０２１，３１（５）：９８－１０３．［１３］㊀王静，李玉峰．用智能手机测定多普勒效应［Ｊ］．物理通报，２０１９（１１）：４．［１４］㊀颜振东，金年庆，杜微．基于手机物理实验的教学实践［Ｊ］．电子技术（上海），２０２０，０００（１０）：Ｐ．６８－６９．［１５］㊀王瑞哲，韦先涛，王中平．利用手机光传感器验证照度定律［Ｊ］．物理实验，２０２１，４１（１２）：５．［１６］㊀康贤明．借助Ｐｈｙｐｈｏｘ软件用手机做物理实验［Ｊ］．物理之友，２０１９，３５（３）：３．［１７］㊀Ｗａｌｉｄ，Ｉｋｍａｌ＆Ｆａｕｄｚｉ，Ｍｏｈｄ．（２０２２）．Ｄｅ⁃ｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａＦｒｅｅＦａｌｌＭｏｔｉｏｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎＳｍａｒｔＰｈｏｎｅｕｓｉｎｇＰｈｙｐｈｏｘａｐｐｌｉｃａ⁃ｔｉｏｎ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ：ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ．２３０９．０１２０８５．１０ １０８８／１７４２－６５９６／２３０９／１／０１２０８５．［１８］㊀Ｂａｑｕｅｒｏ，Ｈｕｇｏ．（２０２２）．Ｕｓｉｎｇｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｓｅｎｓｏｒｓｆｏｒｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｃａｌｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ：ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ．２２８８．０１２０２７．１０ １０８８／１７４２－６５９６／２２８８／１／０１２０２７．［１９］㊀Ｃａｒｒｏｌｌ，Ｒｙａｎ＆Ｌｉｎｃｏｌｎ，Ｊａｍｅｓ．（２０２０）．Ｐｈｙｐｈｏｘａｐｐｉｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃｓｃｌａｓｓｒｏｏｍ．ＴｈｅＰｈｙｓｉｃｓＴｅａｃｈｅｒ．５８．６０６－６０７．１０ １１１９／１０ ０００２３９３．［２０］㊀洪叶，高雷．基于智能手机软件Ｐｈｙｐｈｏｘ在中学物理实验应用的研究 以＂声音的特性＂为例［Ｊ］．物理教师，２０２２，４３（１）：４．［２１］㊀袁浩洋，谈浩，李英豪，等．基于迈克尔逊干涉仪和智能手机定量测量溶液折射率［Ｊ］．大学物理实验，２０２２，３５（３）：５．［２２］㊀余慧，张鹏，裴囯锦，等．利用智能手机辅助做大学物理实验［Ｊ］．大学物理实验，２０１８，３１（６）：３．［２３］㊀易伟松，刘熹微，何展航，等．利用智能手机磁力计定量测量刚体转动惯量［Ｊ］．大学物理实验，２０２１，３４（６）：４．［２４］㊀王锦辉，赵西梅，孙存英，等．利用智能手机磁传感器研究磁阻尼摆运动［Ｊ］．物理与工程，２０２２，３２（４）：６．［２５］㊀王锦辉，孙存英，周红，等．利用智能手机磁传感器研究单摆运动［Ｊ］．大学物理，２０２１，４０（３）：５．［２６］㊀刘利澜，李德安，周少娜．巧用智能手机拓展单摆实验［Ｊ］．物理实验，２０１９，３９（５）：４．［２７］㊀邓沛恩，程敏熙．利用智能手机显示声音的频谱并探究声压级与距离的关系［Ｊ］．物理实验，２０２０，４０（７）：４．［２８］㊀Ｐｅｂｒａｌｉａ，Ｊｅｓｉ．（２０２２）．ＤｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅＣｏ⁃ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆＲｅｓｔｉｔｕｔｉｏｎＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅ ＢｏｕｎｃｉｎｇＢａｌｌ ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｕｓｉｎｇＰｈｙｐｈｏｘ．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＳｍａｒｔＴｅｃｈ⁃ｎｏｌｏｇｉｅｓ．４．３５－４６．１０ ２４０７１／ｉｊａｓｓｔ．ｖ４ｉ１ ４５４８．［２９］㊀Ｍａｌｇｉｅｒｉ，Ｍａｓｓｉｍｉｌｉａｎｏ＆Ａｍｂｒｏｓｉｓ，Ａｎｎａ＆Ｒｏｓｉ，Ｔｏｍｍａｓｏ＆Ｏｎｏｒａｔｏ，Ｐ．＆Ｇｒａｔｔｏｎ，Ｌｕｉｇｉ＆Ｏｓｓ，Ｓ．．（２０１９）．Ｃｏｌｏｕｒｓｉｎｙｏｕｒｐｏｃｋｅｔ：ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ⁃ｂａｓｅｄｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｓｔｏｉｎ⁃ｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｑｕａｎｔｕｍｗｏｒｌｄ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ：ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ．１２８７．０１２００５．１０ １０８８／１７４２－６５９６／１２８７／１／０１２００５．［３０］㊀Ｔｈｏｍｓ，Ｌａｒｓ⁃Ｊｏｃｈｅｎ＆Ｃｏｌｉｃｃｈｉａ，Ｇｉｕｓｅｐｐｅ＆Ｇｉｒｗｉｄｚ，Ｒａｉｍｕｎｄ．（２０１７）．Ｐｈｏｎｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙｗｉｔｈａｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ．Ｐｈｙｓｉｃｓ㊃５７１㊃北京电子科技学院学报２０２３年Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ．５２．０２３００４．１０ １０８８／１３６１－６５５２／ａａ５１ｅｃ．［３１］㊀Ｔｈｏｍｓ，Ｌａｒｓ⁃Ｊｏｃｈｅｎ＆Ｃｏｌｉｃｃｈｉａ，Ｇｉｕｓｅｐｐｅ＆Ｇｉｒｗｉｄｚ，Ｒａｉｍｕｎｄ．（２０１９）．Ｒｅａｌ⁃ｌｉｆｅｐｈｙｓｉｃｓ：ｐｈｏｎｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ，ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏ⁃ｇｒａｐｈｙ，ａｎｄａｕｄｉｏｍｅｔｒｙｗｉｔｈａｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ：ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ．１２２３．０１２００７．１０ １０８８／１７４２－６５９６／１２２３／１／０１２００７．［３２］㊀Ｋａｓｐｅｒ，Ｌｕｔｚ＆Ｖｏｇｔ，Ｐａｔｒｉｋ．（２０２０）．Ｃｏｒｋ⁃ｓｃｒｅｗｉｎｇａｎｄｓｐｅｅｄｏｆｓｏｕｎｄ：Ａｓｕｒｐｒｉｓｉｎｇｌｙｓｉｍｐｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．ＴｈｅＰｈｙｓｉｃｓＴｅａｃｈｅｒ．５８．２７８－２７９．１０ １１１９／１ ５１４５４８０．［３３］㊀Ｗｅｓｔｅｒｍａｎｎ，Ｎｉｋｌａｓ＆Ｓｔａａｃｋｓ，Ｓｅｂａｓｔｉａｎ＆Ｈｅｉｎｋｅ，Ｈｅｉｄｒｕｎ＆Ｍöｈｒｋｅ，Ｐｈｉｌｉｐｐ．（２０２２）．ＭｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｏｆａｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙＬＣ⁃ｃｉｒｃｕｉｔｗｉｔｈｐｈｙｐｈｏｘ．ＰｈｙｓｉｃｓＥｄｕｃａｔｉｏｎ．５７．０６５０２４．１０ １０８８／１３６１－６５５２／ａｃ９２０ｅ．［３４］㊀Ｐｕｓｃｈ，Ａｌｅｘａｎｄｅｒ＆Ｕｂｂｅｎ，Ｍａｌｔｅ＆Ｌａｕｍａｎｎ，Ｄａｎｉｅｌ＆Ｈｅｉｎｉｃｋｅ，Ｓｕｓａｎｎｅ＆Ｈｅｕｓｌｅｒ，Ｓｔｅｆａｎ．（２０２１）．Ｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅｄａｔａａｃ⁃ｑｕｉｓｉｔｉｏｎｕｓｉｎｇＡｒｄｕｉｎｏａｎｄｐｈｙｐｈｏｘ：ｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｏｗｅｒｏｆｓｏｌａｒｐａｎｅｌｓｉｎｃｏｎｔｅｘｔｓｏｆｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｌｉｇｈｔｉｎｐｈｙｓｉｃｓｃｌａｓｓｒｏｏｍ．ＰｈｙｓｉｃｓＥｄｕｃａｔｉｏｎ．５６．１０ １０８８／１３６１－６５５２／ａｂｅ９９３．［３５］㊀Ｂｏｕｑｕｅｔ，Ｆ＆Ｃｒｅｕｔｚｅｒ，Ｇ＆Ｄｏｒｓｅｌ，Ｄ＆Ｖｉｎｃｅ，Ｊａｃｑｕｅｓ＆Ｂｏｂｒｏｆｆ，Ｊｕｌｉｅｎ．（２０２２）．ＥｎｈａｎｃｅｙｏｕｒｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｗｉｔｈａＢｌｕｅｔｏｏｔｈａｒ⁃ｄｕｉｎｏｎａｎｏｂｏａｒｄ．ＰｈｙｓｉｃｓＥｄｕｃａｔｉｏｎ．５７．０１５０１５．１０ １０８８／１３６１－６５５２／ａｃ３５ａｆ．［３６］㊀Ｋａｐｓ，Ａ＆Ｓｔａｌｌｍａｃｈ，Ｆ．（２０２１）．Ｓｍａｒｔｐｈｙｓｉｃｓｗｉｔｈａｎｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇｂｅｖｅｒａｇｅｃａｎ．ＰｈｙｓｉｃｓＥｄｕｃａｔｉｏｎ．５６．０４５０１０．１０ １０８８／１３６１－６５５２／ａｂｆ３ａｄ．［３７］㊀Ｉｌｍｉ，Ｙ＆Ｓｕｓｉｌａ，Ａ＆Ｉｓｗａｎｔｏ，Ｂ．（２０２１）．ＵｓｉｎｇＡｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒＳｍａｒｔｐｈｏｎｅＳｅｎｓｏｒａｎｄＰｈｙｐｈｙｏｘｆｏｒＦｒｉｃｔｉｏｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎＨｉｇｈＳｃｈｏｏｌ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ：ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ．２０１９．０１２００８．１０ １０８８／１７４２－６５９６／２０１９／１／０１２００８．［３８］㊀Ｓｔａａｃｋｓ，Ｓｅｂａｓｔｉａｎ＆Ｄｏｒｓｅｌ，Ｄｏｍｉｎｉｋ＆Ｈüｔｚ，Ｓｉｍｏｎ＆Ｓｔａｌｌｍａｃｈ，Ｆｒａｎｋ＆Ｓｐｌｉｔｈ，Ｔｏｂｉａｓ＆Ｈｅｉｎｋｅ，Ｈｅｉｄｒｕｎ＆Ｓｔａｍｐｆｅｒ，Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈ．（２０２２）．Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｆｏｒｌａｒｇｅａｕｄｉｅｎｃｅｓｗｉｔｈｐｈｙｐｈｏｘ．［３９］㊀王解先，李浩军．磁偏角与磁倾角的公式推导与运算［Ｊ］．大地测量与地球动力学，２００９，２９（３）：４．ＣｕｓｔｏｍｉｚｅｄＰｈｙｐｈｏｘＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＥｘａｍｐｌｅｏｆＭａｇｎｅｔｉｃＩｎｃｌｉｎａｔｉｏｎＳＵＮＸｕｅｍｉｎｇ㊀ＺＨＯＵＺｈｉｑｕａｎ㊀ＺＨＡＯＣｈｅｎｇＢｅｉｊｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７０，Ｐ．Ｒ．ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｈｙｐｈｏｘｉｓａｍｏｂｉｌｅｐｈｏｎｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｓｅｎｓｏｒｓｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｐｈｙｓｉｃａｌｅｘｐｅｒ⁃ｉｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｓｕｐｐｏｒｔｓｒｅｍｏｔｅａｃｃｅｓｓ，ｖｉｓｕａｌｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄｃｏｎ⁃ｔａｉｎｓａｂｕｎｄａｎｔｐｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｐｈｙｓｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｇａｉｎｉｎｇａｃｃｅｐｔａｎｃｅｆｒｏｍｕｓｅｒｓｉｎａｓｓｉｓｔｉｎｇｐｈｙｓｉｃｓｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｎｇ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｍａｎｙｎｅｗｕｓｅｒｓａｒｅｕｎｆａｍｉｌｉａｒｗｉｔｈｔｈｅＰｈｙｐｈｏｘｅｘ⁃ｐｅｒｉｍｅｎｔｅｄｉｔｏｒａｎｄｕｓｕａｌｌｙｏｎｌｙｕｓｅｔｈｅｐｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｉｓｃｈｏｓｅｎａｓｔｈｅｅｘａｍｐｌｅｔｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｔｈｅｗａｙｔｏｄｅｓｉｇｎｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｕｓｉｎｇｔｈｅＰｈｙｐｈｏｘｅｘｐｅｒｉ⁃ｍｅｎｔｅｄｉｔｏｒ．Ｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｎｂｕｆｆｅｒｓｅｔｔｉｎｇ，ｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖｉｅｗｅｌｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ㊃６７１㊃㊃７７１㊃第３１卷Ｐｈｙｐｈｏｘ定制实验案例：磁倾角测量㊀ｍｕｌｔｉｐｌｅｄａｔａｇｒｏｕｐｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｉｍａｇｅａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｗｉｌｌｈｅｌｐａｃｑｕａｉｎｔｉｎｇｔｈｅｎｅｗｕｓｅｒｓｗｉｔｈｔｈｅＰｈｙｐｈｏｘｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｅｄｉｔｏｒ，ａｎｄｃｒｅａｔｉｎｇｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｎｅｅｄｓａｎｄｉｎｔｅｎｓｉ⁃ｆｙｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＰｈｙｐｈｏｘｉｎｐｈｙｓｉｃｓｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｅｘｐｌｏｒａｔｏｒｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｈｙｐｈｏｘ（ＰｈｙｓｉｃａｌＰｈｏｎｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ）；ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｓｅｎｓｏｒ；ｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ；Ｐｈｙｐｈｏｘｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｅｄｉｔｏｒ；ｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ（责任编辑：鞠㊀磊）。
微纳星空：“敢于啃最硬的骨头”的民营卫星制造企业
微纳星空：“敢于啃最硬的骨头”的民营卫星制造企业作者：***来源：《中关村》2020年第03期全球日益增長的卫星应用及服务需求，促使卫星制造和卫星发射市场正在以前所未有的速度向前发展。
自2015年开始，中国鼓励引导民间资本和社会力量有序参与航天科研生产、空间基础设施建设、空间信息产品服务、卫星运营等航天活动，大力发展商业航天产业，从此开启了民营企业制造卫星、发射卫星的新征程。
不久前，北京微纳星空科技有限公司（以下简称“微纳星空”）联合创始人兼副总经理郇一恒接受了本刊记者的采访。
他指出，“过去，只有国营大企业才能造卫星；如今，很多民营企业加入到制造卫星的阵营当中。
民营卫星企业的壮大，将大幅提升中国航天产业的商用和民用价值。
”微纳星空于2017年成立，是一家位于中关村科学城的民营卫星制造企业，主要从事整星研发制造服务，自主研发微纳卫星平台和核心部组件业务。
依托中国航天六十多年来的发展和沉淀，微纳星空通过深度研发核心技术、充分发挥效率优势、显著降低运营成本，目前已具备500公斤以内卫星整星和部件研制能力，包括最核心的星务管理、姿态轨道控制等分系统以及关键单机的研制。
以国际化为目标，微纳星空正在向国际领先的商业卫星公司大跨步迈进。
2017年8月，郇一恒与其他三位合伙人怀着“造卫星上天”的宏大梦想，来到中关村永丰科技园区中关村壹号，创立了北京微纳星空科技有限公司。
“这里有良好的创业氛围，与卫星相关的科研院所、公司林立，专业人才众多，产业聚集效应明显。
”郇一恒强调。
微纳星空以技术创新为引领，扎根园区创业，仅两年有余，已经完成了5次卫星发射任务，14颗星在研等待交付，在中小卫星制造领域，交出了一份高质量的成绩单。
2018年8月14日，由微纳星空负责的“海南一号”卫星整星方案顺利通过用户组织的专家评审。
“海南一号”卫星基于微纳星空50公斤级卫星平台设计，搭载有光学传感器和AIS系统，在500公里的低倾角轨道组成低纬度观测星座。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.
中国电子科技集团公司55所
6
低电压市场爆发增长，高压器件将陆续出货
1.第一波市场是肖特基二极管：2008销售额达2300万美元，2010年 已达1亿美元。（2010财政年度,2010年7月为止）。去年Cree 二极 管销售增长120%。2005年以来平均68%的年增长率。 2.器件价格不断下降。从2007年到2010年， Cree的碳化硅二极管价 格降了3倍。这是通过三方面的措施实现的：增大晶圆、提高材料 质量和工艺水平、扩大规模。Cree于07年，英飞凌于08年转为4寸 生产线。为了进一步降低器件成本，Cree在2010年欧洲碳化硅会议 上发布6英寸衬底, 一年后量产。同样的外延炉，6寸比4寸增加50% 的有效面积。 3. 英飞凌在2010年欧洲碳化硅会议上宣布，2011年量产碳化硅开关 器件（JFET）。这将引领更大的市场增长。 4.Cree已经推出1700V 二极管。市场拓展到马达驱动领域。
中国电子科技集团公司55所
欧洲 Infineon ：JBS, JFET Bosch：模拟集成电路
中国电子科技集团公司55所
13
碳化硅单极器件
中国电子科技集团公司55所
14
碳化硅肖特基二极管产业发展
•美国Cree和德国英飞凌等多家公司能够提供碳化硅 SBD的系列 产品，其中反向耐压有600V，1200V，1700V多个系列，正向电 流最高达50A。 •目前国外已经淘汰了2英寸碳化硅晶圆，目前主流是3英寸。英 飞凌、Cree已经开始采用4英寸生产线。 •英飞凌2005年开始推出第二代碳化硅SBD：JBS二极管。
工作于更高的温度和辐射环境 更高的系统效率（损耗降低1/2） 芯片面积1/5 工作频率高， 10kV器件@20kHz 单个器件更高的电压（20kV以上） 可减小体积和重量：减少或免除水冷，免除笨重的50Hz 变压器。
中国电子科技集团公司55所
3
600V-1200V 的碳化硅器件
节能，高频的SiC二极管，目前用 于高效电源（包括LED TV的电 源）、太阳能逆变器。
5
高于10kV的碳化硅器件
1.
10kV的存取电系统：未来电网有更多的分布式新能源（太阳能， 风能。。。），需要储存电能。降压，储存，升压这一个来回， SiC可以节能10%，并且去除笨重的60hz变压器。 HVDC：中国西电东输。挪威的海上石油平台，欧洲海上风电场 需要长距离高压输电。需要20kV或更高电压的碳化硅器件。
中国电子科技集团公司55所
8
节能减排的大背景
2005年全世界碳排放28万亿吨，如果不采取措施 ，2050年会达到65万亿吨。采取积极措施之后， 可以降到14 万亿吨，最重要的措施是：
1.新能源：可以降低21%的碳排放。
2.节省用电：高效用电技术可以减少24%的碳排 放。 碳化硅电力电子在以上两方面都有重要应用。
等பைடு நூலகம்关器件量产之后，将引领另 一波增长，比如混合电动汽车可 可以取消一路制冷，省油10%。 比如5kW的 inverter，比硅系统 小7倍，轻8倍，节能20%（同时 满足）,非常适合在空间飞行器、 飞机上的应用。
中国电子科技集团公司55所
4
1700V-6500V的碳化硅器件
比如风力发电、电力机车。 2020年欧洲风能增加6倍，每个5兆 瓦的风力发电机需要160兆瓦的电力电子器件，市场巨大。在这 种更高电压，更大功率的应用中，碳化硅器件节能，高频优势 更加明显。Cree已经推出1700V，25A二极管产品。 。 中国电子科技集团公司55所
3. 材料的质量：
材料供应商面临很大的压力提供零微管衬底。这是大电流器件必需的 条件。 现在不仅Cree，II-VI，DowCorning已经具有零微管技术。
现在研究的热点是降低外延的缺陷：目前最好的外延缺陷水平0.7/cm2， 已经大于衬底的缺陷密度，成为瓶颈。预计外延很快有大幅度的改良。 东京电子2010年欧洲碳化硅会议上发布了碳化硅外延设备：6x6英寸。
中国电子科技集团公司55所
9
节能方面比LED更有潜力
因为照明（包括LED），只占20%的电能应用。80%的电能用 于马达、电源。尽管Cree目前85%的利润来自LED。Cree公司 宣称绝不放弃电力电子市场。 中国电子科技集团公司55所
10
国外碳化硅器件研究状况
中国电子科技集团公司55所
11
目前重点开发的器件类型：
SiC电力电子器件
整流器
双极型二极管 肖特基二极管 （SBD、JBS） 单极晶体管
开关
双极晶体管
PIN
MOSFET
JFET
BJT, GTO
IGBT
国外：多种器件系统研发，其中低功率SBD已经产品化。
中国电子科技集团公司55所
12
碳化硅器件开发机构列举
美国 Cree: MOSFET、BJT、JBS、GTO GE: VDMOS, 模拟集成电路 Semisouth：JFET、JBS 日本 Rohm：MOSFET Mitsubishi：MOSFET AIST：MOSFET Hitachi: JFET DENSO：JBS KEPCO：模块
国内外碳化硅电力电子进展
IC-CHINA 2010
CETC第五十五研究所 李宇柱 2010年10月23日
中国电子科技集团公司55所
1
内容提要
一、碳化硅的市场 二、国外技术进展
三、我国发展状况
四、发展建议
中国电子科技集团公司55所
2
碳化硅相比于硅的优势
与硅相比，碳化硅（4H-SiC）具有： 10倍以上的临界电场强度 3倍禁带宽度 3倍的热导率
中国电子科技集团公司55所
7
材料的来源和质量
1. 2. 2009年的统计，英飞凌和Cree每月各需要1500片4寸片。 Cree的4寸 导电衬底基本被Cree和英飞凌瓜分，少量被意法半导体等拿到。 大市场和垄断、高利润不可能并存，市场有巨大的扩产、降价和增大 晶圆的压力。今年更多的供应商开始提供4英寸高质量衬底。比如IIVI半年内产能扩大到3倍，5年内衬底产量增到9倍（绝大部分来自电 力电子衬底）。 II-VI公司准备明年发布6英寸。Dow Corning 大踏步 进入衬底和外延市场。预计5年后，健全的6英寸产业链将打开白色家 电的市场。