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钛合金纳米薄膜压力传感器非线性及灵敏度研究
被引量:
3
1
作者
张龙赐
周国方
蓝镇立
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2024年第8期153-159,共7页
为了满足钛合金纳米薄膜压力传感器高精度测量要求,基于薄膜厚度、凸岛、电阻形状和排列位置对传感器非线性、灵敏度的影响分析,设计并优化了以钛合金薄膜为敏感元件的两种量程的压力传感器。结果表明,有无凸岛,传感器的最大应力均出现...
为了满足钛合金纳米薄膜压力传感器高精度测量要求,基于薄膜厚度、凸岛、电阻形状和排列位置对传感器非线性、灵敏度的影响分析,设计并优化了以钛合金薄膜为敏感元件的两种量程的压力传感器。结果表明,有无凸岛,传感器的最大应力均出现在膜片边缘处。增加凸岛后,最大应力降低,位置基本保持不变。增加凸岛或随着凸岛直径增大,非线性降低,灵敏度相应增加。理论上,为了保证传感器灵敏度不小于2.5 mV/V,2 MPa量程时,增加Φ2 mm凸岛后,非线性降低至0.05%,灵敏度约为2.67 mV/V。4 MPa量程时,增加Φ3 mm凸岛后,非线性降低至0.02%,灵敏度约为2.89 mV/V。制备了两种量程传感器并测试分析,2 MPa量程时,其灵敏度及非线性与理论值最大偏差分别为0.01 mV/V及0.01%。4 MPa量程时,其灵敏度及非线性与理论值最大偏差分别为0.16 mV/V及0.02%。本研究为钛合金纳米薄膜压力传感器关键参数设计提供重要依据。
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关键词
纳米薄膜
敏感元件
灵敏度
非线性
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职称材料
基于石墨烯/硅微米孔阵列异质结的高性能近红外光探测器
被引量:
3
2
作者
何峰
徐波
+2 位作者
蓝镇立
宋轶佶
曾庆平
《红外技术》
CSCD
北大核心
2022年第11期1236-1242,共7页
本文报道了一种由石墨烯和硅微米孔阵列构筑的异质结探测器,具备高性能近红外光探测能力。通过光刻和反应离子刻蚀技术制备的硅微米孔阵列具有整齐光滑的表面,保证了较低的表面载流子复合速率。同时,孔阵列结构能有效地抑制入射光的反射...
本文报道了一种由石墨烯和硅微米孔阵列构筑的异质结探测器,具备高性能近红外光探测能力。通过光刻和反应离子刻蚀技术制备的硅微米孔阵列具有整齐光滑的表面,保证了较低的表面载流子复合速率。同时,孔阵列结构能有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,提高了石墨烯/硅异质结的吸收效率,从而提高了器件的光响应度。器件在±3 V偏压下表现出明显的电流整流特性,整流比为4.30×10^(5),在功率密度为4.25 m W/cm^(2)的810 nm入射光照射下器件的开关比达到了9.20×10^(5)。在入射光强为118.00μW/cm^(2)的810 nm光照下,光探测器的电流响应度可达到679.70mA/W,探测率为3.40×10^(12)Jones;入射光强为7.00μW/cm^(2)电压响应度为1.79×10^(6)V/W。更重要的是,该器件具有20.00/21.30μs的升/降响应速度。相比于商业化硅光电二极管,石墨烯/硅微米孔阵列光电探测器结构简单、制备工艺简便,有望大幅降低制备成本。研究结果显示了石墨烯/硅微米孔阵列异质结探测器在未来低成本、稳定和高效近红外光探测应用方面的巨大潜力。
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关键词
石墨烯
硅
近红外光探测器
异质结
微结构
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职称材料
高性能石墨烯/金字塔硅异质结近红外光探测器
被引量:
1
3
作者
周国方
蓝镇立
+1 位作者
余浪
何峰
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期552-558,共7页
石墨烯具有优异的光学性质和电学性质,在快速宽光谱光电探测方面有极大的潜力。本文设计并制备一种高性能石墨烯/n型金字塔硅异质结近红外光探测器。高质量石墨烯是采用化学气相沉积法制备的,通过湿法转移将其转移到n型金字塔硅表面,从...
石墨烯具有优异的光学性质和电学性质,在快速宽光谱光电探测方面有极大的潜力。本文设计并制备一种高性能石墨烯/n型金字塔硅异质结近红外光探测器。高质量石墨烯是采用化学气相沉积法制备的,通过湿法转移将其转移到n型金字塔硅表面,从而获得具有垂直结构的石墨烯/金字塔硅异质结器件。测试结果表明,在无光照条件下,器件的整流比达到了6.9×10^(5);在970 nm近红外光的照射下,电流开关比高达5.3×10^(4),电流响应度、外量子效率、光电压响应度和比探测率分别可达577.6 mA·W^(-1)、73.97%、1.26×10^(6)V·W^(-1)和4.92×10^(12)Jones。此外,器件具有快的响应速度,上升和下降时间分别为22μs和14.5μs。最后,还对器件稳定性进行研究,在空气环境中放置3个月后,光电流基本没有衰减,表明了器件具有优异的空气稳定性。
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关键词
石墨烯
近红外光电探测器
金字塔硅
异质结
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职称材料
高性能石墨烯/硅纳米线阵列异质结光探测器
被引量:
1
4
作者
蓝镇立
何峰
+2 位作者
宋轶佶
丁玎
周国方
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期1671-1677,共7页
设计了基于石墨烯/硅纳米线阵列异质结的高灵敏度自驱动光探测器。该探测器中的纳米线阵列为直径约为100 nm的周期性结构,表面纳米结构的光捕获效应可以有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,增强了异质结的吸收,从而提高了器件...
设计了基于石墨烯/硅纳米线阵列异质结的高灵敏度自驱动光探测器。该探测器中的纳米线阵列为直径约为100 nm的周期性结构,表面纳米结构的光捕获效应可以有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,增强了异质结的吸收,从而提高了器件的光电检测性能。实验制备出的异质结在±3 V偏压下表现出明显的电流整流特性,整流比为6.93×10^(5)。此外,由于纳米线阵列的光捕获效应增强了探测器在紫外到近红外的吸收,所以该探测器的探测范围可以从紫外到近红外光。在入射波长810 nm、光强为90μW/cm^(2)的光照下,光探测器的光电流响应度可以达到0.56 A·W^(-1),光电压响应度达1.24×10^(6)V·W^(-1),探测率为1.18×10^(12)Jones。更重要的是,该器件具有30/32μs的快速升/降响应速度。
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关键词
纳米线阵列
近红外光探测器
光捕获效应
异质结
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职称材料
压阻式微差压传感器倾角误差分析与研究
被引量:
2
5
作者
张龙赐
金忠
曾庆平
《电子测量技术》
北大核心
2023年第17期175-179,共5页
针对压阻式微差压传感器在不同姿态位置下倾角误差大的问题,设计了符合灵敏度要求的4种量程的微差压传感器,结果发现,单岛膜结构在硅岛边缘形成了应力集中,双岛膜结构在两岛之间中心位置形成了应力集中,均有助于提高灵敏度。通过单隔离...
针对压阻式微差压传感器在不同姿态位置下倾角误差大的问题,设计了符合灵敏度要求的4种量程的微差压传感器,结果发现,单岛膜结构在硅岛边缘形成了应力集中,双岛膜结构在两岛之间中心位置形成了应力集中,均有助于提高灵敏度。通过单隔离膜片微量充油封装设计减少对倾角误差的影响,结果表明,传感器零点输出与倾角角度近似线性关系。差压量程越小,倾角误差越大。其中,2 kPa时倾角误差不超过0.94%。本研究为微差压传感器设计及其倾角误差分析提供了依据。
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关键词
微差压
岛膜设计
仿真分析
倾角误差
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职称材料
近红外通讯波段的石墨烯/锗肖特基结光电探测器
被引量:
2
6
作者
蓝镇立
宋轶佶
+2 位作者
杨晓生
曾庆平
何峰
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期240-248,共9页
制作了一种近红外通讯波段的石墨烯/锗肖特基结光电探测器。采用化学气相沉积法制备高质量石墨烯,通过湿法转移法转移到n型锗表面,获得高性能石墨烯/锗的肖特基结器件。仿真与实验结果表明,石墨烯透明电极与锗衬底形成良好的肖特基接触...
制作了一种近红外通讯波段的石墨烯/锗肖特基结光电探测器。采用化学气相沉积法制备高质量石墨烯,通过湿法转移法转移到n型锗表面,获得高性能石墨烯/锗的肖特基结器件。仿真与实验结果表明,石墨烯透明电极与锗衬底形成良好的肖特基接触,大大提升了器件的光生载流子收集效率。该器件在无光照条件下,整流比为5.3×10^(2),在光强为0.3 mW/cm^(2)的1550 nm近红外光的照射下,开关比为102,响应度和探测率分别可达635.7 mA/W、9.8×10^(10)Jones。同时,器件具备较快的响应速度,在3 dB带宽处上升和下降时间分别为40μs和35μs。研究结果展示了高性能石墨烯/锗光电探测器在近红外光电系统中具有潜在的应用前景。
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关键词
光电探测器
石墨烯
能带分析
锗
肖特基结
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职称材料
5G时代下的智慧园区关键技术与展望
被引量:
7
7
作者
何赟泽
刘友志
+1 位作者
杨朋
杨瑞珍
《智慧农业导刊》
2021年第1期26-32,共7页
5G时代下智慧园区迎来了新的发展,文章回顾了智慧园区的基本概念,简述了智慧园区的设计思路,讨论了智慧园区的一些关键技术,重点分析了5G技术在智慧园区中的应用,特别探讨了5G网络和边缘计算技术来支撑园区内大带宽及低时延业务的需求...
5G时代下智慧园区迎来了新的发展,文章回顾了智慧园区的基本概念,简述了智慧园区的设计思路,讨论了智慧园区的一些关键技术,重点分析了5G技术在智慧园区中的应用,特别探讨了5G网络和边缘计算技术来支撑园区内大带宽及低时延业务的需求。为了以应用为导向,以智慧农业园区、智慧工业园区和智慧景区为对象介绍了智慧园区的解决方案和潜在应用,然后梳理了智慧园区的发展趋势,最后对5G时代下的智慧园区的发展现状进行总结。
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关键词
5G
智慧园区
边缘计算
智能传感
机器人
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职称材料
题名
钛合金纳米薄膜压力传感器非线性及灵敏度研究
被引量:
3
1
作者
张龙赐
周国方
蓝镇立
机构
中国电子科技集团公司第四十八研究所
高性能智能传感器及检测系统湖南省重点实验室
薄膜传感技术
湖南省
国防科技
重点
实验室
湖南
大学材料科学与工程学院
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2024年第8期153-159,共7页
基金
国家重点研发计划(2022YFB3207500)项目资助。
文摘
为了满足钛合金纳米薄膜压力传感器高精度测量要求,基于薄膜厚度、凸岛、电阻形状和排列位置对传感器非线性、灵敏度的影响分析,设计并优化了以钛合金薄膜为敏感元件的两种量程的压力传感器。结果表明,有无凸岛,传感器的最大应力均出现在膜片边缘处。增加凸岛后,最大应力降低,位置基本保持不变。增加凸岛或随着凸岛直径增大,非线性降低,灵敏度相应增加。理论上,为了保证传感器灵敏度不小于2.5 mV/V,2 MPa量程时,增加Φ2 mm凸岛后,非线性降低至0.05%,灵敏度约为2.67 mV/V。4 MPa量程时,增加Φ3 mm凸岛后,非线性降低至0.02%,灵敏度约为2.89 mV/V。制备了两种量程传感器并测试分析,2 MPa量程时,其灵敏度及非线性与理论值最大偏差分别为0.01 mV/V及0.01%。4 MPa量程时,其灵敏度及非线性与理论值最大偏差分别为0.16 mV/V及0.02%。本研究为钛合金纳米薄膜压力传感器关键参数设计提供重要依据。
关键词
纳米薄膜
敏感元件
灵敏度
非线性
Keywords
nano film
sensitive element
nonlinearity
sensitivity
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN405 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
基于石墨烯/硅微米孔阵列异质结的高性能近红外光探测器
被引量:
3
2
作者
何峰
徐波
蓝镇立
宋轶佶
曾庆平
机构
薄膜传感技术
湖南省
国防
重点
实验室
中国电子科技集团公司第四十八研究所
高性能智能传感器及检测系统湖南省重点实验室
中国航天员科研训练中心
出处
《红外技术》
CSCD
北大核心
2022年第11期1236-1242,共7页
基金
基础技术加强计划领域基金项目(2020JCJQJJ091)。
文摘
本文报道了一种由石墨烯和硅微米孔阵列构筑的异质结探测器,具备高性能近红外光探测能力。通过光刻和反应离子刻蚀技术制备的硅微米孔阵列具有整齐光滑的表面,保证了较低的表面载流子复合速率。同时,孔阵列结构能有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,提高了石墨烯/硅异质结的吸收效率,从而提高了器件的光响应度。器件在±3 V偏压下表现出明显的电流整流特性,整流比为4.30×10^(5),在功率密度为4.25 m W/cm^(2)的810 nm入射光照射下器件的开关比达到了9.20×10^(5)。在入射光强为118.00μW/cm^(2)的810 nm光照下,光探测器的电流响应度可达到679.70mA/W,探测率为3.40×10^(12)Jones;入射光强为7.00μW/cm^(2)电压响应度为1.79×10^(6)V/W。更重要的是,该器件具有20.00/21.30μs的升/降响应速度。相比于商业化硅光电二极管,石墨烯/硅微米孔阵列光电探测器结构简单、制备工艺简便,有望大幅降低制备成本。研究结果显示了石墨烯/硅微米孔阵列异质结探测器在未来低成本、稳定和高效近红外光探测应用方面的巨大潜力。
关键词
石墨烯
硅
近红外光探测器
异质结
微结构
Keywords
graphene
silicon
near infrared photodetector
heterojunction
microstructural
分类号
TN214 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
高性能石墨烯/金字塔硅异质结近红外光探测器
被引量:
1
3
作者
周国方
蓝镇立
余浪
何峰
机构
中国电子科技集团公司第四十八研究所
薄膜传感技术
湖南省
国防
重点
实验室
高性能智能传感器及检测系统湖南省重点实验室
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期552-558,共7页
文摘
石墨烯具有优异的光学性质和电学性质,在快速宽光谱光电探测方面有极大的潜力。本文设计并制备一种高性能石墨烯/n型金字塔硅异质结近红外光探测器。高质量石墨烯是采用化学气相沉积法制备的,通过湿法转移将其转移到n型金字塔硅表面,从而获得具有垂直结构的石墨烯/金字塔硅异质结器件。测试结果表明,在无光照条件下,器件的整流比达到了6.9×10^(5);在970 nm近红外光的照射下,电流开关比高达5.3×10^(4),电流响应度、外量子效率、光电压响应度和比探测率分别可达577.6 mA·W^(-1)、73.97%、1.26×10^(6)V·W^(-1)和4.92×10^(12)Jones。此外,器件具有快的响应速度,上升和下降时间分别为22μs和14.5μs。最后,还对器件稳定性进行研究,在空气环境中放置3个月后,光电流基本没有衰减,表明了器件具有优异的空气稳定性。
关键词
石墨烯
近红外光电探测器
金字塔硅
异质结
Keywords
graphene
near infrared photoelectric detector
pyramid silicon
heterojunction
分类号
TN294 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
高性能石墨烯/硅纳米线阵列异质结光探测器
被引量:
1
4
作者
蓝镇立
何峰
宋轶佶
丁玎
周国方
机构
中国电子科技集团公司第四十八研究所
高性能智能传感器及检测系统湖南省重点实验室
薄膜传感技术
湖南省
国防
重点
实验室
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期1671-1677,共7页
文摘
设计了基于石墨烯/硅纳米线阵列异质结的高灵敏度自驱动光探测器。该探测器中的纳米线阵列为直径约为100 nm的周期性结构,表面纳米结构的光捕获效应可以有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,增强了异质结的吸收,从而提高了器件的光电检测性能。实验制备出的异质结在±3 V偏压下表现出明显的电流整流特性,整流比为6.93×10^(5)。此外,由于纳米线阵列的光捕获效应增强了探测器在紫外到近红外的吸收,所以该探测器的探测范围可以从紫外到近红外光。在入射波长810 nm、光强为90μW/cm^(2)的光照下,光探测器的光电流响应度可以达到0.56 A·W^(-1),光电压响应度达1.24×10^(6)V·W^(-1),探测率为1.18×10^(12)Jones。更重要的是,该器件具有30/32μs的快速升/降响应速度。
关键词
纳米线阵列
近红外光探测器
光捕获效应
异质结
Keywords
nanowire array
NIR detector
reabsorption of resonance lines
heterojunction
分类号
O434.3 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
压阻式微差压传感器倾角误差分析与研究
被引量:
2
5
作者
张龙赐
金忠
曾庆平
机构
中国电子科技集团公司第四十八研究所
高性能智能传感器及检测系统湖南省重点实验室
薄膜传感技术
湖南省
国防
重点
实验室
出处
《电子测量技术》
北大核心
2023年第17期175-179,共5页
文摘
针对压阻式微差压传感器在不同姿态位置下倾角误差大的问题,设计了符合灵敏度要求的4种量程的微差压传感器,结果发现,单岛膜结构在硅岛边缘形成了应力集中,双岛膜结构在两岛之间中心位置形成了应力集中,均有助于提高灵敏度。通过单隔离膜片微量充油封装设计减少对倾角误差的影响,结果表明,传感器零点输出与倾角角度近似线性关系。差压量程越小,倾角误差越大。其中,2 kPa时倾角误差不超过0.94%。本研究为微差压传感器设计及其倾角误差分析提供了依据。
关键词
微差压
岛膜设计
仿真分析
倾角误差
Keywords
micro differential pressure
island membrane design
simulation analysis
inclination error
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
V441 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
近红外通讯波段的石墨烯/锗肖特基结光电探测器
被引量:
2
6
作者
蓝镇立
宋轶佶
杨晓生
曾庆平
何峰
机构
中国电子科技集团公司第四十八研究所薄膜传感技术
湖南省
国防
重点
实验室
高性能智能传感器及检测系统湖南省重点实验室
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期240-248,共9页
基金
湖南省重点领域研发计划(No.2019GK2101)。
文摘
制作了一种近红外通讯波段的石墨烯/锗肖特基结光电探测器。采用化学气相沉积法制备高质量石墨烯,通过湿法转移法转移到n型锗表面,获得高性能石墨烯/锗的肖特基结器件。仿真与实验结果表明,石墨烯透明电极与锗衬底形成良好的肖特基接触,大大提升了器件的光生载流子收集效率。该器件在无光照条件下,整流比为5.3×10^(2),在光强为0.3 mW/cm^(2)的1550 nm近红外光的照射下,开关比为102,响应度和探测率分别可达635.7 mA/W、9.8×10^(10)Jones。同时,器件具备较快的响应速度,在3 dB带宽处上升和下降时间分别为40μs和35μs。研究结果展示了高性能石墨烯/锗光电探测器在近红外光电系统中具有潜在的应用前景。
关键词
光电探测器
石墨烯
能带分析
锗
肖特基结
Keywords
Photodetector
Graphene
Energy band analysis
Germanium
Schottky junction
分类号
TN215 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
5G时代下的智慧园区关键技术与展望
被引量:
7
7
作者
何赟泽
刘友志
杨朋
杨瑞珍
机构
湖南
大学电气与信息工程学院
长沙市检验
检测
产业链推进办公室
高性能智能传感器及检测系统湖南省重点实验室
长沙学院土木工程学院
出处
《智慧农业导刊》
2021年第1期26-32,共7页
基金
教育部产学合作协同育人项目(编号:201902097004,201901087010)
湖南省科技创新计划项目科技人才专项(编号:2018RS3039)
+1 种基金
湖南省自然科学基金面上项目(编号:2018JJ2458)
长沙市工业科技特派员(编号:CSKJ2020-19)。
文摘
5G时代下智慧园区迎来了新的发展,文章回顾了智慧园区的基本概念,简述了智慧园区的设计思路,讨论了智慧园区的一些关键技术,重点分析了5G技术在智慧园区中的应用,特别探讨了5G网络和边缘计算技术来支撑园区内大带宽及低时延业务的需求。为了以应用为导向,以智慧农业园区、智慧工业园区和智慧景区为对象介绍了智慧园区的解决方案和潜在应用,然后梳理了智慧园区的发展趋势,最后对5G时代下的智慧园区的发展现状进行总结。
关键词
5G
智慧园区
边缘计算
智能传感
机器人
Keywords
5G
smart park
edge computing
intelligent sensor
robot
分类号
TN929 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钛合金纳米薄膜压力传感器非线性及灵敏度研究
张龙赐
周国方
蓝镇立
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
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职称材料
2
基于石墨烯/硅微米孔阵列异质结的高性能近红外光探测器
何峰
徐波
蓝镇立
宋轶佶
曾庆平
《红外技术》
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高性能石墨烯/金字塔硅异质结近红外光探测器
周国方
蓝镇立
余浪
何峰
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
高性能石墨烯/硅纳米线阵列异质结光探测器
蓝镇立
何峰
宋轶佶
丁玎
周国方
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
压阻式微差压传感器倾角误差分析与研究
张龙赐
金忠
曾庆平
《电子测量技术》
北大核心
2023
2
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下载PDF
职称材料
6
近红外通讯波段的石墨烯/锗肖特基结光电探测器
蓝镇立
宋轶佶
杨晓生
曾庆平
何峰
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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下载PDF
职称材料
7
5G时代下的智慧园区关键技术与展望
何赟泽
刘友志
杨朋
杨瑞珍
《智慧农业导刊》
2021
7
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