基于相变材料超表面的多功能切换研究进展

超表面是一种由亚波长单元结构组成的人工材料,可实现对电磁波的振幅、偏振、相位、传播模式等属性的灵活、有效调控,因此近年来备受关注。但大多数超表面的功能是静态的,无法实现对电磁波的动态调控。相对于静态超表面,可重构超表面可在不改变超表面结构设计的前提下,通过不同的外部激励,实现光学功能的主动切换。文章综述了基于相变材料的可重构超表面在多功能切换方面的研究进展,分别从相变材料作为超表面的单元结构、薄膜、嵌入结构间隙以及可编程这四种超表面构型,详细介绍了多功能切换超表面的设计原理及应用,最后总结并且展望了相变材料超表面未来的发展方向和应用前景。

使用金刚石膜热沉的半导体激光器特性研究

比较了使用金刚石膜热沉和传统的钢热沉的半导体激光二极管列阵在热阻和光输出功率方面的特性．与使用Cu热沉的器件相比，采用厚度为350～400μm，热导率在12～14W／（K·cm）的金刚石膜作为热沉的H极管列阵可使热阻降低45～50％，同值电流明显降低，而光输出功率提高25％，稳定性得到改善．表现出金刚石膜热沉在半导体器件散热方面的明显优势．

金刚石膜的性质、应用及国内外研究现状

重点介绍了金刚石膜的性质、应用领域及目前国内外研究现状。

电子增强化学气相沉积法制备金刚石膜

采用ＥＡＣＶＤ方法在Ｓｉ衬底上制备出生长速率高的优质金刚石膜，其生长速率最大可达７μｍ／ｈ，成膜范围φ４０ｍｍ，并对优质金刚石膜的生长特性进行了研究。

金刚石薄膜热敏器件特性

本文采用热丝ＣＶＤ方法和在以石英为衬底的金属钛梳状微电极上制备出的均匀致密、结晶完整的金刚石薄膜，制成了金刚石薄膜热敏器件．对其热敏特性的测试结果表明，该热敏元件具有检测温度范围宽、响应快、灵敏度高、性能稳定等优点．

晶粒尺寸和取向对金刚石膜热导率的影响

金刚石的热导率是所有物质中最高的，金刚石薄膜由于其较低的制作成本和较大的生长面积，使得它作为大功率电子器件的散热材料而具有广泛的应用前景。但是由于采用ＣＶＤ方法制备的金刚石薄膜为多晶结构，膜内存在大量的杂质与缺陷，其导热性能一般还达不到天然金刚石的水平。因此要制备出高导热的金刚石膜，必须搞清影响其热导率的因素，从现有的制备方法及工艺条件入手，优化制备技术，使其性能达到或接近甚至超过天然金刚石的水平，以实现其广泛的应用。为提高金刚石膜导热能力，从减少金刚石膜内的晶界密度出发，我们研究了晶粒尺寸对其热导率的影响，相同膜厚内不同晶粒尺寸的金刚石膜的获得，是通过衬底经过不同研磨时间处理而得到的。在经过５０μｍ金刚石粉超声处理不同时间的单晶Ｓｉ衬底上用ＨＦＣＶＤ方法合成了多个厚度为１０μｍ的金刚石膜。通过改进工艺条件，我们可以获得具有某一晶面定向生长的金刚石膜，利用ＳＥＭ和Ｘ射线衍射实验可以分析这种定向生长的程度，我们合成了表面显露（１００）晶面的具有不同取向程度的金刚石膜，并用Ｘ射线衍射实验研究了这种取向程度对金刚石膜热导率的影响。在实验中扫描电镜被用来确定晶粒的尺寸，我们研究了不同研磨时间与膜内晶粒尺寸的关系，表?

微波等离子体CVD方法制备金刚石薄膜

采用微波等离子体化学气相沉积方法分别在CH4／H2，CO／H2和（CH4＋CO）／H2气体体系下合成了金刚石薄膜．结果表明，所合成的金刚石薄膜具有明显的柱状生长特性和较高的品质，（CH4＋CO）／H2体系合成的金刚石薄膜具有较高的生长速率和（100）晶面定向生长的特性．

金刚石膜的厚度及背表面过渡层对热导率的影响

采用微波等离子体化学气相沉积（ＭＷＰＣＶＤ）方法制备金刚石膜，研究了金刚石膜的厚度以及生长初期的ＳｉＣ过渡层对其热导率的影响，给出了膜厚和背表面ＳｉＣ过渡层减薄厚度与金刚石膜热导率的关系。

磁性金属纳米结构的畴壁特性与磁逻辑电路构筑

自旋电子学由于其丰富的物理内涵和广泛的应用前景受到学术界和工业界的高度重视,成为近年来凝聚态物理和信息技术领域关注的焦点。本文介绍了利用磁性金属纳米结构实现作为自旋电子器件基础的自旋注入的方法,特别涉及利用铁磁金属纳米点接触结构钉扎磁畴的特点,研究自旋极化电流与磁畴壁的相互作用规律,理解纳米结构中畴壁的动力学行为,并以此为基础构筑结构简单、性能优异的全金属磁逻辑电路,从而实现了由电信号驱动,通过电信号检测,并与CMOS技术兼容的目的。

LB膜气体传感器的发展概况

LB膜在走向人工设计智能型分子的过程中,被认为有可能首先在传感器领域取得应用的突破。就LB膜气体传感器目前国内外的发展情况,介绍了几种具有气敏特性的LB膜元件,并对今后的发展方向提出了几点建议。

CMOS/SOD电路的高温工作特性

采用具有高导热、高绝缘等优异物理性能的金刚石膜作为绝缘理层，利用金刚石膜上的薄层硅（SOD）技术，制作了54HCTO3CMOS／SOD结构的集成电路．对该电路高温下的工作特性进行了研究．结果表明SOD电路在350℃下仍具有正常的逻辑功能，其工作温度明显高于体硅电路。

金刚石膜内晶粒尺寸和取向对其热导率的影响

研究了金刚石膜内晶粒尺寸和取向程度对金刚石膜然导率的影响。通过对衬底表面进行不同研磨时间的处理和适当的工艺条件，采用灯丝热解化学气相沉积（HFCVD）的方法在单晶硅衬底上形成了具有不同晶粒尺寸和不同程度（100）晶面取向的金刚石膜，并研究了其热导率。结果表明，由大晶粒和较高程度（100）晶面取向的晶粒构成的金刚石膜具有高的热导率特性。

丙酮对金刚石膜生长速率的影响

采用灯丝热解化学气相沉积方法，在不同的碳源气体气氛中合成金刚石薄膜，并研究不同工艺条件下的金刚石膜生长速率．结果表明，在较低的灯丝分解气体温度和较近的灯丝与衬底距离条件下，以丙酮为碳源气体合成的金刚石膜具有较高的生长速率和较好的质量．

一种新型结构的LB膜化学场效应晶体管的气敏特性研究

合成了新型的有机半导体ＬＢ膜气敏材料（ＣＯＴＤＭＡＰＰ），其ＬＢ多层膜拉制在场效应晶体管上，形成了具有ＬＢ－ＯＳＦＥＴ结构的化学场效应晶体管（ＣｈｅｒｎＦＥＴ），该器件置于ＮＯ２，ＮＨ３，ＣＯ和Ｈ２Ｓ等有害气体中，结果表明在ＮＯ２气氛中元件漏电流ＩＤＳ发生变化，并可检测到２ｐｐｍ的ＮＯ２．这种器件的气敏特性在于ＦＥＴ的电流放大作用及ＬＢ膜的有序性的影响．

电阻式卟啉LB膜NH_3敏感元件

本文合成了一种新型的钴卟啉LB膜气敏材料(CoTDMAPP),并制成电阻式LB膜气敏元件.对其气敏性的测试表明,该元件只对NH_3敏感,灵敏度高、响应恢复较快、稳定性较好,实现了常温下工作,且功耗低,一致性好.

金属卟啉L-B膜气敏元件的实验研究

传统的金属氧化物气敏元件因存在加热功率高、分散性大等不足之处而不够理想,若以L—B膜作为气敏功能膜就可避免以上缺点,但L—B材料的电导率较低。

外延纳米金刚石膜及其场发射特性

研究了纳米金刚石外延薄膜的制备方法及其场发射特性。采用电泳方法将粒径20nm以下的纳米金刚石微晶沉积到Ti电极衬底上,用热丝CVD方法在纳米金刚石微晶薄膜上再外延生长一层含非晶碳金刚石薄膜。用Raman光谱研究了外延纳米金刚石薄膜的结构并在高真空条件下研究了其场发射特性。

光学分子成像技术观察纳流芯片对DNA分子的研究(英文)

将λ-DNA与荧光染料YOYO-1结合,利用荧光显微技术对DNA分子在毛细现象作用下进入宽40 nm、深60 nm的纳米沟道内,并在其内部被拉伸以及沿沟道移动的情形进行了观察.讨论了DNA分子在沟道内的运动情况.结合光学分子成像技术与该尺寸范围的纳流芯片,将有助于研究生物分子的动力学和静力学性质.

长碳链季铵类卟啉钴配合物的合成及其LB膜和气敏性质

四-(4-N,N-二甲基氨基苯基)卟啉(TDMAPP)与溴代正十六烷反应得到溴化四-(4-N,N,N-二甲基,十六烷基氨基苯基)卟啉(TDMHAPPBr),并制得其钴的配合物,两者均具有良好的成膜性。电子吸收光谱表明LB膜与成膜前固体物分子排列规整性不同。钴配合物对氨气有较好的敏感性和良好的选择性,其响应和恢复时间都较短。

金刚石厚膜的制备及应用研究

用电子增强热灯丝ＣＶＤ（化学汽相沉积）方法制备出膜厚为０．１－２ｍｍ的金刚石厚膜，研究了金刚石厚膜的耐磨性和热导特性，用它制作了金刚石膜焊接刀具和半导体激光器用金刚石膜热沉。