俄歇复合、电子泄漏和空穴注入对深紫外发光二极管效率衰退的影响

研究了俄歇复合、电子泄漏和空穴注入对深紫外发光二极管(DUV LED)效率衰退的影响。结果表明,当俄歇复合系数从10^(-32) cm^(6)·s^(-1)增大到10^(-30) cm^(6)·s^(-1)时,俄歇复合对效率衰退的影响很小。当俄歇复合系数增大到10^(-29) cm^(6)·s^(-1)时,俄歇复合对效率衰退有显著的影响。然而,对于AlGaN材料而言,俄歇复合系数很难达到10^(-29) cm^(6)·s^(-1)。此外,本研究还发现,即使设置的俄歇复合系数等于10^(-32) cm^(6)·s^(-1),DUV LED的效率衰退依旧随着电子泄漏的增加而增大。因此,这进一步证明了电子泄漏是导致DUV LED效率衰退的主要因素。此外,本工作还证明了空穴注入效率的提高可以有效地抑制DUV LED的效率衰退问题,这主要是由于更多的电子与空穴在量子阱中复合产生了光子,降低了电子从有源区中泄漏的几率。

碎片化学习在电子线路课程中的应用

研究碎片化学习在电子线路课程中的应用,目的是应对日益减少的教学学时和课程自身教学内容相对较多而产生的矛盾,从而使学生在目前相对较少的学时中能较好地掌握必修内容。

分层提取匹配印刷电路板元器件缺陷检测

文中提出了一种基于数学形态学与种子填充相结合的分层提取匹配算法,检测印刷电路板(PCB)中的贴片电阻和电容丢失与立碑、集成电路(IC)芯片丢失与极性错误等缺陷。算法分为PCB图像预处理、分层提取、模板分类匹配3部分。算法的关键在于消除无关信息干扰并通过种子填充算法对各类元器件进行分层提取,然后将不同元器件分别进行基于单链表的模板分类匹配。本算法在检测长度为19 cm、宽度为13.5 cm的PCB样本时,在确保精度为0.1 mm以上的情况下最快检测速度可以达到2 s/块。

钙钛矿叠层太阳电池结构与性能优化:模型预测和实验研究

随着光电性质优越的有机-无机金属卤化物钙钛矿材料的快速发展,钙钛矿太阳电池受到了众多研究者的关注,以钙钛矿太阳电池作为顶层电池的叠层电池也受到了研究者的重视。经研究发现这种叠层电池的光电转换效率理论值高于35%,并且制作成本低,生产工艺简单,从而有可能孕育出光伏器件发展的新突破。主要介绍钙钛矿叠层太阳电池的结构、工艺制备,及其性能、效率等方面的最新进展。

CuO-TiO_2气敏材料的制备及其低温丙酮气敏特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了CuO掺杂TiO_2纳米材料并用于丙酮气敏传感器制备,通过XRD和SEM对样品的物相结构和表面微观形貌进行表征,利用EDS对样品的元素种类与平面分布进行了分析,研究了CuO掺杂量、工作温度、光激发等对元件气敏性能的影响。结果表明,CuO-TiO_2对丙酮表现出良好的选择性,掺杂6.6%(质量分数)CuO的CuO-TiO_2,经500℃退火后,在75℃下,对体积分数为1000×10^(-6)丙酮的灵敏度达到106.71,响应时间和恢复时间均为2 s;同时研究还显示光激发可以有效提高元件的气敏性能,紫外光照射下元件对丙酮的灵敏度相比无光条件下增幅95%,而可见光照射下元件对丙酮的灵敏度相比无光条件下仍能增幅50%。

化学气相沉积制备大面积高质量石墨烯的研究进展

石墨烯是由单层碳原子紧密堆积形成的一种碳质新材料,具有优良的电学、光学、热学及力学等性质。在众多的石墨烯制备方法中,化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)最有可能实现大面积、高质量石墨烯的可控制备。综述了CVD方法制备大面积、高质量石墨烯的影响因素,包括衬底、碳源及生长条件(气体流量、生长温度、等离子体功率、生长压强、沉积时间、冷却速率等)。最后展望了CVD方法制备石墨烯的发展方向。

铜/钽/绝缘介质用碱性化学机械抛光液的优化

在工作压力2 psi,抛光头转速55 r/min,抛光盘转速60 r/min,流量150 m L/L,温度22.7°C的条件下,采用一种不含H_2O_2的碱性抛光液对Cu、Ta、SiO_2绝缘介质3种材料进行化学机械抛光(CMP)。通过研究抛光液中SiO_2磨料粒径和用量、FA/O II型螯合剂和非离子型表面活性剂用量对3种材料去除速率的影响,得到了高选择性的阻挡层抛光液:SiO_2粒径为50 nm的浆料20%(质量分数),FA/O II型螯合剂0.15%(体积分数),表面活性剂3%(体积分数)。该抛光液的SiO_2/Ta/Cu去除速率之比为3.4∶1.6∶1.0。采用该抛光液抛光后,铜的表面粗糙度由5.18 nm降至1.45 nm,碟形坑和蚀坑分别由116 nm和46 nm降至42 nm和24 nm。

蓝宝石衬底CMP中温度控制对速率的影响

化学机械抛光(CMP)是固体物质表面超精密加工最重要的方法之一,温度是影响CMP过程中化学反应快慢及材料去除速率的重要因素之一.本文重点研究了蓝宝石衬底CMP过程中抛光前期温度上升时间对最终抛光效果的影响,并采用原子力显微镜观察表面粗糙度,通过测厚仪测量去除厚度.实验结果表明,通过小流量快启动方式,减少温度上升时间,可以有效提高抛光去除速率,改善去除速率均匀性.在工作压力为0.1 MPa时,抛光开始15 min后使温度提升到35℃,抛光速率为4.07 m/h,片内速率非均匀性为4.73%,粗糙度为0.174 nm.

CMP后清洗中活性剂对SiO_2颗粒去除的影响

主要研究了碱性清洗剂中不同体积分数FA/O型活性剂对SiO_2颗粒沾污去除的影响。由金相显微镜实验可以看出,随着FA/O型活性剂体积分数的增加,SiO_2颗粒沾污去除效果先升高后降低,在体积分数为0.25%时效果最优。由原子力显微镜(AFM)测试实验可以得出,当FA/O型活性剂体积分数为0.25%时铜光片表面粗糙度最小,说明此时SiO_2颗粒沾污得到了有效去除,适当的FA/O型活性剂体积分数能有效提高清洗后铜光片的表面质量。通过扫描电子显微镜(SEM)随机扫描,对SiO_2颗粒沾污进行统计计算,得出当FA/O型活性剂体积分数为0.25%时SiO_2颗粒沾污缺陷占总缺陷的百分比最小,说明FA/O型活性剂可以有效去除化学机械抛光后铜光片表面的SiO_2颗粒沾污。

工艺条件对铝栅化学机械平坦化效果的影响

采用由2.5%(体积分数,下同)硅溶胶磨料、1.5%H2O2、0.5%FA/O型螯合剂和1.0%表面活性剂组成的抛光液对铝栅表面进行化学机械平坦化处理。研究了抛光垫、抛光压力、流量、抛光头转速、抛光垫转速以及抛光后清洗对铝栅表面粗糙度的影响。采用POLITEXTM REG抛光垫,在抛光压力1.5 psi,抛头转速60 r/min,抛光盘转速65 r/min,抛光液流量150 mL/min的条件下,对铝栅抛光后用自主研发的清洗剂清洗,铝栅表面粗糙度最低(2.8 nm),并且无划痕、腐蚀、颗粒残留等表面缺陷。

多元胺醇型表面活性剂对铜晶圆平坦化的影响

研究了一种多元胺醇型非离子表面活性剂对铜化学机械抛光（CMP）液粒径及分散度、抛光速率、抛光后铜膜的碟形坑高度、表面非均匀性和表面粗糙度的影响。抛光液的基本组成和工艺条件为：SiO2（粒径60～70nm）5％（体积分数，下同），多羟多胺螯合剂3％，30％（质量分数）过氧化氢3％，工作压力1psi，背压1psi，抛头转速87r／min，抛盘转速93r／min，抛光液流量300mL／min，抛光时间60S，抛光温度23℃。结果表明，表面活性剂的引入可提高抛光液的稳定性。当表面活性剂含量为3％时，抛光速率、抛光后碟形坑高度、表面非均匀性和表面粗糙度分别为614．86nm／min、76．5nm、3．26％和0．483nm，对铜晶圆的平坦化效果最好。

Ta_2O_5-PMMA复合栅绝缘层对OFETs性能的影响（英文）

选用五氧化二钽(Ta_2O_5)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料作为栅绝缘层制备了并五苯有机场效应晶体管(OFETs)。通过在Ta_2O_5表面旋涂一层PMMA可以降低栅绝缘层的表面粗糙度,增大其场效应晶体管的迁移率。研究了厚度在20~60 nm范围内的PMMA对复合绝缘层表面形貌、粗糙度以及器件电学性能的影响。结果表明,当PMMA厚度为40 nm时,器件的电学性能最佳。与单一的Ta_2O_5栅绝缘层器件相比,其场效迁移率由4.2×10^(-2)cm^2/(V·s)提高到0.31 cm^2/(V·s);栅电压增加到-20 V时,开关电流比由2.9×10~2增大到2.9×10~5。

磨料粒径对铝栅CMP去除速率和粗糙度的影响

在铝栅化学机械平坦化(CMP)中磨料直接影响去除速率和表面粗糙度。采用不同粒径的磨料配置抛光液对铝栅进行CMP实验,对去除速率和表面形貌测试结果进行分析。结果表明,去除速率与参与抛光的磨料颗粒数目和单个颗粒去除速率有关,表面粗糙度与单个磨料颗粒机械作用和抛光后磨料颗粒表面吸附有关,并对抛光液稳定性进行了研究。最终选用粒径70 nm,质量分数为5%的磨料,去除速率可达到181 nm/min,表面粗糙度为9.1 nm,对今后铝栅CMP的研究提供了参考。

螯合剂在TSV CMP中对铜膜抛光效果的影响

化学机械抛光(CMP)是硅通孔(TSV)工艺中的关键步骤之一,抛光工艺和抛光液是影响抛光效果的两大决定因素。主要研究了抛光液中螯合剂在TSV CMP中对铜膜去除速率及抛光后铜膜表面粗糙度的影响,由实验结果可知,随着抛光液中螯合剂体积分数的增加,铜膜去除速率先增加后趋于平衡,螯合剂体积分数为5%时铜膜的去除速率最大,约为1 450 nm/min;随着抛光液中螯合剂体积分数的增加,抛光后铜膜表面粗糙度先减小后增大,螯合剂体积分数为5%时铜膜表面粗糙度最小,约为1.77 nm。

Cu CMP平坦化中螯合剂与氧化剂的协同作用

研究了在铜化学机械抛光(CMP)平坦化中螯合剂与氧化剂的协同作用。铜CMP抛光液主要由SiO2磨料、非离子表面活性剂、螯合剂和氧化剂组成。针对不同比例螯合剂与氧化剂的协同作用,分别对抛光/静态腐蚀速率、电化学、片内非均匀性及平坦化、表面粗糙度进行了检测。通过对实验数据进行理论分析,研究表明当螯合剂与氧化剂的比例约为1∶1时,平坦化效果最好。研究为进一步优化抛光液配比,最终实现Cu CMP的全局平坦化提供了一定的理论基础。

抛光液成分对铝栅化学机械抛光过程中铝去除速率的影响

在低工作压力(1 psi)和低磨料用量(纳米硅溶胶体积分数2.5%,后同)下,通过单因素实验探讨了碱性抛光液组分(包括氧化剂H_2O_2、FA/O型螯合剂和非离子型表面活性剂)含量对铝栅化学机械抛光过程中铝去除速率的影响,确定抛光液的组成为:氧化剂1.5%,螯合剂0.5%,表面活性剂1.0%。铝的去除速率为100 nm/min,抛光后的表面粗糙度为8.85 nm。

基于Wavelet降噪和支持向量机的锂离子电池容量预测研究

随着电池使用次数的增加,电池会出现老化问题。通过对电池的剩余容量进行预测,可以为设备系统中电池管理系统提供可靠的数据支撑。该文采用支持向量机(SVM)对锂离子电池剩余容量进行预测,并采用改进鸡群算法(ICSO)对SVM参数进行优化,从而建立了ICSO-SVM预测模型。为验证预测模型的可行性,首先,采用db5小波对B5和B6电池容量衰减数据进行多尺度分解,进而重构去噪后的信号;其次,对鸡群优化算法(CSO)进行了改进,提出了ICSO优化算法,经测试ICSO算法的收敛精度明显高于粒子群优化算法(PSO)和传统CSO算法;最后,采用两组实验对CSO-SVM模型和ICSO-SVM模型进行验证。通过分析发现,ICSO-SVM模型的平均偏差(AAD)值在1.5%以下,RMSE值在2%以下,R2均值为0.972 6。

退火温度对CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜结构和电学特性的影响

采用一步溶液法制备的CH_3NH_3PbI_3薄膜,用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪对CH_3NH_3PbI_3钙钛矿薄膜的表面形貌和晶体结构进行表征。通过对薄膜的电流-电压(I-V)曲线的测试结果计算得到在退火温度为60,80,100,120和140℃制备的CH_3NH_3PbI_3薄膜的电导率分别为0.0069,0.0089,0.0178,0.0104和0.0013mS/cm。研究结果表明,合适的退火温度有助于薄膜结晶度的提高,晶粒尺寸的增大且尺寸分布均匀,从而有效减少晶界缺陷和晶界散射,薄膜电导率大幅度提高。但是,过高的退火温度(>120℃)会导致碘离子VI空位缺陷的数量急增,甚至导致CH_3NH_3PbI_3的分解,使得薄膜内部的缺陷浓度提高。由于缺陷散射增强,载流子迁移率降低,薄膜电导率减小。

红外半导体激光器应用

半导体激光器相较于固体、染料和气体等激光器,在结构、效率、寿命等多方面均具有很大的优势,尤其是红外波段的半导体激光器近年来在工业、医疗、军事等领域得到了广泛的应用,已成当前半导体激光器的研究热点。本文对短、中、长波红外半导体激光器的应用进行综述,并对当前存在的问题进行了讨论,期望为从事红外半导体激光器研究及应用的人员提供参考。

GaN外延用蓝宝石衬底的图形化研究进展

因蓝宝石具有良好的稳定性能,且其生产技术成熟,是目前异质外延GaN应用最广泛的衬底材料之一。采用图形化蓝宝石衬底技术可以降低GaN外延层材料的位错密度,提高LED的内量子效率,同时提高LED出光效率提高,近年来引起了国内外的广泛关注。概述了图形化蓝宝石衬底的研究进展,包括图形化蓝宝石衬底的制备工艺、图形尺寸、图形形状及图形化蓝宝石衬底的作用机理;详细介绍了凹槽状、圆孔状、圆锥形、梯形和半球状5种图形形状,并分析了GaN材料在不同图形形状的图形化蓝宝石衬底上的生长机理及不同图形形状对GaN基LED器件性能的影响。对图形化蓝宝石衬底技术的研究方向进行了展望,提出了亟待研究和解决的问题。