基于机器学习的Al-Zn-Mg-Cu合金快速设计

提出一种基于机器学习的合金快速设计系统(ARDS),以定制所需性能的合金制备策略或预测制备策略所对应的合金性能。为此,分别对3种回归算法:线性回归(LR)、支持向量回归(SVR)和人工神经网络(BPNN)进行建模和比较以训练多性能预测模型。其中,应用SVR构建的机器学习模型被证明是最佳的。然后,基于生成对抗网络(GAN)模型原理,构建Al-Zn-Mg-Cu系铝合金快速设计系统(ARDS)。对ARDS的预测可靠性进行验证。结果表明,为了能够获得准确的制备策略,系统中极限抗拉强度(UTS)、屈服强度(YS)和伸长率(EL)的输入上限分别约为790 MPa、730 MPa和28%。此外,基于ARDS预测结果,制备了一种性能优异的新型铝合金材料,其UTS为764 MPa、YS为732 MPa、EL为10.1%,进一步验证了ARDS的可靠性。

准分子激光诱导非晶硅晶化制备多晶硅薄膜晶体管

讨论了用准分子激光诱导非晶硅晶化法制备多晶硅薄膜晶体管的结构与工艺优化问题。用 Xe Cl准分子激光器对 PECVD法生长的非晶硅薄膜进行了诱导晶化处理 ,成功制备了多晶硅薄膜晶体管 ,获得最大场效应迁移率为 1 4.5cm2 /V· s,亚阈值斜率为 1 .9V/dec,开关电流比为 1 .0× 1 0 6的器件性能。

准分子激光诱导结晶硅膜的Raman光谱分析

采用 Xe Cl准分子激光器对 PECVD法生长的非晶硅膜进行了诱导晶化处理 .对结晶膜的晶体质量进行了 Raman光谱表征 .研究表明 ,对于非扫描模式 ,晶化前去氢处理可使结晶膜具有更高的结晶度 ,即氢的存在阻碍非晶硅的晶化 .玻璃衬底与非晶硅膜之间的非晶氮化硅膜对非晶硅膜的晶化没有明显影响 .在 1 50～ 450 m J/cm2 ,结晶膜的结晶度随能量密度的增大而提高 .

氢化非晶硅激光诱导结晶膜微结构的椭偏谱分析

用XeCl准分子激光器对氢化非晶硅（a－Si：H）薄膜进行了诱导晶化处理。测量了结晶膜的椭偏谱。利用多层膜模型与Bruggeman有效介质近似（B－EMA）分析了结晶膜的微结构特性。研究表明：低能量密度辐照形成的结晶层需用含有a－Si：H的EMA混合物表征，说明其结晶度相对较低；而高能量密度辐照形成的结晶层，因其结晶度较高，可用不含a－Si：H的EMA混合物表征．在结晶膜与衬底之间形成了互混层，其厚度随能量密度增大而增大。当能量密度较高时，结晶层会与互混层剥离．采用椭偏谱数据拟合得到Si浓度的深度剖面分布后，可据此重构结晶膜的三维表面形貌图．

淬火制备非晶硅的分子动力学模拟研究

在微机上用分子动力学方法模拟了熔Ｓｉ淬火制备ａ－Ｓｉ的过程。硅原子间的相互作用势采用Ｓｔｉｌｉｎｇｅｒ－Ｗｅｂｅｒ势。受计算量的约束，淬火速度一般很高，此时采用这种势无法直接从熔Ｓｉ得到ａ－Ｓｉ。本文作者采用１０００Ｋ左右的体积一次性膨胀法克服这一困难。对模拟制备的ａ－Ｓｉ的径向偶对分布函数、键角分布函数及配位数的分析表明，ａ－Ｓｉ中的四面体网络结构已得到了比较好的恢复。对制备过程的分析则显示，体积膨胀及随后的弛豫所导致的三体能大幅度下降是使体积一次性膨胀法有效的主要原因。

准分子激光诱导下 a-Si : H 膜的电导率异常

用ＸｅＣｌ准分子激光器对ａ－Ｓｉ∶Ｈ薄膜进行了低能量密度下的辐照处理，测量了激光辐照区内薄膜的电导率随能量密度与脉冲数的变化．研究表明，能量密度在７５ｍＪ／ｃｍ２附近的激光辐照可导致膜的电导率大幅度升高，这种电导率异常是膜表层形成了ｎｍＳｉ晶粒分散于ａ－Ｓｉ∶Ｈ基底中的混合相的反映．

低电阻率硼硫共掺杂金刚石薄膜的制备

利用微波气相沉积方法制备了低电阻率的 n型硫掺杂和硼硫共掺杂金刚石薄膜 .质子激发 X射线荧光测试表明硼硫共掺杂方法能够提高硫在金刚石中的溶解度 ;扫描电镜和 Raman光谱的分析结果表明掺杂金刚石薄膜的晶粒较完整 ,薄膜中存在较多的非金刚石碳相 .Hall效应测试表明薄膜的导电类型为 n型 ,电阻率为 0 .0 2 4 6 Ω·cm,载流子浓度为 2 .4 0× 1 0 1 7cm- 3,Hall迁移率为 1 0 3cm2 / (V· s) ;较低的电阻率是薄膜中存在

金刚石中单空位的分子动力学模拟

用分子动力学方法模拟了金刚石中单空位的最近邻原子和次近邻原子的弛豫过程 ,计算所用的碳原子间相互作用势为 Tersoff多体经验势 .结果表明 ,单空位的最近邻原子是向外弛豫的 ,平均弛豫幅度约为 2× 1 0 -2 nm,与 ab- inito方法和团簇理论得到的结果一致 ;次近邻原子在空位产生的瞬间是向内弛豫的 ,然后向内、外弛豫振荡 ,其弛豫的平均效果是向外的 ,平均弛豫幅度约为7× 1 0 -4 nm.空位的产生对最近邻原子的弛豫方向影响较大 ;空位产生后 ,最近邻原子被约束在偏离〈1 1 1〉方向约 0 .1 4°弛豫 .最近邻原子和次近邻原子间的平均键长缩短了约 4× 1 0 -3 nm.

PECVD法制备纳米硅薄膜材料

采用等离子增强化学汽相淀积（ＰＥＣＶＤ） 法制备了纳米硅薄膜材料， 研究了工艺参数， 如衬底温度、衬底直流偏压、反应气体流量比等对薄膜性能的影响。

硼磷共掺杂n型金刚石薄膜的Hall效应、红外光谱和EPR研究

用离子注入方法,在CVD金刚石薄膜中共注入硼离子和磷离子,得到了电阻率较低的n型金刚石薄膜。Hall效应测试表明,800℃退火后,在注入的磷离子剂量相同的情况下,共注入硼的金刚石薄膜的载流子浓度与单一掺磷的相近,但Hall迁移率高,电阻率低。FTIR结果表明B-H结的形成钝化了硼的受主特性,使磷的施主特性没有被补偿,共掺杂薄膜中载流子浓度没有大幅度减少。EPR和Raman测试结果证实了较高温度退火后的共掺杂薄膜的晶格结构比单掺杂薄膜的更完整,从而有利于提高载流子迁移率,降低电阻率。

同步辐射X射线成像法原位研究Al-15%Cu合金柱状晶-等轴晶转变以及无轴柱状枝晶生长(英文)

利用上海光源同步辐射装置(SSRF),通过原位及实时探测研究Al-15%Cu合金定向凝固。结果表明:外部热扰动激发柱状晶-等轴晶转变(CET)。当固-液界面前沿的溶质边界层较薄时,枝晶尖端碎片的分离和漂浮是转变的前奏。而枝晶的三角尖端是断裂敏感区域。只要条件合适,一种新的枝晶形貌将孕育和长大。这种枝晶没有明显的主枝臂,称为无轴柱状枝晶。

基于神经网络BP算法PECVDSi_3N_4钝化工艺的模拟

由于ＩＣ制造过程的高度复杂非线性，利用传统的方法进行工艺分析难以获得满意的结果，现描述一种新的途径——神经网络反向传播算法（ＢＰ算法），并介绍了神经网络ＢＰ算法在ＰＥＣＶＤＳｉ３Ｎ４钝化工艺中的应用。通过建立ＰＥＣＶＤ淀积工艺的神经网络模型，对ＰＥＣＶＤＳｉ３Ｎ４钝化工艺进行了计算机模拟，讨论了相关工艺条件对Ｓｉ３Ｎ４介质膜特性的影响。

硼注入金刚石的分子动力学模拟

利用Tersoff势和分子动力学方法研究了初始动能为500eV的硼粒子注入金刚石的微观行为.结果表明:单个500eV的硼原子注入后金刚石仍保持长程有序结构;表面层原子向内驰豫,邻近表达层的其他各层原子向外驰豫,表面层与近表层原子的间距减少了15%,而第2层原子与第3层原子之间的间距增加了1.5%;硼原子穿透到表面层下0.4nm处,然后再向表面扩散;表面层产生0.4MPa的压应力.

高温压力传感器的新进展——金刚石微压力传感器

工业上的某些场合要求压力传感器能够在高温、高辐射以及恶劣的环境下正常工作。金刚石的某些特殊性质 (如化学上的惰性、高的杨氏模量 )以及极大的压阻效应使其成为制作压阻型压力传感器的极佳材料。本文对利用多晶金刚石薄膜制造的新型高温、高灵敏度的压阻型金刚石微压力传感器 ,包括其原理、结构及其制造技术作了详细介绍。这种传感器适用于勘探、航空航天以及汽车工业。此外 ,还阐述了金刚石微压力传感器的研究现状 。

热丝CVD法生长纳米金刚石薄膜的研究

系统地研究了热丝CVD法中反应气体压力对沉积产物金刚石薄膜的形貌和拉曼谱图的影响,提出了热丝CVD生长纳米金刚石薄膜的新工艺,并在50mm硅片上沉积得到高质量的多晶纳米金刚石薄膜。高分辨透射电镜分析表明,薄膜的晶粒尺寸约为10nm,〈111〉晶面间距为0.2086nm,与标准值0.2059nm很接近,晶粒周围由非晶结构包围。紫外激光拉曼光谱有尖锐的金刚石峰和明显的石墨峰。

压阻式金刚石压力微传感器的制作与测试

由于金刚石薄膜具有优良的高温压阻特性,适合于制作高温压力传感器。在Φ50mm〈100〉硅单晶衬底上用热丝CVD法生长本征多晶金刚石薄膜作为绝缘隔离层,通过掩模选择性生长法得到掺硼金刚石薄膜电阻条,再经金属化处理和腐蚀硅压力腔,得到了压阻式金刚石压力微传感器的原型器件。对该器件的压力输出特性测量表明,输出电压—压力曲线线性较好,重复性好,常温下灵敏度高。

压阻式金刚石微压力传感器

工业上的某些场合要求压力传感器能够在高温、高辐射以及恶劣的环境下正常工作。金刚石的某些特殊性质 (如化学上的惰性、高的杨氏模量 )以及极大的压阻效应使其成为制作压阻型压力传感器的极佳材料。对利用多晶金刚石薄膜制造的新型高温、高灵敏度压阻型金刚石微压力传感器的原理、结构及其制造技术作了详细介绍。这种传感器适用于勘探、航空航天以及汽车工业。此外 ,还阐述了金刚石微压力传感器的研究现状 ,并进一步指出目前存在的问题。

从头计算方法比较TiSi_2的C54相和C49相

采用平面波超软赝势描述多电子体系,利用密度泛函理论和广义梯度近似,计算出C54相和C49相TiSi2的晶格常数、体弹性模量、形成能、电子态密度(DOS)和Mulliken电荷布居等性质.通过比较这两种物质的性质,发现尽管两者形成能很相近,但C49相结构对称性差、体弹性模量小、熔点低,Ti原子d轨道的反键强、离子性弱.这些性质上的差异和C49相TiSi2在固相反应中优先形成有关.

低能粒子轰击(001)2×1表面重构金刚石的计算机模拟

利用Tersoff势和分子动力学方法研究了初始动能为500eV的硼原子注入金刚石的微观行为.结果表明:硼注入后产生温度为5000K的热峰,其寿命为0.18ps;同时产生了半径为0.45nm的局部非晶化区域,三重配位原子数占该区域原子数的7%.硼原子以B〈110〉分裂间隙的形式存在于金刚石结构中.

TFT有源矩阵α－Si∶H薄膜PECVD淀积工艺研究

分析了α－Ｓｉ∶Ｈ薄膜的质量和厚度对α－Ｓｉ∶ＨＴＦＴ关键性指标的影响，深入、详细地讨论了其ＰＥＣＶＤ淀积工艺，并在实验的基础上确定了最佳淀积工艺参数。