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高温退火对AlN外延材料晶体质量的影响
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作者 罗伟科 王翼 +5 位作者 李亮 李传皓 张东国 杨乾坤 彭大青 李忠辉 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第2期167-172,共6页
采用高温退火技术改善金属有机物化学气相沉积AlN薄膜材料晶体质量。研究发现较低的生长温度下,Al原子迁移能力弱,外延呈岛状生长模式,形成大量的柱状晶粒,晶粒倾斜、扭曲,晶格原子排列混乱,存在大量的位错和层错缺陷;高温退火时晶格发... 采用高温退火技术改善金属有机物化学气相沉积AlN薄膜材料晶体质量。研究发现较低的生长温度下,Al原子迁移能力弱,外延呈岛状生长模式,形成大量的柱状晶粒,晶粒倾斜、扭曲,晶格原子排列混乱,存在大量的位错和层错缺陷;高温退火时晶格发生重构,晶粒合并,位错和层错缺陷减少,晶格排列整齐,晶体质量得到提升。通过优化生长温度和退火温度,获得了高质量的200 nm厚AlN模板,其(002)和(102)面的X射线双晶衍射摇摆曲线半高宽分别为107 arcsec和257 arcsec,位错密度比退火前降低了2~3个数量级。 展开更多
关键词 高温退火 氮化铝 晶体质量 金属有机物化学气相沉积
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大尺寸AlN活性金属焊接覆铜基板的界面结合机理
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作者 许海仙 曾祥勇 +3 位作者 朱家旭 周泽安 张振文 汤文明 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第5期573-577,584,共6页
基于190 mm×139 mm×0.635 mm的大尺寸AlN表面活性金属钎焊(AMB)覆铜板工艺制程,开展其界面显微组织、物相组成等的研究,确定钎焊界面结合机理,为制备大尺寸、低气孔、高剥离强度AlN-AMB覆铜板提供支持。结果表明,在大尺寸AlN-... 基于190 mm×139 mm×0.635 mm的大尺寸AlN表面活性金属钎焊(AMB)覆铜板工艺制程,开展其界面显微组织、物相组成等的研究,确定钎焊界面结合机理,为制备大尺寸、低气孔、高剥离强度AlN-AMB覆铜板提供支持。结果表明,在大尺寸AlN-AMB覆铜板钎焊过程中,Ag-Cu-Ti合金钎料中的Ag-Cu合金与Cu箔扩散溶合,形成强的冶金结合界面。同时,钎料中的活性Ti原子向AlN基板表面扩散,并与其反应,生成厚度为0.5~1μm的TiN反应层,形成强的反应结合界面。此外,钎料熔体难以填充基板的AlN晶界和凹坑,其中的Ti原子也不与Y-Al-O第二相颗粒反应,导致AlN基板表面TiN反应层不连续分布,形成气孔,降低大尺寸AlN-AMB覆铜板的界面结合强度及可靠性。 展开更多
关键词 氮化铝基板 活性金属钎焊 显微结构 相组成 AG-CU-TI钎料
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原料颗粒度对AlN晶体生长的影响
3
作者 俞瑞仙 王国栋 +4 位作者 王守志 曹文豪 胡小波 徐现刚 张雷 《人工晶体学报》 北大核心 2024年第1期58-64,共7页
本文通过对氮化铝(AlN)粉末进行烧结,制备了AlN晶体生长用的多晶颗粒料,测试发现,与粉末原料相比,多晶颗粒料的杂质显著降低。利用数值模拟软件研究了不同原料孔隙率对晶体生长的影响,分析了相同晶体生长工艺条件下原料内部温场的分布... 本文通过对氮化铝(AlN)粉末进行烧结,制备了AlN晶体生长用的多晶颗粒料,测试发现,与粉末原料相比,多晶颗粒料的杂质显著降低。利用数值模拟软件研究了不同原料孔隙率对晶体生长的影响,分析了相同晶体生长工艺条件下原料内部温场的分布情况。使用不同颗粒度的原料进行了AlN晶体生长,发现最适合AlN晶体生长的温度梯度和原料颗粒度。最后用颗粒度为1~3 mm的多晶颗粒料进行晶体生长,生长出直径为1英寸、厚度为15 mm的AlN晶体。对晶体进行切割、研磨、抛光,得到1英寸AlN晶片。采用高分辨率X射线衍射(HRXRD)和拉曼光谱对晶片进行表征。结果发现HRXRD摇摆曲线半峰全宽(FWHM)为154.66″,E_(2)(high)声子模的峰位置和FWHM分别为656.7和4.3 cm^(-1),表明该AlN晶体结晶质量良好。 展开更多
关键词 aln晶体 多晶颗粒料 孔隙率 VR-PVT 温场 杂质
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高压下三元层状氮化物M_(2)AlN(M=Ti,Zr)的结构、力学、电子及光学性质的第一性原理研究
4
作者 吴礼海 于普良 钟敏 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第4期656-668,共13页
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,优化了三元层状氮化物M_(2)AlN(M=Ti,Zr)的几何结构,研究了高压下三元层状氮化物M_(2)AlN(M=Ti,Zr)的结构、力学、电子及光学性质。结构和力学性质研究表明,Ti_(2)AlN的压缩性优于Zr_(2)A... 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,优化了三元层状氮化物M_(2)AlN(M=Ti,Zr)的几何结构,研究了高压下三元层状氮化物M_(2)AlN(M=Ti,Zr)的结构、力学、电子及光学性质。结构和力学性质研究表明,Ti_(2)AlN的压缩性优于Zr_(2)AlN,弹性常数证实了高压下的力学稳定性。延展性和弹性各向异性随着压力的增加而增强,Zr_(2)AlN对压力更加敏感。电子性质研究表明,两种三元层状氮化物均表现为金属性,共价性随着压力的增加而增强。Ti_(2)AlN和Zr_(2)AlN的多晶体和不同轴上的静态介电函数ε_(1)(0)以及静态折射率n(0)表明光学性质存在较低的各向异性,两种三层状氮化物都表现出较强的光吸收能力和反射率。本文的理论研究阐述了高压下三元层状氮化物Ti_(2)AlN和Zr 2AlN的相关性质,为今后的实验研究提供了比较可靠的理论依据。 展开更多
关键词 Ti_(2)aln和Zr_(2)aln 密度泛函理论 第一性原理 力学性质 电子结构 光学性质
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等离子体增强原子层沉积AlN外延单晶GaN研究
5
作者 卢灏 许晟瑞 +9 位作者 黄永 陈兴 徐爽 刘旭 王心颢 高源 张雅超 段小玲 张进成 郝跃 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期547-553,共7页
氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料,具有较大的禁带宽度,较高的击穿电场强度、电子迁移率、热导系数以及直接带隙等优异特性,被广泛应用于电子器件和光电子器件中。由于与衬底的失配问题,早期工艺制备GaN材料难以获得高质量单晶GaN薄膜... 氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料,具有较大的禁带宽度,较高的击穿电场强度、电子迁移率、热导系数以及直接带隙等优异特性,被广泛应用于电子器件和光电子器件中。由于与衬底的失配问题,早期工艺制备GaN材料难以获得高质量单晶GaN薄膜。直到采用两步生长法,即先在衬底上低温生长氮化铝(AlN)成核层,再高温生长GaN,才极大地提高了GaN材料的质量。目前用于制备AlN成核层的方法有磁控溅射以及分子束外延等,为了进一步提高GaN晶体质量,本研究提出在两英寸c面蓝宝石衬底上使用等离子体增强原子层沉积(Plasma-enhanced Atomic Layer Deposition,PEALD)方法制备AlN成核层来外延GaN。相比于磁控溅射方法,PEALD方法制备AlN的晶体质量更好;相比于分子束外延方法,PEALD方法的工艺简单、成本低且产量大。沉积AlN的表征结果表明,AlN沉积速率为0.1 nm/cycle,并且AlN薄膜具有随其厚度变化而变化的岛状形貌。外延GaN表征结果表明,当沉积厚度为20.8 nm的AlN时,GaN外延层的表面最平整,均方根粗糙度为0.272 nm,同时具有最好的光学特性以及最低的位错密度。本研究提出了在PEALD制备的AlN上外延单晶GaN的新方法,沉积20.8 nm的AlN有利于外延高质量的GaN薄膜,可以用于制备高电子迁移率晶体管及发光二极管。 展开更多
关键词 GAN aln 等离子体增强原子层沉积 成核层 外延
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AlN/β-Ga_(2)O_(3)HEMT直流特性仿真
6
作者 贺小敏 唐佩正 +4 位作者 张宏伟 张昭 胡继超 李群 蒲红斌 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第5期766-772,共7页
本文利用器件仿真软件对AlN/β-Ga_(2)O_(3)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的直流特性进行研究。由于AlN具有很强的极化效应,在AlN/β-Ga_(2)O_(3)异质结界面处产生高浓度二维电子气(2DEG),使AlN/β-Ga_(2)O_(3)异质结基HEMT具有更加优... 本文利用器件仿真软件对AlN/β-Ga_(2)O_(3)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的直流特性进行研究。由于AlN具有很强的极化效应,在AlN/β-Ga_(2)O_(3)异质结界面处产生高浓度二维电子气(2DEG),使AlN/β-Ga_(2)O_(3)异质结基HEMT具有更加优越的器件性能。理论计算得到AlN/β-Ga_(2)O_(3)异质结界面处产生的面电荷密度为2.75×10^(13) cm^(-2)。通过分析器件的能带结构、沟道电子浓度分布,研究AlN势垒层厚度、栅极长度、栅漏间距,以及金属功函数等参数对器件转移特性和输出特性的影响。结果表明:随着AlN势垒层厚度的增大,阈值电压减小,最大跨导减小,沟道电子浓度增大使饱和漏电流增大;随着栅极长度缩短,跨导增大,当栅极长度缩短至0.1μm时,器件出现了短沟道效应,并且随着栅极长度的缩短,栅下沟道区电子浓度增大,而电子速度基本不变,导致饱和漏电流增大,导通电阻减小,并且器件的饱和特性变差;随着栅漏间距的增大,跨导增大,沟道区电子浓度不变,而电子速度略有增加,导致饱和漏电流增大;肖特基栅金属功函数的增加会增大阈值电压,不会改变器件跨导,沟道电子浓度减小导致饱和漏电流减小。上述结论为后面的器件的优化改进提供了理论依据。 展开更多
关键词 β-Ga_(2)O_(3) aln HEMT 阈值电压 跨导 饱和漏电流
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放电等离子烧结制备细晶AlN陶瓷
7
作者 赵东亮 何庆 +2 位作者 朱在稳 尹海清 秦明礼 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期29-35,共7页
采用纯纳米AlN粉和掺杂质量分数3%Y_(2)O_(3)的纳米AlN粉为原料,经放电等离子烧结工艺制备AlN陶瓷,研究了两类AlN陶瓷的相对密度、微观组织、力学性能和导热性能。结果表明:纯纳米AlN粉和掺杂Y_(2)O_(3)纳米AlN粉在40~60 MPa下,经1500... 采用纯纳米AlN粉和掺杂质量分数3%Y_(2)O_(3)的纳米AlN粉为原料,经放电等离子烧结工艺制备AlN陶瓷,研究了两类AlN陶瓷的相对密度、微观组织、力学性能和导热性能。结果表明:纯纳米AlN粉和掺杂Y_(2)O_(3)纳米AlN粉在40~60 MPa下,经1500℃放电等离子烧结5~60 min,均可获得相对密度>99%的AlN陶瓷。当烧结压力为50 MPa时,获得的AlN陶瓷晶粒尺寸最小,分别为176 nm和190 nm,细化晶粒明显提高了AlN陶瓷硬度和抗弯强度。当烧结时间从5 min延长至60 min时,两种AlN陶瓷晶粒尺寸分别增大至1.71μm和1.73μm。晶粒长大导致AlN陶瓷硬度和抗弯强度下降,但提升了导热性能。通过对比发现,相同放电等离子烧结工艺下添加烧结助剂Y_(2)O_(3)能够有效提升AlN陶瓷的综合性能。 展开更多
关键词 aln陶瓷 放电等离子烧结 晶粒细化 Y_(2)O_(3)
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AlN/β-Ga_(2)O_(3)HEMT频率特性仿真研究
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作者 贺小敏 唐佩正 +3 位作者 刘若琪 宋欣洋 胡继超 苏汉 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第8期1361-1368,共8页
器件的频率特性影响较为复杂,本文利用Sentaurus TCAD研究了AlN势垒层厚度、栅长、栅漏间距和功函数对AlN/β-Ga_(2)O_(3)高电子迁移率晶体管(HEMT)频率特性的影响,得到以下结论:随着AlN势垒层厚度从10 nm增加到25 nm,截止频率(f_(T))... 器件的频率特性影响较为复杂,本文利用Sentaurus TCAD研究了AlN势垒层厚度、栅长、栅漏间距和功函数对AlN/β-Ga_(2)O_(3)高电子迁移率晶体管(HEMT)频率特性的影响,得到以下结论:随着AlN势垒层厚度从10 nm增加到25 nm,截止频率(f_(T))和最高振荡频率(f_(max))分别增加了18和17 GHz,栅电容减小是f_(T)增加的主要原因,同时研究表明势垒层厚度减小有利于增强栅极对沟道电子的控制。栅长从0.9μm减小到0.1μm,f_(T)和f_(max)分别增加了84和98 GHz,其对频率特性的影响远远超过了势垒层厚度;栅长小于0.1μm时,发生短沟道效应。栅漏间距增大时,f_(T)微弱减小,在源电阻和f_(T)共同减小作用下,器件仅在栅源电压(V_(GS))大于-1.2 V时,f_(max)与f_(T)的变化趋势相同。功函数几乎不会影响器件的f_(T)和f_(max),但是功函数的增加改善了器件的夹断特性。本文研究表明,在栅长缩短的同时,增加AlN势垒层厚度、栅漏间距和功函数可以在提高频率特性的同时改善器件的夹断特性,对AlN/β-Ga_(2)O_(3) HEMT器件的设计有一定的指导意义。 展开更多
关键词 β-Ga_(2)O_(3) aln HEMT 截止频率 最高振荡频率
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La、Yb掺杂AlN的光电特性和磁性的第一性原理研究
9
作者 熊鑫 陈茜 谢泉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1519-1527,共9页
为了探索AlN在光电器件的潜在应用,基于密度泛函理论,采用第一性原理计算了本征AlN和稀土元素La、Yb掺杂AlN体系的光电特性和磁性。计算结果表明:本征AlN的带隙为6.060 eV。掺入La和Yb后都在导带底产生了杂质能级,使得电子从价带到导带... 为了探索AlN在光电器件的潜在应用,基于密度泛函理论,采用第一性原理计算了本征AlN和稀土元素La、Yb掺杂AlN体系的光电特性和磁性。计算结果表明:本征AlN的带隙为6.060 eV。掺入La和Yb后都在导带底产生了杂质能级,使得电子从价带到导带所需的激发能量更低,有利于光学跃迁,从而改善AlN的光学性能。Yb掺杂后自旋向上和自旋向下的价带发生了劈裂,说明Yb掺杂后产生了磁性。La、Yb替位掺杂AlN后,光吸收带边向左往低能方向移动,发生了红移现象。掺杂La和Yb后AlN体系的静态介电常数由4.63分别增大为5.14、280.44,说明掺杂之后增强了体系耐高压特性;静态折射率则由2.12分别增大为2.26、17.06,改善了AlN的光学性质。 展开更多
关键词 aln 第一性原理 稀土掺杂 光电特性 磁性
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C与Na掺杂AlN电子结构与光学性质的第一性原理研究
10
作者 苏尔琴 刘纪博 +5 位作者 李梦娜 于宪省 郭思嘉 张丽丽 赵旭才 雷博程 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2024年第2期24-30,共7页
基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势法,计算了本征AlN,C-AlN,Na-AlN以及C-Na-AlN四种体系的电子结构和光学性质.得出结论:掺杂后各体系与本征AlN相比发生了晶格畸变,C-Na-AlN体系的结合能最小,体系最稳定.掺杂体系相比于本征AlN,禁... 基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势法,计算了本征AlN,C-AlN,Na-AlN以及C-Na-AlN四种体系的电子结构和光学性质.得出结论:掺杂后各体系与本征AlN相比发生了晶格畸变,C-Na-AlN体系的结合能最小,体系最稳定.掺杂体系相比于本征AlN,禁带宽度都有不同程度的减小,导致电子在体系内跃迁时的概率增大,其中C-Na-AlN体系尤为明显,电子跃迁所需要的能量更小.掺杂后吸收带边发生了红移,拓宽了AlN体系对光的响应范围,增强了光吸收,并且C-Na-AlN体系在可见光区域内光吸收能力最强,在介电函数图的分析中可以得到,C-Na-AlN体系的介电常数最大,表明其电荷束缚能力最强,体系稳定性强,极化能力最好. 展开更多
关键词 aln 电子结构 光学性质 第一性原理
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压电AlN MEMS的新进展(续)
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作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 2024年第5期1-31,共31页
Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN... Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN薄膜具有较好的压电性能,与CMOS工艺相兼容,压电AlN MEMS首先在手机应用的射频谐振器、滤波器方面取得突破,实现量产,近年来压电AlN MEMS已成为MEMS技术创新发展的热点。介绍了压电AlN MEMS在掺杂薄膜材料制备、新器件结构设计、新工艺、可靠性和应用创新等方面的最新进展,包含掺钪AlN薄膜研制、AlN薄膜多层结构、AlScN薄膜性能、AlN薄膜制备;体声波(BAW)谐振器与固体安装谐振器(SMR)、薄膜体声波谐振器(FBAR)和薄膜压电MEMS、轮廓模式谐振器(即兰姆波谐振器)、混合谐振器、AlN压电微机械超声换能器(PMUT)等结构创新;有利于CMOS集成,批量高可靠,压电AlN薄膜的晶圆量产,AlScN器件工艺优化;AlN MEMS热疲劳和抗辐照;谐振器与滤波器、能量收集器、物质和生物传感与检测、指纹传感器、图像器和麦克风、通信、微镜传感、柔性传感等方面研究成果。分析和评价了压电AlN MEMS关键技术进步和发展态势。 展开更多
关键词 微电子机械系统(MEMS) aln 掺钪aln薄膜 薄膜体声波谐振器(FBAR) 轮廓模式谐振器 压电微机械超声换能器(PMUT)
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压电AlN MEMS的新进展
12
作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 2024年第4期1-25,共25页
Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN... Si基微电子机械系统(MEMS)经过三十余年的发展已进入智能微系统的发展阶段,已成为当今MEMS技术创新发展的主流。当今半导体材料技术的科研已进入超宽禁带半导体的探索开发阶段,超宽禁带半导体AlN不但在功率电子学有较好的前景,而且AlN薄膜具有较好的压电性能,与CMOS工艺相兼容,压电AlN MEMS首先在手机应用的射频谐振器、滤波器方面取得突破,实现量产,近年来压电AlN MEMS已成为MEMS技术创新发展的热点。介绍了压电AlN MEMS在掺杂薄膜材料制备、新器件结构设计、新工艺、可靠性和应用创新等方面的最新进展,包含掺钪AlN薄膜研制、AlN薄膜多层结构、AlScN薄膜性能、AlN薄膜制备;体声波(BAW)谐振器与固体安装谐振器(SMR)、薄膜体声波谐振器(FBAR)和薄膜压电MEMS、轮廓模式谐振器(即兰姆波谐振器)、混合谐振器、AlN压电微机械超声换能器(PMUT)等结构创新;有利于CMOS集成,批量高可靠,压电AlN薄膜的晶圆量产,AlScN器件工艺优化;AlN MEMS热疲劳和抗辐照;谐振器与滤波器、能量收集器、物质和生物传感与检测、指纹传感器、图像器和麦克风、通信、微镜传感、柔性传感等方面研究成果。分析和评价了压电AlN MEMS关键技术进步和发展态势。 展开更多
关键词 微电子机械系统(MEMS) aln 掺钪aln薄膜 薄膜体声波谐振器(FBAR) 轮廓模式谐振器 压电微机械超声换能器(PMUT)
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Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能、抗氧化及疏水性能
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作者 李仲博 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期190-197,共8页
利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化... 利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化以及疏水性能的影响。结果表明:当Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层厚度分别为10 nm和1 nm时,纳米多层膜具有高硬度(H=26.8 GPa)和优异的断裂韧度(Kf=4.21 MPa∙m^(1/2))。硬度和断裂韧度的提高可能是因为,当l较小时,纳米层间形成良好的c-Ti_(3)AlN/c-ZrYN共格外延结构,可以有效阻碍位错的产生和滑移。高密度的异质界面可使微裂纹发生连续偏转,有效延长裂纹扩散路径的同时消耗裂纹传播能量,从而提高断裂韧度。同时,较小的l也易于获得优异的抗氧化性能,l较小时Ti_(3)AlN纳米层占主导地位,Al倾向于在表面形成致密的Al_(2)O_(3)层,阻碍氧气向薄膜内部扩散。此外,Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜表面形成的结瘤缺陷增加表面粗糙度,使得薄膜的疏水性能得到提高,从而使其在潮湿环境中不易快速发生腐蚀。 展开更多
关键词 Ti_(3)aln/ZrYN纳米多层膜 力学性能 抗氧化性 疏水性
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基于AlN钝化层的异面GaAs光电导开关初步研究
14
作者 杨光晖 杨迎香 +2 位作者 程骏 吴小帅 胡龙 《通讯世界》 2024年第2期196-198,共3页
为解决GaAs光电导开关(PCSS)电极接触区局部高电场和热累积效应的问题。引入高热导率、高临界击穿电场强度及热稳定性优的AlN薄膜钝化GaAs PCSS,探索了AlN薄膜的制备工艺,分析了其元素成分、折射率及特征击穿电场强度(Eb)。同时制备了Al... 为解决GaAs光电导开关(PCSS)电极接触区局部高电场和热累积效应的问题。引入高热导率、高临界击穿电场强度及热稳定性优的AlN薄膜钝化GaAs PCSS,探索了AlN薄膜的制备工艺,分析了其元素成分、折射率及特征击穿电场强度(Eb)。同时制备了AlN-GaAs PCSS,分析了不同偏置电压下PCSS的瞬态特性,探究了GaAs PCSS的损伤机制。结果表明,溅射功率为40 W、Ar:N2比为24:2、压强为0.8 Pa时,AlN薄膜的质量最优;在905 nm、2μJ、50 kV/cm下,AlN-GaAs PCSS输出幅值为9.6 kV、上升时间为450 ps、脉冲宽度为2.3 ns,初步验证AlN薄膜的引入在提升GaAs PCSS可靠性方面具有可行性。 展开更多
关键词 GaAs PCSS aln薄膜 钝化 瞬态特性 特征击穿电场强度
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不同晶面应变纤锌矿GaN/AlN量子阱的价带结构理论研究
15
作者 刘亚群 李希越 章国豪 《广东工业大学学报》 CAS 2024年第1期119-126,共8页
为深刻理解应变异质结量子阱结构的物理性质,帮助改进基于宽禁带氮化物半导体器件的设计,本文基于六带应力相关的k·p哈密顿量与自洽薛定谔-泊松方程建立了在场约束效应下极性(0001)、半极性(10■2)及非极性(10■0)晶面的纤锌矿GaN/... 为深刻理解应变异质结量子阱结构的物理性质,帮助改进基于宽禁带氮化物半导体器件的设计,本文基于六带应力相关的k·p哈密顿量与自洽薛定谔-泊松方程建立了在场约束效应下极性(0001)、半极性(10■2)及非极性(10■0)晶面的纤锌矿GaN/AlN量子阱价带子带模型,并给出了不同晶面GaN/AlN量子阱在双轴和单轴应力作用下的子带能量色散关系。根据应力对量子阱价带结构的影响,对应力与空穴有效质量之间的微观物理关系进行了综合研究。结果表明,价带结构对晶体取向的改变有很大的依赖性。双轴应力对有效质量的改善效果不大,然而单轴压缩应力通过降低垂直沟道方向的能量使低有效质量区域获得更多的空穴,从而有效降低空穴有效质量,且在不同晶面的结构中都减少了约90%。 展开更多
关键词 价带结构 应力 GaN/aln量子阱 晶面 k·p方法
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AlN/YAlO_(3)复合陶瓷的抗热震性能
16
作者 吕绪明 张云汉 +2 位作者 石国华 王嘉炜 孙晓红 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第2期659-665,共7页
AlN陶瓷硬度高、脆性大,难以烧结致密,作为熔炼容器时会因高温变形或被温度变化引起热冲击破坏。将YAlO_(3)作为颗粒增强相加入AlN中,通过无压烧结方法制备AlN/YAlO_(3)复合陶瓷,研究不同温度下AlN/YAlO_(3)复合陶瓷的抗热震性能,分析... AlN陶瓷硬度高、脆性大,难以烧结致密,作为熔炼容器时会因高温变形或被温度变化引起热冲击破坏。将YAlO_(3)作为颗粒增强相加入AlN中,通过无压烧结方法制备AlN/YAlO_(3)复合陶瓷,研究不同温度下AlN/YAlO_(3)复合陶瓷的抗热震性能,分析热震前后AlN/YAlO_(3)复合陶瓷的物相结构、断口形貌和表面形貌,并阐明热震损伤机理。结果表明,在AlN陶瓷中加入YAlO_(3)能够促进AlN陶瓷的烧结,将致密度提升至98.37%,同时细化晶粒,提高AlN/YAlO_(3)复合陶瓷的抗弯强度和抗热震性能。在温度较高的热震试验中,当热震温度升高至600℃后,AlN/YAlO_(3)复合陶瓷的抗弯强度和残余强度保持率显著高于AlN陶瓷,表明添加YAlO_(3)能够有效提高AlN陶瓷的抗热震性能,这主要归因于微裂纹增韧及裂纹的偏折、分叉等机制的协同作用减缓了AlN/YAlO_(3)复合陶瓷抗弯强度的降低速度。此外,当热震温度达到1 000℃时,AlN发生氧化生成Al_(2)O_(3),导致AlN/YAlO_(3)复合陶瓷抗弯强度降低。 展开更多
关键词 aln/YAlO_(3)复合陶瓷 抗热震性能 抗弯强度 强度保持率 表面形貌 断口形貌
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Progress in preparation of AlN-reinforced magnesium matrix composites:A review
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作者 Lu Chen Shu-lin Lü +3 位作者 Di-jia Zhao Wei Guo Jian-yu Li Shu-sen Wu 《China Foundry》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期1-10,共10页
As a ceramic material,AlN has very good thermophysical and mechanical properties.In addition,AlN is an effective refining agent for Mg alloys because it has a lattice constant similar to that of Mg.Therefore,AlN is an... As a ceramic material,AlN has very good thermophysical and mechanical properties.In addition,AlN is an effective refining agent for Mg alloys because it has a lattice constant similar to that of Mg.Therefore,AlN is an ideal reinforcement for magnesium matrix composites(MMCs),and is attracting increasing attention.This review addresses the development of preparation technologies for AlN-reinforced Mg matrix composites.The mainstream preparation techniques include stir casting,melt infiltration,powder metallurgy,and in-situ methods.In addition,the advantages and disadvantages of these techniques are analyzed in depth,and it is pointed out that the next direction for the preparation of high-performance AlN-reinforced MMCs is less aluminization and multiple technologies integration. 展开更多
关键词 aln MMCS PREPARATION thermophysical property mechanical property
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球磨工艺对机械合金化制备AlN涂层的影响
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作者 陈庆艮 《广州化工》 CAS 2024年第9期62-64,107,共4页
在金属Al基板表面制备AlN涂层可结合两者优势,使得复合基板具有优异的导热性、绝缘性以及与芯片匹配的热膨胀系数,有望获得大规模应用。本文采用表面机械纳米合金化工艺在铝表面制备AlN涂层,使用光学显微镜,扫描电子显微镜等设备对系统... 在金属Al基板表面制备AlN涂层可结合两者优势,使得复合基板具有优异的导热性、绝缘性以及与芯片匹配的热膨胀系数,有望获得大规模应用。本文采用表面机械纳米合金化工艺在铝表面制备AlN涂层,使用光学显微镜,扫描电子显微镜等设备对系统地研究了工艺参数对其结构的影响,分析了涂层形成过程及相关作用机理。同时,为了减缓Al基体与AlN涂层之间的不匹配性,还设计并制备了W-Al中间过渡层,并通过优化工艺参数对中间过渡层的结构进行了调控。 展开更多
关键词 表面机械纳米合金化 铝合金 aln涂层
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改进的ALNS算法求解MDVRPTW问题
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作者 李琳 赵雄 郑学东 《沈阳航空航天大学学报》 2024年第2期86-96,共11页
研究了带时间窗多车场车辆路径问题(multi-depots vehicle routing problem with time windows,MDVRPTW),建立MDVRPTW模型,设计了结合混合高斯模型(Gaussian mixture model,GMM)聚类算法的自适应大邻域搜索(adaptive large neighborhood... 研究了带时间窗多车场车辆路径问题(multi-depots vehicle routing problem with time windows,MDVRPTW),建立MDVRPTW模型,设计了结合混合高斯模型(Gaussian mixture model,GMM)聚类算法的自适应大邻域搜索(adaptive large neighborhood search,ALNS)算法。通过在邻域变换前将客户集进行分类,优化初始解,提高算法运算效率。算法使用6种不同变换因子,采用得分系统对变换因子进行评价,使算法能够在迭代的不同阶段自适应地选择合适的变换因子。分析了参数设置值的合理性,设计了3组仿真实验,实验结果验证了算法的高效性。 展开更多
关键词 多车场车辆路径问题 时间窗 改进的alnS算法 GMM聚类算法 邻域变换
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Annealing Temperature-Dependent Luminescence Color Coordination in Eu-Doped AlN Thin Films
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作者 Yingda Qian Mariko Murayama +1 位作者 Sujun Guan Xinwei Zhao 《Journal of Materials Science and Chemical Engineering》 2024年第1期20-28,共9页
AlN was used as a host material and doped with Eu grown on Si substrate by pulsed laser deposition (PLD) with low substrate temperature. The X-ray diffraction (XRD) data revealed the orientation and the composition of... AlN was used as a host material and doped with Eu grown on Si substrate by pulsed laser deposition (PLD) with low substrate temperature. The X-ray diffraction (XRD) data revealed the orientation and the composition of the thin film. The surface morphology was studied by scanning electron microscope (SEM). While raising the annealing temperatures from 300˚C to 900˚C, the emission was observed from AlN: Eu under excitation of 260 nm excitation. The photoluminescence (PL) was integrated over the visible light wavelength shifted from the blue to the red zone in the CIE 1931 chromaticity coordinates. The luminescence color coordination of AlN: Eu depending on the annealing temperatures guides the further study of Eu-doped nitrides manufacturing on white light emitting diode (LED) and full color LED devices. 展开更多
关键词 Low-Temperature PLD Growth Eu-Doped aln Thin Film White Light Emitting Diode
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