射频等离子体化学气相沉积(RF-PECVD)制备Si-O-N特种阻隔包装材料的研究

采用13.56MHz射频等离子体聚合装置,以六甲基二硅氧烷(HMDSO)和四甲基硅氧烷(TMDSO)为单体、氧气以及氮气为反应气体、氩气为电离气体,在载玻片、单晶硅片、PET等基材上沉积硅氧氮薄膜。在薄膜的制备工艺研究中,通过改变放电工作压强、放电功率、沉积时间和氧气、氮气、氩气和单体的比例等,研究所制备硅氧氮薄膜的性能。通过傅立叶红外光谱仪(FTIR)表征分析沉积膜的化学组成;采用透湿、透氧测试仪测试薄膜的阻隔性能,探讨工艺参数的变化对薄膜表面的成分和阻隔性能影响以及氮的加入对薄膜柔韧性的影响。

A Scalable Model of the Substrate Network in Deep n-Well RF MOSFETs with Multiple Fingers

A novel scalable model of substrate components for deep n-well (DNW) RF MOSFETs with different number of fingers is presented for the first time. The test structure developed in [1] is employed to directly access the characteristics of the substrate to extract the different substrate components. A methodology is developed to directly extract the parameters for the substrate network from the measured data. By using the measured two-port data of a set of nMOSFETs with different number of fingers, with the DNW in grounded and float configuration, respectively, the parameters of the scalable substrate model are obtained. The method and the substrate model are further verified and validated by matching the measured and simulated output admittances. Excellent agreement up to 40 GHz for configurations in common-source has been achieved.

射频辅助N掺杂ZnO薄膜的生长及其光电特性

在MOCVD设备中采用改进的射频辅助生长装置,通过裂解N2及N-Al共掺杂的方法进行ZnO的p型掺杂研究。通过二次离子质谱(SIMS)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、光致发光(PL)谱等方法分析了薄膜中N杂质的浓度,以及射频功率与晶体质量、表面形貌以及光学特性之间的关系,并与Al掺杂和N掺杂的ZnO薄膜进行对比。实验结果表明,N掺杂的浓度高达1020cm-3;N-Al共掺杂极大地增加了ZnO的成核速率,其主要原因是N离化所起的作用;N-Al共掺的ZnO薄膜显示出p型性质,而N掺杂的ZnO薄膜由于N原子处于非激活状态而呈现高阻,这说明N-Al共掺杂对ZnO中N原子的活化起到一定作用。

玻璃及不锈钢衬底N型微晶硅薄膜的制备

利用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,以PH3为掺杂剂,在浮法玻璃衬底和不锈钢衬底上制备了纳米级的n型微晶硅薄膜。采用Wvase32型椭圆偏振光谱仪、Reinishaw2000型拉曼(Raman)光谱仪和高阻仪对薄膜进行测试,以研究沉积条件对薄膜沉积速率、晶化率和暗电导特性的影响,并对沉积功率和沉积气压进行双因素优化,绘制了双因素相图。

硅PN结基底TiO_2氧传感器的特性研究

采用薄膜工艺及MEMS工艺研制了一种以硅PN结为基底材料的TiO2氧传感器,阐述了该传感器的工作原理、工艺流程及射频磁控溅射制备银电极及TiO2薄膜的方法。利用XRD、SEM分析了薄膜的表面形貌及晶粒结构。基于该结构的氧传感器具有良好的感特性及响应特性,具有响应时间短、信号线性度好、灵敏度高等优点。

Ti_(1-x)Al_xN薄膜的制备及性能研究

介绍了利用反应溅射法制备Ti1-xAlxN薄膜的工艺过程，测量并分析了Ti1-xAlxN薄膜的光学性能及电阻率与薄膜成分的关系。结果表明，Ti1-zalxN薄膜的折射率和消光系数均随薄膜中Al含量x的增加而减小，电阻率则随x的增加而增大。并从薄膜的基本结构变化过程对实验结果作出解释。

H_n^+团簇离子源设想

分析了n≥3的H+n团簇形成机理。指出在由小到大合成H+n团簇中,氢原子、分子和离子之间的离子分子反应是形成H+n的唯一途径。

无定型Si-C-O-N涂层的XPS分析

采用射频磁控溅射法在RB SiC陶瓷基片上制备了无定型Si-C-O-N涂层,利用XPS分析了涂层的组成元素以及相应的结合状态。结果表明:离子轰击对Si、C和N的化学位移影响较大:经过离子轰击后Si-C和Si-N键所占比例上升,而Si-O键则稍有减少;C sp2有所上升,而C-Si键和C-N键则有所下降;N-Si键上升,而N-C键略有下降。溅射功率对涂层组成的影响很大:随着溅射功率的增加,Si元素结合能增加,这主要是溅射产额增加的缘故;而N元素的含量则迅速上升,这主要归因于高溅射功率下N-Si键的增加和更多N-C键的结合。

用RF磁控溅射法制备锂氮共掺p型氧化锌

采用RF磁控溅射技术,以掺杂氮化锂的氧化锌陶瓷为靶材,用不同物质的量比的高纯氩气和氧气混合气体为溅射气体,在石英衬底上生长锂氮共掺氧化锌薄膜,并在600℃真空热退火30min,研究生长气氛对锂氮共掺氧化锌导电类型、晶体结构与低温光致发光的影响规律和机制.结果表明,当以n(氩气):n(氧气)=60的混合气体为溅射气体时,可得到稳定的p型锂氮共掺氧化锌薄膜.X射线衍射谱表明,样品具有高度的c轴择优取向.由变温光致发光分析可知,该薄膜的p型导电来源于LiZn受主缺陷,其光学受主能级位于价带顶131.6meV处.

提高RF激励波导CO_2激光器特性的新型结构研究

目的探索提高RF激励全金属波导CO2激光器性能的新型结构。方法波导管采取N型结构,并利用铝合金静近成型技术和数控加工技术加工激光腔体。结果对长度为380 mm的新型器件进行了实验研究,获得了波长为10.6μm,功率大于38W的基模激光输出,其稳定性小于±3%/h,光电转换效率为12.7%。结论该新型结构有利于提高RF激励全金属波导CO2激光器的性能,并且主体精度高,表面光洁度好,结构尺寸一致,便于产品化生产。

射频磁控溅射法制备TiO2-xNX薄膜的结构性能研究

利用射频磁控溅射法室温下在Si(100)衬底上制备了N掺杂的TiO2薄膜,并且采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射光谱对薄膜进行了表征。XRD结果表明在纯Ar和N2(33.3%)/Ar气氛下制备的TiO2-xNx薄膜均为单一的金红石相,薄膜结晶性良好,呈高度(211)择优取向,而在N2(50.0%)/Ar下制备的薄膜结晶性明显变差;对于N掺杂的TiO2薄膜,XPS表明部分N原子进入TiO2晶格,并且以N-Ti-O、N-O键以及间隙式N原子形式存在;透射光谱表明掺N后的TiO2薄膜吸收边发生了红移。

无定形Si-C-O-N涂层的制备及其性能研究

采用射频磁控溅射法在无压烧结SiC陶瓷基片上沉积了无定形Si-C-O-N涂层。利用FESEM观察了涂层的表面形貌,结果显示:随着溅射功率的增加,涂层的表面缺陷逐渐减少,结构趋向致密化。这主要归因于偏压引起的离子轰击,使团聚在衬底表面的原子移动。采用纳米力学综合测试系统测试了涂层的力学性能,结果显示:随着溅射功率的增加,涂层弹性模量和显微硬度降低,这主要是由于涂层中Si-C键含量降低的缘故;随着溅射气压的增加,涂层弹性模量和显微硬度降低,这主要是由于被激发原子自身动能降低的原因。

降低适用于高密记录写入磁头的Fe-N薄膜矫顽力的研究

用RF磁控溅射方法,在高功率下制备厚度为2μm的薄膜,当N含量在5.9～8.5%原子分数范围内,形成α′+α″相时,4πMs=2.2T,Hc=58.6A/m,可以满足针对高存储密度的GMR/感应式复合读写磁头中写入磁头的需要。用该方法在不同的本底真空度下制备Fe N薄膜,发现较高真空下比较低真空下制备的Fe N薄膜磁学性能要好。P=1000W时,较高真空下制备的Fe N薄膜的矫顽力为34.8A/m,较低真空下制备的Fe N薄膜的矫顽力为58.6A/m。AFM测试表明,在功率条件相同情况下,较高真空下制备的Fe N薄膜表面光滑、平整、起伏小、薄膜致密;而较低真空下制备的Fe N薄膜,表面粗糙、起伏大、薄膜较疏松、不均匀。

遥测NQR装置的宽带大功率发射机及其实验研究

本文首先从遥测NQR方法检测爆炸物和毒品的实际(?)发,分析了研制大功率发射机的重要性,进而阐述了发射机的设计和制作方法:最后,介绍了发(?)其它装置对亚硝酸钠(NaNO_2)样品进行的遥测实验,测量了发射线圈与样品距离跟接受信号(?)的关系,并讨论了探头回路Q值对检测系统恢复时间的影响.

n埋层PSOI结构射频功率LDMOS的输出特性

提出了具有n埋层PSOI(部分SOI)结构的射频功率LDMOS器件.射频功率LDMOS的寄生电容直接影响器件的输出特性.具有n埋层结构的PSOI射频LDMOS,其Ⅰ层下的耗尽层宽度增大,输出电容减小,漏至衬底的结电容比常规LDMOS和PSOI LDMOS分别降低39.1%和26.5%.1dB压缩点处的输出功率以及功率增益比PSOI LDMOS分别提高62%和11.6%,附加功率效率从34.1%增加到37.3%.该结构器件的耐压比体硅LDMOS提高了14%.

射频反应磁控溅射法退火生长Na-N共掺杂p-ZnO薄膜

采用射频反应磁控溅射法退火生长得到了Na-N共掺杂p-ZnO薄膜。XRD测试结果表明,退火前后均得到c轴择优取向的ZnO薄膜。Hall测试结果表明:退火后薄膜的电学性能明显改善,得到了p-ZnO薄膜,退火温度为450℃时取得最佳电学性能:室温电阻率为139.2Ω.cm,迁移率为0.2cm2.V-1.s-1,空穴浓度为2.5×1017cm-3。XPS分析表明:Na掺入ZnO中作为受主NaZn而存在,N主要以N—H键的形式存在,其受主NO的作用不明显,但是否存在NaZn-NO受主复合体,还需进一步的研究。

一种避免网络间数据碰撞的新型RFID阅读器设计

为解决航天器上无线射频识别(RFID)网络和其他网络共存时的干扰和碰撞问题,文章提出了一种避免碰撞的新型RFID阅读器的设计,分析和验证了新型RFID阅读器在RFID和紫蜂技术(ZigBee)网络共存时的有效性。新型的RFID阅读器具备竞争接入机制和网络协调能力,在网络共存和互联互通中,起到了一个协调器和中心控制节点的作用,降低了碰撞概率(在仿真分析中可从40%左右降到几乎为0),提高了网络吞吐量。新型RFID阅读器的使用和功效不限于这两种网络的共存情况,在RFID和其他网络的共存时,同样有效。

(Zr,Al)N薄膜的微结构及性能研究

采用射频磁控反应溅射在单晶Si（100）上沉积了一系列不同Al含量的（Zr,Al）N薄膜,利用能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和微力学探针对薄膜的成分、结构、力学和抗氧化性能进行了表征。研究结果表明,当Al含量在0%～20.31%（原子分数）之间时,薄膜是B1型（NaCl）单相结构;当Al含量为31.82%时,同时出现B1和B4型（ZnS）双相结构。当Al含量超过36.82%时,以B4结构为主。随着铝含量的增加,薄膜晶面间距减小,晶格常数变小。薄膜的力学性能测试表明,适当的Al含量可以提高薄膜的硬度。随着Al含量的增加,薄膜的抗氧化性能得到改善,对于B1型（Zr,Al）N薄膜,其结构稳定性也得到增强。

(Si/Ge)_n多层薄膜的设计制备及光吸收性能

采用射频磁控溅射技术,在石英玻璃衬底上沉积了具有不同层数和厚度的(Si/Ge)n多层薄膜。XRD、Raman光谱测试表明,溅射态薄膜为微晶结构,在溅射过程中层间扩散形成Si-Ge振动键,溅射时间和薄膜层数影响着薄膜层间的扩散和结晶率;FESEM结果表明,薄膜表面由颗粒团簇构成,层与层之间有明显界面。UV-vis光谱测试表明,(Si/Ge)n多层薄膜在可见光范围内具有较宽的吸收,增加薄膜层数可扩大太阳能光谱的响应范围,而增加Si单层膜厚度对光吸收范围的影响较小。

射频磁控溅射制备(AlCrTiZrNb)N高熵合金薄膜的微观组织和力学性能

研究了氮含量对(Al Cr Ti Zr Nb)N高熵合金薄膜微观结构和力学性能的影响,利用射频磁控溅射工艺在不同N2和Ar流量比下制备了(Al Cr Ti Zr Nb)N高熵合金薄膜。结果表明,随着氮气流量的升高,(Al Cr Ti Zr Nb)N薄膜的沉积速率逐渐下降,Al Cr Ti Zr Nb合金薄膜的结构由非晶态转变为由Me-N(金属氮化物)构成的面心立方固溶体结构,(Al Cr Ti Zr Nb)N薄膜的择优生长取向为(200)晶面。同时随着N2流量的增加,(Al Cr Ti Zr Nb)N高熵合金薄膜的硬度首先快速升高,随后略微降低。当N2∶Ar=1∶1时,(Al Cr Ti Zr Nb)N薄膜硬度最大值28.324 GPa,此时(Al Cr Ti Zr Nb)N薄膜呈现单一的面心立方固溶体结构,饱和Me-N相的形成与各元素的固溶强化作用是其硬度的增长的主要原因。