离子束诱导电荷显微术的现状与发展趋势

离子束诱导电荷显微术 (IBIC)是核子微探针显微成像技术的又一新发展 ,它具有低束流(fA量级 )、高效率的特点 ,已被广泛应用于半导体材料和微电子材料研究中。本文简述了离子束诱导电荷显微术 (IBIC)的原理和实验方法 ,综述了IBIC研究的现状和进展。

离子束感生电荷显微术的研究

使用低束流技术 ,在高分辨率扫描质子微探针装置上开展了离子束感生电荷显微术 ,并研究了半导体材料 Ga As的电子学性能。实验结果表明 ,在同一扫描区域内 ,材料的电荷收集效率具有不均匀特性 ,而且氦离子激发产生的 IBIC显微图谱的对比度比质子要强。

65nm双阱CMOS静态随机存储器多位翻转微束及宽束实验研究

利用微束和宽束辐照装置分别对两款65nm双阱CMOS静态随机存储器(SRAM)进行重离子垂直辐照实验,将多位翻转(multiple-cell upset,MCU)类型、位置、事件数与器件结构布局相结合对单粒子翻转(single-event upset,SEU)的截面、MCU机理进行深入分析。结果表明,微束束斑小且均匀性好,不存在离子入射外围电路的情况;NMOS晶体管引发的MCU与总SEU事件比值高达32%,NMOS晶体管间的电荷共享不可忽略;实验未测得PMOS晶体管引发的MCU,高密度阱接触能有效抑制PMOS晶体管间的电荷共享;减小晶体管漏极与N阱/P阱界面的间距能降低SRAM器件SEU发生概率;减小存储单元内同类晶体管漏极间距、增大存储单元间同类晶体管漏极间距,可减弱电荷共享,从而减小SRAM器件MCU发生概率。

CVD金刚石微剂量仪的辐射优化研究

金刚石材料具有大的能带间隙、快的电荷收集和低的介电常数等,在较恶劣的实验环境下(如对于超大规模的强子对撞机和同步辐射加速器进行近距离、高辐射条件下的信号探测),有望成为常规的硅、砷化镓等探测器的替代品。为了改进金刚石探测器的性能,本文采用5MeV质子对CVD金刚石微剂量仪进行了辐照,并采用侧向微束离子诱导电荷(IBIC)技术分析研究其性能。实验发现:①经46 Gy质子辐照后金刚石探测器的收集效率得到了很大的改善;②收集效率和计数的均匀性也得到了提高,尤其是计数的均匀性,在窄条宽很小情况下其均匀性已达95%以上。可见用质子辐照CVD金刚石是提高其性能的有效途径之一。

应用嗜酸的氧化亚铁硫杆菌对矿物生物改性的方法从黄铜矿和毒砂中选择性浮选分离黄铁矿

本文讨论了在自然pH下用嗜酸的氧化亚铁硫杆菌对矿物生物改性,来选择性将黄铁矿与黄铜矿和毒砂分离开。用微电泳测量方法研究了细菌与矿物之间的作用对矿物和细菌细胞表面电荷的影响。固着试验证实了细胞向特定矿物上固着与经细胞作用后的矿物的动电行为之间存在的关系。评估了细菌细胞作用对3种矿物黄药诱导浮选的影响。嗜酸的氧化亚铁硫杆菌迅速和牢固地固着在黄铁矿表面上,甚至在捕收剂存在的情况下,经细胞作用的黄铁矿仍具亲水性。相反地,甚至在与细菌细胞作用后,捕收剂仍可很好地浮选黄铜矿。在细胞存在时,被铜离子活化的毒砂可以保持其疏水性,这主要是因为细菌细胞向毒砂表面上固着速度很慢。所以,矿物与细菌细胞和捕收剂适当的调浆,可以有效地抑制黄铁矿、黄铜矿和毒砂混合物中的黄铁矿。