MEMS正装传感器复合钝化层高温可靠性的研究

绝缘体上硅(SOI)所制备的压阻式正装压力传感器可在高温下良好工作,但高温环境下电阻条和金属引线长期暴露在环境中易受到氧化和腐蚀,对传感器的输出造成影响,使电学性能发生变化甚至失效,为避免这种情况,通常在表面进行钝化处理。文中采用SiO_(2)-Si_(3)N_(4)复合钝化层对SOI正装传感器芯片进行钝化,并且对钝化层进行高温老化考核,模拟高温和恶劣环境,验证其高温可靠性。实验结果表明:按照SiO_(2)厚度为200 nm、Si_(3)N_(4)厚度为300 nm的SiO_(2)-Si_(3)N_(4)复合钝化层能在350℃高温下对正装传感器进行有效保护且电学性能完好,满足芯片在高温下可靠性的要求。

垂向层化对海洋生物生产和碳沉降影响的模型研究

受到太阳辐射和淡水输入等影响,海洋的次表层和表层将形成温度跃层和盐度跃层。温度和盐度跃层的存在将使得海洋在不同深度上形成明显的层化现象,阻碍上下层水体间的物质交换。为了研究这种不同深度上的层化现象对海洋生态系统垂向结构的影响,使用了一个简化的一维营养盐-浮游植物-碎屑的模型进行研究。结果显示,无论是表层还是次表层的层化,都会显著地抑制层化区域以下水层营养盐的向上输运,导致层化区以上水层内营养盐浓度的降低。同时,层化区域以上水体浮游植物生物量显著降低,次表层浮游植物生物量最大值层(DCM层)变薄,导致真光层内生物生产力降低;而真光层向深海的碳输出通量也同时降低。层化区域越厚、层化越强,真光层内生物生产越受抑制,碳输出通量越低。相比于表层层化,次表层层化的存在则进一步导致DCM层深度加深,并显著降低DCM层的浓度,使得次表层层化造成的真光层内生物生产力和向深海碳沉降降低得更多。研究证明了在全球气候变化造成海洋增温和冰川融化、极端降雨事件增多造成局部海域表层盐度降低的背景下,海洋垂向层化的增强将对海洋生态系统和全球海洋生物地球化学循环产生不可忽视的影响。

大断面斜井富水砂化层段注浆改性及围岩控制技术研究

为研究大断面斜井富水砂化层段注浆改性及围岩控制技术,以曹家滩煤矿主斜井为工程背景,通过数值模拟对比分析了未注浆和使用普通硅酸盐水泥、水泥-水玻璃及SJP注浆材料进行注浆时砂化层涌水及围岩控制效果,提出了合理的过砂化层段围岩控制方案。研究结果表明:采取注浆后的巷道围岩变形量、塑性区范围及透水能力大幅度减小,SJP注浆材料的围岩控制及防渗能力要优于普通硅酸盐水泥及水泥-水玻璃注浆材料,通过喷射混凝土及架设U型钢棚可以有效控制斜井砂化层段围岩变形。现场工程应用表明:采用SJP注浆改性后,斜井砂化层段涌水量由27 m^(3)/h缩减至17 m^(3)/h,治理段井筒结构整体受力状态良好,斜井井筒结构安全稳定。

水耕条件下弱结构耕层土壤性状微层化现象的研究

由于土壤颗粒的选择性沉降,弱结构农田中水耕作用可导致耕层内上下之间物质组成的差别。为了解这种差异化是否会影响土壤性状的分异,本文选择代表性农田比较分析了水耕与旱耕条件下耕作层内上下部之间土壤性状的差异,并与结构发育良好的土壤进行了比较。结果表明:长期水耕的弱结构农田耕作层上下土壤之间颗粒组成、有机质、全氮含量、CEC、有效磷、速效钾、微生物生物量碳和Cu、Zn、Cd、Pb的含量均存在明显的分异,粗颗粒(砾石和砂粒)由上至下增加,而细颗粒(粘粒)从上至下减少。从0~2 cm土层至18~20 cm土层,土壤有机质、全氮、CEC分别下降达49.77%、48.77%和38.25%;土壤有效磷、速效钾和微生物生物量碳分别下降21.23%、13.54%和29.24%;从0~4 cm土层至16~20 cm土层,Cu、Zn、Cd和Pb的含量分别由27.43~28.33、65.45~71.43、0.13~0.15、24.73~27.65 mg/kg下降至23.74~24.32、53.66~54.54、0.053~0.067、18.78~19.54 mg/kg;但土壤pH的变化不明显。结构良好的农田长期水耕对以上性状的影响较小或没有影响。长期旱耕的耕作层中有机质、全氮、CEC、速效养分、微生物生物量碳和Zn、Pb含量也呈上高下低的趋势,但上下之间的差异较小,对耕作层中颗粒组成、pH、Cu和Cd的分布无明显影响。研究认为,长期水耕可导致弱结构耕作层土壤性状的非均质化,可能会影响作物对土壤养分的吸收,应重视对其结构的改良。

Al_(2)O_(3)/HfO_(2)双钝化层微波氢终端金刚石MOSFET特性研究

微波氢终端金刚石器件低纵横比会导致较高的关态漏极泄漏电流,从而降低器件可靠性。文章首先提出一种金属-绝缘体-半导体电容模型揭示了漏极泄漏电流的抑制机理,然后利用高介电常数(High-K)顶部钝化层(Upper Passivation Layer,UPL)对漏极泄漏电流进行抑制,最后制备了40/100 nm Al_(2)O_(3)/HfO_(2)双钝化层氢终端金刚石金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。实验结果表明,顶部钝化100 nm厚HfO_(2)后的氢终端金刚石MOSFET,在纵横比为7.5的情况下实现了约-3×10^(-7)mA/mm的漏极泄漏电流,射频特性测试表明其截止频率和最高振荡频率分别为6.1 GHz和11.1 GHz。以上结果表明,本文提出的Al_(2)O_(3)/HfO_(2)双钝化层氢终端金刚石MOSFET在高可靠和高频应用方面具有重要意义。

“从不”的跨层词汇化

“从不”最初连用产生于先秦时期,在唐代以前,“从不”都处于跨层结构,唐代是“从不”词汇化的形成时期,经元代发展,一直到明清时期达到成熟期。在结构紧密和语义凝练的前提下,加之语用的经济原则,“从不”经过结构的重新分析,跨层词汇化成为独立的副词。

高浓度黏性泥石流堆积层理结构中筛积层和粗化层形成机理的研究

根据高浓度黏性泥石流的观测资料 ,应用不同类型黏性泥石流的流变特性和流体结构的分类指标—流核比 ,对高浓度黏性泥石流堆积中的混杂层、筛积层和粗化层理结构进行了成因差异分析。侧重分析了砾石质点在高浓度黏性泥石流蠕动流场中作向上垂直运动的魏森伯效应 ,并在表面富集形成了筛积层的成因 ,及其它与粗化层结构的区别。

刀具氮化物涂层的研究进展

综述了刀具氮化物涂层的研究进展及发展趋势,分析了制备多元多层氮化物涂层的物理沉积技术及其优劣势。指出刀具氮化物涂层的种类从单一的金属涂层发展到二元合金涂层,目前又朝着多元合金复合涂层发展;涂层的层数从单层发展到多层,而且各单层涂层的厚度将趋于纳米化。多元多层氮化物涂层是今后刀具涂层的研究热点。

粗化层破坏的试验研究和机理分析

本文选用粒径为0.05-25.0mm的天然沙,在长16m,宽0.3m,深0.4m的变坡玻璃水槽中进行了3种级配的14组次粗化层形成和连续破坏的试验。在前人研究基础上,根据试验观察和泥沙起动判别条件,将普动作为粗化层破坏的判别条件。在分析试验资料的基础上,初步探讨了粗化层破坏的机理,得到了粗化层破坏的初步水流条件,发现粗化层破坏流速与一般泥沙起动流速不同,粗化层越粗,破坏流速越大。

粗化层破坏过程中的最大推移质输沙率试验研究

为了探讨清水冲刷与粗化层破坏过程中的推移质输沙率与水流强度的相关关系,进行了清水冲刷与粗化层破坏的概化试验研究。清水冲刷与粗化层破坏过程中的推移质输沙率峰值相应的无量纲输沙强度随水流强度的增大而增大,其增速较梅叶-彼德公式、拜格诺公式、恩格隆公式的计算结果明显偏大。采用梅叶-彼德公式相同的形式,通过回归得到了清水冲刷与粗化层破坏过程中的推移质输沙率峰值相应的无量纲输沙强度与水流强度的相关关系。这一成果对受清水冲刷时间较长河段的河床冲刷保护与取水防沙等有一定的参考价值。

羧基化单层碳纳米管修饰电极的电化学表征及其电催化作用

The electrochemical behavior of the film of single wall carbon nanotube(SWNT) functionalized with carboxylic acid group was studied extensively at the glassy carbon(GC) electrode. One stable couple of waves corresponding to the redox of the carboxylic acid group, which was supported by the IR experiments, was observed. The electrode process involved four electrons, while the rate determining step was a one-electron reduction. The SWNT film modified electrode showed nice electrocatalytic behaviors toward the oxidations of some biomolecules such as dopamine, epinephrine and ascorbic acid.

贵州开阳白马洞铀矿化岩层地球化学特征

贵州开阳白马洞铀矿是重要的蚀变型铀矿,通过对白马洞清虚洞组黑色蚀变岩及白云岩风化红粘土和寒武系牛蹄塘组黑色页岩的常量元素、微量元素和稀土元素组成的分析研究,发现铀元素含量与Re、Se、Pb、Cu、As、Sb、Tl、Zn、Ni、Mo、Co、S含量为正相关关系,铀含量高,则Re、Se、Pb、Cu、As、Sb、Tl、Zn、Ni、Mo、Co、S含量也高,其中As、Co、Mo、Ni、Re、Tl、Zn、S具有显著的正相关性,而且地表土壤中Se、V、Mo等元素的富集是铀矿找矿的主要标志之一。根据白马洞清虚洞组、寒武系牛蹄塘组黑色页岩、灯影组硅化白云岩的稀土元素配分模式分析,硒富集和铀矿化矿源层不仅是牛蹄塘组黑色页岩,可能有更深部的矿源存在。认为硒富集区是铀矿找矿远景区域;古代炼汞矿渣富集铀矿,值得开发利用和治理。

卵石河床清水冲刷粗化层破坏临界条件试验研究

针对山区卵石河道普遍存在的床面粗化层现象,进行了水流强度连续小幅增大的清水冲刷粗化层破坏试验研究,旨在探讨粗化层破坏与水流强度之间的临界关系。试验结果表明,水流强度的增大并不一定能破坏床面粗化层,只有当水流强度增大到一定程度时,粗化层才会破坏。对于本系列试验所用泥沙,只有床面切应力大于初始粗化床面切应力的1.2倍,粗化层才会破坏。粗化层床面结构对粗化床面切应力有着重要的影响。

模拟冻融循环对黑土黏化层孔隙结构的影响

以东北典型黑土区耕地土壤为研究对象,采用室内模拟冻融以及CT(Computerized tomography)扫描相结合的方法,通过孔隙数目、平均面积、成圆率3个指标的量化与分析,研究了冻融循环对黏化层土壤孔隙特征的影响规律,以期为探明该区土壤侵蚀机理提供科学依据。研究结果表明,冻融循环不同程度地降低了原状土和填充土的孔隙数目和面积,均在循环3次时达到最低值,冻融循环对≥5 mm孔隙影响较为明显。相对原状土而言,前期含水量对黏化层填充土柱孔隙特征的影响较小。黏化层结构对模拟冻融循环的响应特征印证了季节性冻融循环对黑土区黏化层可蚀性的影响,进而诱发土壤侵蚀、促进沟蚀发展的可能。

La_2O_3-Mo阴极表面碳化层作用机制研究

用光电子能谱和 Ａｕｇｅｒ电子能谱等分析手段对纯钼丝表面离子注 Ｌａ后形成的 Ｌａ_２Ｏ_３－Ｍｏ阴极表面碳化层的作用机制进行了研究实验结果表明，碳化层主要起到产生活性物质 Ｌａ的作用，此外还具有贮存和输运活性物质的作用．改变阴极碳化工艺可使 Ｌａ_２Ｏ_３－Ｍｏ三极管阴极的寿命由初期的 １４ ｈ提高到满足实际应用水平（１０００ ｈ）的 １４３６．５ ｈ．

大尺度物体在层化海洋中的波浪绕射和散射理论(Ⅲ)边界元方法

本文利用格林公式,给出了在层化海洋中用格林函数表出的波浪绕射与散射波场中的扰动压力振幅的积分解表达式,并采用Fourier变换方法求得格林函数的解析解,导出了相应的边界积分方程,从而成功地将边界元方法应用于层化海洋中的波浪绕射和散射问题的研究中来。

钝化层沉积工艺对过孔尺寸减小的研究

为了适应TFT-LCD小型化与窄边框化以及在面板布线精细化的趋势,提高工艺设计富裕量以及增加面板的实际利用率,研究了通过改变钝化层(PVX)的沉积工艺来减小液晶面板阵列工艺中连接像素电极与漏极的过孔(VIA)尺寸的方案,通过设计实验考察了影响过孔大小的钝化层的主要影响因素(黑点、倒角、顶层钝化层沉积厚度,顶层钝化层沉积压力),得出了在不改变原有刻蚀方式基础之上使过孔的尺寸降低20%～30%的优化方案,并对其进行了电学性能评价(Ion:开态电流、Ioff:关态电流、Vth:阈值电压、Mobility:迁移率),从而获得了较佳的减小过孔尺寸的方案,提高了产品品质。

粗化层试验与预报

从试验和理论角度对床面冲刷形成粗化层问题作了研究。基于冲刷粗化试验资料并结合非均匀沙分级起动公式确定了粗化层形成和完全破坏的临界水力条件。文中建立了以非均匀沙分级起动概率为核心可同时预报粗化层级配和冲刷深度的冲刷粗化多步随机模式 ,预报结果与粗化试验资料颇为一致。

清水冲刷粗化层极限冲深试验研究

在总结前人对粗化层冲刷深度研究的基础上,结合室内不同级配的非均匀床沙概化模型试验,探讨了清水冲刷粗化层极限冲刷深度。通过概化的粗化层结构模型,将粗化保护层厚度与床面可动层厚度建立关系,从而提出了一个简单、实用的清水冲刷粗化层极限冲深计算方法;并通过水槽实验资料对计算方法进行验证,将计算结果与实测值进行了比较。

304不锈钢硼化层的微观组织结构分析

以304不锈钢为基材,利用自制固体渗剂在不锈钢表面成功制备了硼化层,厚度可达50μm,结合强度为33.5MPa。利用X射线衍射仪和透射电镜对硼化层的相结构和微观组织结构进行分析,并利用电子探针对硼化层的截面形貌进行分析。结果表明,硼化层主要有FeB和Fe2B相组成,Fe2B晶粒细小,晶界平直;夹在Fe2B晶粒之间的齿间组织粗糙不平,是基体合金元素和B元素结合生成的硼化物,这些硼化物紧密的附着在Fe2B晶粒上。这些组织有利于提高硼化层与基体的结合强度。