极紫外多层膜基底表面粗糙度综合表征技术

研究用不同清洗方法对硅基底表面粗糙度的影响,首先使用原子力显微镜(AFM)直接测量硅片表面粗糙度;然后,利用直流磁控溅射方法,在相同制备工艺条件下镀制M o/S i多层膜,使用X射线衍射仪(XRD)对多层膜二级衍射峰进行摇摆曲线扫描;最后,利用同步辐射测量多层膜的反射率,间接表征基底的粗糙度。结果表明,超声清洗后镀制的多层膜反射率最高,结论与AFM,XRD等表征方法一致。

基于AFM单晶硅台阶线边缘粗糙度、顶表面和底表面粗糙度的测量

采用原子力显微镜以TOP-DOWN方式测量单晶硅刻线单侧形貌。提出以单次扫描线上5个最低测量值的平均值为高度参考点且各条扫描线参考高度在统计意义下相等,校正(原子力显微镜)AFM压电驱动器高度方向非线性。通过NIST高度算法和直方图方法相结合确定样本边缘表面、顶表面和底部表面范围。顶表面和底表面各扫描线的功率谱密度(PSD)、均方根值(RMS)基本一致。对于边缘粗糙度而言,RMS随测量高度增加而减小;PSD随高度增加主导频率范围略有降低但变化不明显。

不同底床粗糙对异重流运动特性的影响

本研究利用开闸式盐水异重流试验及数值模拟探讨在不同盐度及底床粗糙度的影响下对异重流运动特性的影响。实验利用粒子图像测速法(PIV)和摄像机可以记录整个异重流的运动过程,异重流头部的位置和速度是主要的研究区域。研究结果显示,底床铺设泥沙在异重流运动中扮演重要的角色,增加了底床摩阻,使头部的运动速度及涡度值明显降低,而且异重流头部变钝。利用重整化群(RNG)的k-ε湍流模式模拟研究异重流头部结构,发现数值结果和实验结果吻合良好,并可利用从剖面水平流速解释异重流加速区、等速区和减速区。当底床是光滑时,在两种流体的交介面有著因为卷吸作用所造成的负向速度,也就是异重流剖面水平速度产生剧烈变化;底床泥沙的存在改变了异重流的水平速度分布,使剖面流速并未出现负向流速。

波浪-海流-微地形耦合的沉积动力模式建立及应用

沙纹微地形普遍存在于海底,沙纹的消长能改变底部应力进而影响泥沙的运移。以往研究较多侧重于波致沙纹,并已应用于波浪模式的底摩擦计算,而较少考虑波流联合效应产生的沙纹,也未将其应用于综合的水动力模式和沉积物输运模式。本文在POM水动力模式中嵌入新南威尔士大学泥沙模式,通过耦合波流共同作用的微地形模型与波流相互作用底边界层模型,发展了波浪-海流-微地形(沙纹)耦合的沉积动力模式。本文将该模式应用于澳大利亚Jervis湾,针对波主导和波流联合主导沙纹两种类型,分别进行了沙纹发展状态、几何形态的分布及悬浮泥沙的模拟。结果表明:波致沙纹比波流联合作用的沙波具有更大的波高和波长,因此当波主导时沙纹对悬浮泥沙起着关键作用。通过考虑随沙纹变化的粗糙度,相比于以往模式设置均一的粗糙度,该模型能对悬浮物浓度的骤升过程进行更精细的预测。

工艺参数对化学气相沉积硫化锌起拱的影响

本文系统研究了沉积温度、压力、Zn/H2S、以及衬底表面粗糙度对起拱的影响。实验表明,适当的提高沉积温度(650℃)和降低沉积压力(1.5×104Pa)有利于抑制沉积起拱;当Zn/H2S<1时起拱减弱,但透过率下降,可在沉积的初期采用低的Zn/H2S抑制起拱;由于表面阴影和钉扎效应,相对粗糙的衬底表面有更好的抑制起拱效果。

微细超声辅助高速微槽铣削加工工艺研究

为了提高6061铝合金板微铣削槽加工质量,搭建一种轴向超声振动辅助高速微槽铣削实验装置。设计单因素实验探究主轴转速、超声功率、进给率三个因素对微槽顺铣侧毛刺长度和底面粗糙度的影响规律。制定正交实验寻求主轴转速、超声功率、进给率三个因素的共同作用对微槽底面粗糙度的影响效应,做显著性检验,寻找最优水平组合。实验结果表明:单因素实验中,相对高的主轴转速、适中的进给率、适中的超声功率铣削出的微槽顺铣侧毛刺较少、毛刺长度较短,相对低的转速、相对小的进给率、适中的超声功率铣削出的微槽底面粗糙度较小。正交实验中,主轴转速和超声功率值的变化对微槽底面粗糙度影响显著,通过正交分析与方差分析,最终确定出最优水平组合。

异重流在不同粗糙底床上运动特性的实验研究

进行一系列开闸式异重流水槽实验,考虑三种不同底床粗糙度对异重流运动特性的影响.通过高速摄像机拍摄异重流的运动过程,并利用粒子图像测速技术(PIV)记录局部流场结构.结果表明:异重流运动过程分为滑塌阶段和自相似阶段,底床粗糙度可以改变异重流的运动状态,尤其是通过底床附加阻力降低异重流头部速度并迫使其更早进入自相似阶段,但是对滑塌阶段速度影响不显著.异重流的弗劳德数在滑塌阶段变化不显著,而在自相似阶段呈现递减趋势;掺混系数随头部位置和理查德森数增大均呈现递减趋势,而粗糙底床可以加强掺混,增大掺混系数.异重流上界面与环境水体掺混形成正涡度带,下界面由于底床无滑移条件和底床流场结构的多方向性形成正负涡度带交错的现象,并且异重流剖面速度峰值会出现抬升现象.

超高强度钢MJ外螺纹滚压强化及检测研究

以超高强度钢TM210A钢材料的MJ外螺纹加工为例,通过设计工装、优化流程、滚压强化,在保证螺纹小径不变的情况下,改善螺纹牙底表面微结构,并以非接触式手段检测牙底表面粗糙度。经过分析可知:滚压强化可以有效减小螺纹牙底应力集中,从而提升零件整体性能。