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。

衬底表面处理对燃烧焰法沉积金刚石膜成核密度的影响

研究了衬底表面不同处理对燃烧焰法沉积金刚石成核密度的影响，发现用硬微粉（金刚石，碳化硅）对衬底的刻划，能明显地提高成核密度，在衬底表面涂覆机械泵油或先沉积薄类金刚石层也能显著提高成核密度。成核密度的提高有利于生长出连续金刚石膜。

氢等离子体原位清洁硅衬底表面

本文研究了在用氢等离子体原位清洁硅片表面过程中,衬底温度,等离子体能量,处理时间及退火工艺对衬底表面清洁及晶格损伤的影响.实验结果表明,较高的衬底温度,较低的等离子能量有利于得到高度清洁、晶格损伤可恢复完整的硅表面.衬底温度为室温时的等离子体处理对硅表面会引入不可恢复的永久性损伤(缺陷);等离子体处理后的退火对于恢复晶格完整是极其必要的.完善的等离子体清洁处理之后,在1000℃下利用硅烷减压外延生长的外延层中,层错密度和位错密度分别小于50个/厘米~2和 1×10~3个/厘米~2.

三氧化二铝衬底表面杂质对二氧化钛厚膜氧敏特性的影响

以三氧化二铝(Al2O3)为衬底,二氧化钛(TiO2)为厚膜氧敏材料,研究衬底表面杂质对厚膜高温氧敏特性的影响。用X射线光电子能谱监测常用Al2O3基体在制备及表面抛光过程中引入的钙(Ca)、硅(Si)、钠(Na)、氮(N)等杂质及含量。X射线衍射分析表明:衬底杂质使厚膜主体物相仍保持金红石结构,但随着Si离子摩尔分数(下同)的提高,厚膜的金红石结构中出现低度的Si,Ti有序化。扫描电子显微镜分析表明:Ca,Na离子含量较高的样品,晶粒表层包覆使厚膜粒度呈现增大的迹象。伏安法的厚膜氧敏特性测试表明:衬底表面存留的Ca离子含量越高,引入深能级空穴浓度越高,高温(600℃以上)氧气响应特性变差。缺位分析认为,衬底表面存留Ca,Si,Na离子产生的Ti金属缺位是影响敏感膜高温富氧响应特性和响应时间的主要因素。

InP衬底表面的H_2/N_2等离子体清洁技术

本文介绍了用电子回旋共振（ＥＣＲ）Ｈ２／Ｎ２ 等离子体去除ＩｎＰ衬底表面的氧、碳原子的方法，并保持了ＩｎＰ衬底表面原有的有序结构，给出了这种处理方法的工艺条件，对这种方法的优越性进行了系统的分析和讨论。

衬底表面对成核的影响

研究了汽相沉积过程中的衬底表面结构的成核热力学，计算了平面与凹结构内的临界核形成能，表明与平面相比成核优先在凹结构发生。指出通过人工微结构的设计，可以实现在凹结构内生长出点状结构，即在非平面上生长出点状结构阵列。

单晶硅反射镜激光能量吸收系数与衬底表面质量的关联

高能激光系统中,单晶硅基底反射镜的能量吸收系数是影响系统性能的关键指标。衬底加工质量对镀膜后元件激光能量吸收系数影响显著。通过测试不同衬底粗糙度、划痕密度的单晶硅反射元件,分析衬底表面典型加工特征(粗糙度、划痕)对激光能量吸收系数的影响规律,认为粗糙度与吸收系数正相关,粗糙度均方根从0.668nm降低至0.345nm会使吸收系数降低28.0%。少量划痕对吸收系数的直接影响并不明显,吸收系数均值变化在3.1%以内。但表面划痕会诱发激光损伤,划痕密度较大时会引起后续能量吸收持续增大,辐照400s后,吸收系数较辐照100s时增大18.3%。

大尺寸平面磁控靶高功率脉冲放电的近基底表面光谱研究

目的探索高功率脉冲磁控溅射方法在大尺寸平面磁控溅射Cr靶过程中,近基底表面等离子体区域内的活性粒子分布特性以及辐射跃迁过程,为HiPIMS的规模化应用提供实验基础和理论依据。方法选择不同高功率脉冲溅射脉冲电压、工作气压和耦合直流等关键沉积参数,采用等离子体发射光谱仪测量近基底表面等离子体区域内的光学发射光谱,分析原子特征谱线的种类、强度分布、离子谱线强度百分比、金属原子谱线含量等。结果当脉冲电压到达700 V后,基底表面的等离子体区域内的金属离化率显著提高;脉冲电压为600 V时,适当增加工作气压至5.0 mTorr,能有效提高到达基底的Cr激发态粒子含量,工作气压的升高会降低金属离化率。增加耦合直流在一定程度上降低了能到达基底的活性Cr^+和Cr~*原子含量,为了保持一定的活性粒子比例,耦合直流应当小于1.0 A。结论大面积高功率脉冲磁控溅射中的近表面等离子体区域内的主要活性粒子为Ar^+和Cr~*激发态原子,其主导的碰撞过程为Ar^+的电离复合过程和Cr~*的退激发过程,金属离化率还有待提高。

衬底表面预处理增强金刚石薄膜成核的研究进展

近年来与金刚石成核有关的技术研究取得了较大的进展.本文综述了衬底表面的预处理对增强利用化学气机沉积生长金刚石薄膜成核的作用,并进行了分析和讨论.

阵列型基底表面纳米球凸排布规律与SERS性能的关系

采用程序旋涂、UV原位聚合和镀金等技术,将单分散SiO2微球在液态可聚合单体介质中快速剪切组装,高通量地简便制备球凸阵列型SERS基底。单片基底面积可达81 cm2,其表面为"长程球凸阵列、短程岛状分布"的等级制结构。以苯硫酚为探针的SERS结果表明,所得基底的Raman信号增强因子达107～108量级,且重现性良好(81 cm2范围内增强因子的相对标准偏差在16%～35%之间);改变组装介质的种类可以调控球凸的排布规律和排布密度,随着球凸排布密度和排布周期性的增加,基底Raman增强能力及其增强因子的重现性均有明显提高。

钢轨轨底上表面缝隙腐蚀研究现状

在潮湿的环境中,铁路系统中的轨底上表面和绝缘轨距块之间容易发生缝隙腐蚀,这种现象导致轨底逐渐变薄,造成严重的安全隐患。目前缝隙腐蚀研究主要涉及螺栓螺母、边缘板等异形结构,而对轨底上表面与绝缘轨距块之间的缝隙腐蚀的研究报道较少。对轨底上表面的缝隙腐蚀现象进行深入分析,探讨了现阶段轨底上表面缝隙腐蚀的产生和机械辅助缝隙腐蚀机制、相关的检测技术和方法以及防护措施的研究现状。

金银合金纳米星/聚氯乙烯柔性表面增强拉曼基底的制备及其对毒死蜱的检测

该文制备了一种金银合金纳米星/聚氯乙烯柔性表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman scattering,SERS)基底,该基底具有透明度高、灵活性强和SERS增强性能显著的优点,可以快速实现对果蔬表面毒死蜱残留的定性和定量检测。在复合基底制备中,首先优化聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)添加量获得柔性良好的PVC基底,并优化氯金酸/硝酸银体积比制备了形貌鲜明且SERS增强效应显著的各向异性金银合金纳米星(gold-silver alloy nanostars,Au@Ag NSs),其次以拉曼信号分子4-巯基苯甲酸为对象,通过拉曼光谱仪测定其在复合基底上的SERS强度,确定了Au@Ag NSs溶液的最优浓缩倍数,进一步验证了基底的良好SERS效应、重现性和稳定性,最后成功应用于苹果表皮毒死蜱残留的检测。

带电液体基底表面银原子的凝聚和扩散行为

研究了沉积在带电液体基底 (硅油 )表面的银原子的凝聚以及扩散行为 .先采用热阴极电子发射方法使液体基底表面均匀带电 ,然后用蒸发沉积方法将银原子沉积到带电的液体基底表面 .实验发现 :被沉积的银原子首先凝聚成直径约为 1 2 μm的准圆形团簇 ,然后由于库仑排斥力作用而相互离散 ,所有团簇均向基底的四周边缘漂移 ;基底表面的团簇数密度n随时间t指数衰减 ,衰减时间常量Of≈ 1 1× 10 - 4s- 1 ;两团簇相互离散的相对平均速率V与它们之间的相对距离L在统计意义上成正比 ,即V =HL ,其中沉积刚结束时常量H≈ 2 9× 10 - 4s- 1 ,然后随扩散时间t而逐渐趋于零 .分析表明 :由于带电银原子团簇的扩散运动 ,使基底表面的电荷重新分布 。

衬底表面覆盖对薄膜成核和生长的影响

在薄膜生长的成核阶段，稳定聚集体将逐渐覆盖衬底表面．同时，薄膜的生长将发生在被覆盖的衬底部分，而成核则发生在未被覆盖的部分．本文研究了衬底表面被覆盖的程度对薄膜成核和生长的影响，对广泛应用的薄膜理论，给出一些修正公式．结果表明，成核速率正比于衬底表面未被覆盖面积的平方．而薄膜理论认为成核速率是时间常量，似显得粗糙．

衬底离子束表面氮化对ZnO薄膜性质的影响

采用射频磁控溅射法在抛光硅片上沉积了一系列ZnO薄膜样品。通过对薄膜样品X射线衍射谱的分析、原子力显微图的观察、吸收光谱和荧光光谱的研究,发现Si衬底的离子束表面氮化对ZnO薄膜的晶体结构、表面形貌和光学性质有重要影响。在衬底温度为200℃、高纯氩氧比例为3∶1、压强为1.5Pa的条件下,在经离子束表面氮化预处理的Si衬底上溅射沉积的ZnO薄膜,经450℃真空退火,成为高(0002)晶面取向的ZnO薄膜,并具有良好的光学性质。

等离激元@MIL系列铁基金属有机骨架表面增强拉曼光谱复合基底的制备与应用进展

表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)是一种高灵敏度、高特异性的新型指纹光谱分析方法,在众多领域应用潜力巨大。SERS效应的产生依赖于高性能的SERS活性基底。常规等离激元纳米粒子(plasmonic nanostructures/nanoparticles,NPs)作为传统SERS基底存在富集效果不佳、抗干扰能力差等问题,在一定程度上限制了SERS技术在实际样品检测中的应用。铁基金属有机骨架(iron-based organometallic frameworks,Fe-MOFs)因其具有多孔隙、高稳定性的结构特点,可以为NPs提供具有富集效果和筛选效应的稳定检测平台,实现特定成分检测和检测后产物的无害化处理。本文重点总结了MIL系列NPs@Fe-MOFs复合SERS基底的制备方法,介绍了MIL系列Fe-MOFs在SERS中应用的最新进展,讨论了目前MIL系列NPs@Fe-MOFs复合SERS基底亟待解决的问题,并对未来的应用领域和发展前景进行了展望,旨在为新型SERS基底的构建和应用提供更多依据。

三维基底表面碳基透明电极的研究现状及展望

三维基底表面上制备的透明电极具备散射高、比表面积大的性能优势,基于此,一方面可以提升太阳能电池的光电转化效率,另一方面比表面积大可以提升透明电容器的电荷储量。当前,已经进行的研究主要是以银纳米线为主的金属纳米线透明电极技术,然而金属纳米线一方面成本高、另一方面金属本身的特性与半导体材料配合使用时有一定的局限性。相比而言,碳基材料(主要为碳纳米管、石墨烯)的成本低,同时碳与当前的主要半导体材料硅为同一主族元素,因此相比于金属材料更有利于和半导体材料结合。基于上述内容,碳基材料制备到三维基底表面上具有更深远的研究意义。

盐酸羟胺络合法制备银溶胶及表面增强拉曼基底

报道了一种制备银溶胶的新方法 .用紫外 -可见光谱和透射电镜研究了银纳米粒子的形成过程、粒子形状及粒径分布 .紫外光谱结果表明 ,在还原剂中加入碘化银溶胶后立即形成银纳米粒子 ,开始时粒子的粒径较小 ,很快聚集成较大的粒子 .随着反应的进行 ,较大的粒子又逐渐碎裂为较小的粒子 .同时 ,粒子的粒径分布逐渐变窄 ,说明银纳米粒子的形成过程也是粒子粒径均化的过程 .透射电镜的研究结果表明 ,银纳米粒子为形状均一的球形 ,平均粒径约 3 5 nm.将这种银纳米粒子转移到固体基片上可得到活性较高的表面增强拉曼 ( SERS)

玻璃基底上纳米银粒子的原位生长及其表面增强拉曼散射活性

利用预处理-化学沉积法在玻璃基底表面原位生长形貌各异的纳米银粒子,获得高活性的表面增强拉曼散射(SERS)基底。采用SEM、XRD和UV等测试手段对样品进行分析和表征,并考察纳米银粒子的形貌对其薄膜基底表面增强拉曼散射活性的影响。结果表明:随着反应液中硝酸银与乙二胺的摩尔比以及反应温度的改变,纳米银粒子的形貌发生变化。当反应温度为30℃、硝酸银与乙二胺的摩尔比为1:5时,制备出的由纳米银薄片组成的薄膜具有最强的紫外吸收光谱红移,可红移至800 nm;并且以此条件得到的表面增强拉曼散射活性基底具有最强的表面增强拉曼散射信号,拉曼增强因子达到258.4。