镍栅层增强合金层界面结合性能研究

随着线材轧机等重型机械向重载、高速发展,对滑动轴承服役性能提出了更严苛的要求。在高速重载工况下,轴承易发生磨损、烧损、甚至于减磨层脱落等失效。在合金层间添加镍栅层可以有效增强合金层间结合能,降低减磨层脱落的几率,是解决上述问题的方法之一。以高速线材轧机滑动轴承为研究对象,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等方法对多层复合材料(钢背/铜铅合金/镍栅层/铅基巴氏合金)进行了显微测试,并使用分子动力学仿真软件Materials Studio构建了三层分子模型(铜铅合金/镍栅层/铅基巴氏合金)和双层分子模型(铜铅合金/铅基巴氏合金)。研究了镍栅层对铜铅合金与铅基巴氏合金结合性能的提升机理。结果表明,镍栅层的添加在宏观层面上阻挡了元素的扩散,有助于保持两侧合金的良好性能,在微观层面上有效提升了合金层间的结合性能。

机车柴油机主轴瓦中镍栅层的研究

通过光学金相、扫描电镜及电子探针等技术对机车柴油机主轴瓦的显微组织作了研究,着重分析了镍栅层的组织和作用。结果表明,轴瓦的寿命与镍栅层的成分,形貌和元素的扩散有着密切的关系。

演播厅灯栅层安装技术应用

大跨度演播厅的灯栅层传统安装工艺效率低,技术复杂,改进后节约大量成本,缩短施工工期。

沥青混凝土格栅层在城市水泥路面改造中的应用

以贵溪市建设大道、站前路、雄石路改造为例,介绍玻璃纤维格栅的技术性能指标及其施工工艺,旧路面防治处理,分析加铺沥青混凝土格栅层路面路用性能改善分析。

内燃机滑动轴承电镀层中的栅层

在铜—铅合金为基体的轴承中,栅层起着减缓或阻止减摩层中的锡向基体扩散的作用。若轴承以铝合金为基体,则栅层除了起上述作用外,更重要的是起与基体之间的粘接作用。具有栅层的轴承,能增强镀层与基体之间的结合力,显著提高其承载能力及疲劳强度,从而延长其使用寿命。 以合金栅层或多层栅层代替传统的单金属单层栅层,使得栅层的致密性、耐蚀性、耐磨性等显著提高,轴承的使用寿命提高近两倍。 在铝基合金轴承上电镀高质量的栅层是该轴承研制的技术关键及难点。国内有关厂家目前正在进行这方面的工作;但进展缓慢。 随着国内内燃机型的研制、应用及引进国外内燃机新机型的国产化,其易损配件(即内燃机滑动轴承)的需求将相应增大、质量要求将越来越高。本主旨在为大批量生产带有栅层的高质量的内燃机滑动轴承提供有限的参考资料。

IC中100纳米以下栅层叠技术

随着半导体器件特征尺寸的不断微缩（Scaling）,大量的新材料、新技术、新工艺以及新结构在集成电路的设计和制造中不断涌现。本文对近年来在100纳米以下半导体逻辑电路中普遍使用的栅层叠技术（gate stack）进行简要介绍,包括栅氧化层、氧化层的掺杂、掺杂元素的激活以及栅电极生长的集成工艺技术。

SiC MOSFET栅极氧化层缺陷检测

SiC以其耐高压,高频,高温和高功率密度的材料特性,广泛应用于高效电能转换领域。而其栅氧化层可靠性是评价器件可靠性的重要部分。本文根据SIC MOSFET结构特性和栅氧化层缺陷的形成机理,对一批应力筛选实验失效的样品进行研究,提出了一种针对SIC-MOSFET的栅氧化层缺陷检测方法。方法使用了正面和背面失效EMMI定位了相同缺陷位置,同时利用聚焦离子束分析等方法找到了栅氧化层物理损伤点,对碳化硅晶圆级别异物缺陷完成了成分分析,验证了晶圆级栅极氧化层异物缺陷对于栅氧化层质量和可靠性的影响,对于SiC MOSFET的早期失效研究有着重要的参考作用。

栅氧化层及界面电荷对SiC MOSFET阈值电压稳定性的影响

阈值电压不稳定是SiC MOSFET的一个主要问题,而栅氧化层及界面电荷是引起器件阈值电压不稳定的关键因素。结合三角波电压扫描法和中带电压法提取了SiC MOSFET中的栅氧化层陷阱电荷面密度、界面陷阱电荷面密度和可动电荷面密度随应力时间的变化量,总结了三种电荷面密度变化量在不同应力时间下的变化规律,分析了其对器件阈值电压不稳定性的影响,同时推测了长时间偏压作用下SiC MOSFET阈值电压稳定性的劣化机制。测试结果表明,栅氧化层陷阱电荷面密度、界面陷阱电荷面密度和可动电荷面密度在不同偏压温度下随应力时间的变化规律不同,常温应力下器件阈值电压稳定性劣化主要与栅氧化层陷阱电荷有关,而高温下,则主要与界面陷阱电荷有关。

基于Al_(2)O_(3)/Chitosan叠层栅介质的双栅IGZO神经形态晶体管

基于铟镓锌氧(IGZO)的双电层(EDL)晶体管以低加工温度、良好的一致性以及丰富的离子动力学等优势,在神经形态感知和计算系统中具有极大的潜在应用前景。然而,双电层IGZO晶体管的高漏电(>10 nA)导致的高能耗以及异常电流尖峰/毛刺一直是相关神经形态计算发展的主要障碍之一。本研究提出了一种具有Al_(2)O_(3)/壳聚糖(Chitosan)叠层栅介质的新型IGZO神经形态晶体管。与单层壳聚糖栅介质晶体管相比,引入Al_(2)O_(3)叠层的器件具有78.3 mV/decade的低亚阈值摆幅,在1.8 V电压下1.3 nA的低漏电流(降低约98%),3.73 V的大滞回窗口(提升3.4倍)以及0.86 nA的低兴奋性突触后电流(降低约97%),单脉冲(0.5 V,20 ms)功耗仅为1.7 pJ(降低约96%)。此外,研究还基于双栅EDL协同调控实现了尖峰突触功能的模拟和沟道电流的有效调制,并有效规避突触塑性模拟中高漏电导致的非正常电流尖峰/毛刺。上述结果表明,堆叠高k栅介质可以有效改善神经形态器件的漏电、功耗和性能,为进一步开发超低功耗神经形态感知和计算系统提供了新的思路。

高k栅介质的TDDB效应

半导体工艺进入45 nm以后,使用高k栅介质HfO_(2)代替传统的SiO_(2),解决了因栅氧化层变薄而引起的栅极漏电流过大的问题.经时击穿(time dependent dielectric breakdown,简称TDDB)效应的寿命时间是衡量栅氧化层质量的重要因素,然而高k栅介质存在更多的氧相关缺陷,对电压的反应更敏感,因此研究高k栅介质TDDB效应具有重要意义.研究影响高k栅介质TDDB效应的因素、减轻高k栅介质TDDB效应的途径.研究结果表明:栅氧化层面积越大,越容易被击穿,TDDB效应越严重;温度越高,击穿时间越短,TDDB效应越严重;氧环境下对高k栅介质进行沉积后退火,可减轻高k栅介质的TDDB效应.

不同层位格栅加筋沥青混凝土的抗车辙性能

为探索格栅层位对加筋沥青混凝土抗车辙性能影响的内在规律,采用10 cm深车辙试模对不同格栅层位的沥青混凝土进行车辙试验,实测蠕变参数,建立粘弹性有限元模型,对不同深度的车辙模型进行最大剪应力计算,最后将二者对比分析.结果表明:格栅越靠近加载面,沥青混凝土的高温抗车辙效果越好,原因是格栅铺设于沥青混凝土中最大剪应力附近;格栅距离加载面一定位置时,沥青混凝土的最大剪应力增大,但沥青混凝土的抗车辙能力依然比未铺设格栅时的好.分析方法与所得结论对沥青层结构与材料设计具有一定的应用价值.

减少栅氧化层湿法刻蚀过程中侧掏的改善方法

阐述传统CMOS双栅工艺或三栅工艺通常包含多种不同工作电压的晶体管,这些不同工作电压的晶体管采用不同厚度的栅氧化层,一般通过湿法刻蚀实现。在湿法刻蚀过程中,去除剂侧掏导致中压或高压晶体管栅氧化层偏薄的现象普遍存在。针对这一现象进行了分析,给出一系列改善措施,并对这些措施做了机理探讨和风险评估。

非晶硅TFT栅界面层氮化硅薄膜性能的研究

采用傅里叶变换红外光谱仪、椭偏仪和YAF-5000M等测试仪器,对薄膜晶体栅界面层的键结构及含量、光学性能、物理性能以及晶体管导电性能进行分析研究。重点讨论了键含量与薄膜禁带宽度和介电常数的关系。结果表明:提高栅界面层N-H键含量(或减少Si-H键含量)能提高光禁带宽度和相对介电常数。栅界面层能改善非晶氮化硅薄膜和非晶硅薄膜的界面性能,提高薄膜晶体管的稳定性和场效应迁移率。

栅氧化层击穿的统一逾渗模型

综合E模型和1/E模型中两种不同的缺陷产生机制和逾渗理论,建立了栅氧化层击穿过程中缺陷产生和击穿触发的统一逾渗模型.该模型认为栅氧化层的击穿触发是由于氧化层中氧空位等缺陷所形成的定域态扩展化的结果,并对氧空位等缺陷的产生动力学进行了统一的描述,使得该模型无论在高场强还是低场强情况下所得的结果,均能较好地描述氧化层击穿过程,从而对长期以来有关栅氧化层击穿的E模型和1/E模型之争做出了较为合理的解释.

含N超薄栅氧化层的击穿特性

研究了含 N超薄栅氧化层的击穿特性 .含 N薄栅氧化层是先进行 90 0℃干氧氧化 5 m in,再把 Si O2 栅介质放入 10 0 0℃的 N2 O中退火 2 0 min而获得的 ,栅氧化层厚度为 10 nm.实验结果表明 ,在栅介质中引入适量的 N可以明显地起到抑制栅介质击穿的作用 .分析研究表明 ,N具有补偿 Si O2 中 O3≡ Si·和 Si3≡ Si·等由工艺引入的氧化物陷阱和界面陷阱的作用 ,从而可以减少初始固定正电荷和 Si/ Si O2 界面态 。

超薄栅氧化层等离子体损伤的工艺监测

随着集成电路向深亚微米、纳米技术发展,等离子体充电对制造工艺造成的影响,尤其对超薄隧道氧化层的损伤越来越显著.本文分析了等离子体工艺损伤机理以及天线效应,设计了带有多晶、孔、金属等层次天线监测结构的电容和器件,并有不同的天线比.设计结构简单、完全工艺兼容,测试结果直观、测量灵敏度高等优点,实现了等离子体损伤芯片级工艺监控.测试分析表明,不同的膜层结构,等离子体损伤程度不同,当天线比大于103以后,充电损伤变得明显.同时测试也发现了工艺损伤较为严重的环节,为优化制造工艺,提高超薄栅氧化层抗等离子体损伤能力提供了科学的依据.

栅氧层厚度与CMOS运算放大器电离辐射效应的关系

介绍了在干氧和氢氧合成两种不同工艺和不同栅氧层厚度情况下,CMOS 运算放大器电路的电离辐照响应规律。并通过对其单管特性及内部单元电路辐照变化的分析比较,探讨了栅氧层厚度的变化与运放电路辐照损伤之间的相互依赖关系。结果显示,适当地减薄栅氧层厚度,可相应地减少辐照感生氧化物电荷和界面态引起的跨导衰降,从而使 CMOS 运放电路的抗辐射特性得到明显的改善。

利用FN振荡电流测量超薄栅MOS结构的栅氧化层厚度

给出了一种利用 FN振荡电流的极值测量超薄栅 MOS结构的栅氧化层厚度和电子在栅氧化层导带中的有效质量方法 .利用波的干涉方法来处理电子隧穿势垒的过程 ,方便地获得了出现极值时外加电压和栅氧化层厚度、势垒高度、电子的有效质量之间的关系 .这种方法的最大优点是精确和简便 。

高质量栅氧化层的制备及其辐照特性研究

通过大量工艺实验开发了采用低温Ｈ２－Ｏ２合成氧化方法制备薄栅氧化层的工艺技术，得到了性能优良的薄栅氧化层，对于厚度为３０ｎｍ的栅氧化层，其平均击穿电压为３０Ｖ，Ｓｉ／ＳｉＯ２界面态密度小于３．５×１０１０ｃｍ－２．该工艺现已成功地应用于薄膜全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ工艺中．同时还开展了采用低温Ｈ２－Ｏ２薄栅氧化工艺制备的全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＯＩ器件的抗总剂量辐照特性研究，采用低温Ｈ２－Ｏ２合成氧化方法制备的ＳＯＩ器件的抗辐照特性明显优于采用常规干氧氧化方法制备的器件，Ｈ２－Ｏ２低温氧化工艺是制备抗核加固ＣＭＯＳ／ＳＯＩ电路的优选栅氧化工艺．