改进的N235-H_2SO_4流程萃取分离锆铪制取原子能级氧化锆

N235-H_2SO_4萃取分离锆铪流程的改进主要有以下几方面:(1)有机相组成及浓度的改进。N235浓度由原来的50％降为20％,添加剂由二辛醇(或仲辛醇)改用β-支链伯醇(A1416);(2)洗涤条件的改进。将H_2SO_4洗涤改为锆洗和酸洗;(3)由高酸萃取、洗涤改为低酸萃取、洗涤;(4)其它工艺参数(料液锆浓度、流比,级数等)的相应改进。经小型连续试验和工业试验表明,改进的N235-H_2SO_4流程技术先进,产品纯度高,质量稳定,锆萃取率达94.7％,萃取分相好,设备产能大,操作简单,污染小,可作为分离锆铪制备原子能级ZrO_2的生产流程。

Ir/HfO_(2)复合涂层的制备及性能研究

利用化学气相沉积(CVD)技术制备了HfO_(2)涂层和Ir/HfO_(2)复合涂层,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)对涂层的性能进行分析。结果表明:在沉积Ir时,沉积室升温速率≤10℃/min时,制备出的Ir/HfO_(2)复合涂层经真空高温热处理后可获得表面质量良好的Ir层,且Ir层纯度达到99.77%;真空热处理有益于提高Ir/HfO_(2)复合涂层之间的结合程度,且热处理温度越高,结合效果越好;表面制备有HfO_(2)涂层的Ir棒在1980℃氧化10 h的条件下,HfO_(2)涂层对Ir的保护效果显著,可将Ir的氧化深度由毫米级降至数十微米。

用于中子吸收的铪酸铕陶瓷性能研究

近年来,一些具有高熔点、无α粒子辐射优点的新型中子吸收材料被法国和日本等国提出。本研究以摩尔比为1:1的氧化铕和氧化铪混合物为原料,通过陶瓷烧结工艺研制了一种具有萤石稳定相的铪酸铕(Eu_(2)HfO_(5))中子吸收材料。对样品开展了包括熔点、热物性、力学性能等在内的一系列堆外测试。另外还进行了中子剂量达到1×10^(20)cm^(-2)的辐照考验,通过对比辐照前后的抗压强度等性能变化研究该材料的辐照性能。结果表明,所烧结的Eu_(2)HfO_(5)陶瓷中子吸收材料致密度高,物相为单一的萤石结构,熔点超过2 400℃,与理论值符合较好。同时该材料具有较好的亚临界水腐蚀性能。经过中子辐照后材料的密度和外观未发生明显改变,但中子吸收能力略有减小,抗弯强度和抗压强度略有增大。本研究得到了较为全面的堆外性能测试数据,并开展了辐照实验的考验,验证了所研制的Eu_(2)HfO_(5)陶瓷材料具备了预期的优点,为该材料的后续应用积累了基础数据。

氧化铪基铁电场效应晶体管存储器研究进展

铁电存储器是一种具有很多优异性能的非易失性存储器。总结了氧化铪(HfO_(2))基铁电场效应晶体管(FeFET)存储器的研究进展,并对其存储性能进行了探讨。具铁电性的掺杂HfO_(2)的薄膜可以薄至几纳米,并与CMOS工艺兼容,因此,FeFET可作为新型存储器,但其存储的耐久性有限,会导致存储失效。FeFET存储器的失效原因主要有疲劳、印记、保持性损失等。增强其耐久性的主要方法有铁电薄膜掺杂、退火处理、调整薄膜厚度、合理利用应变效应以及正确处理界面效应等。改善FeFET存储器的抗疲劳能力需考虑多种因素,如薄膜成分、加工过程的温度和压力条件等。对HfO_(2)基铁电薄膜抗疲劳问题的研究,应优先考虑薄膜成分,在此基础上研究加工工艺。

用于形成栅氧化物膜的硅化铪靶材及其制备方法

本发明涉及由HfSi[0.05-0.37]组成的用于形成栅氧化物膜的硅化铪靶材，所得到的硅化铪靶材的加工性能和耐脆化性能优良，并适合于形成可取代SiO2膜用作高介电栅绝缘膜的HfSiO膜和HfSiON膜，本发明也涉及靶材的制备方法。

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.

添加HfO_(2)对钛合金微弧氧化膜层特性的影响

在电解液中添加HfO_(2)对Ti-6Al-4V钛合金进行微弧氧化处理,通过观察微弧氧化膜表、截面形貌,分析膜层成分及电化学行为,并测量膜层厚度、硬度、粗糙度等参数,来研究添加HfO_(2)对钛合金微弧氧化膜层特性的影响。结果表明:添加HfO_(2)后,微弧氧化膜层相组成是Al_(2)TiO_(5)、TiO_(2)和γ-Al_(2)O_(3)。较合适浓度的HfO_(2)能促进成膜反应,改善微弧氧化膜的微观结构,提高膜层的厚度、硬度并降低表面粗糙度,且膜层具有双层膜结构,膜层试样的耐腐蚀性能优于原基体。HfO_(2)浓度为3.0 g/L时所获得的微弧氧化膜层综合性能最佳。

氧化铪基铁电薄膜的研究进展

氧化铪(HfO_(2))基铁电薄膜拥有稳定、独特的铁电极化,且与CMOS集成电路制造工艺的高度兼容性,成为下一代高密度、非易失性铁电存储器的重要候选材料,因而备受关注。首先探讨了HfO_(2)基铁电薄膜的不同制备方法,分析了脉冲激光沉积法、磁控溅射法、原子层沉积法等制备方法的特点。其次,阐述了退火处理、唤醒效应、底电极等因素对该类薄膜铁电性的影响,并对其铁电性的起源进行了介绍。此外,总结了HfO_(2)基铁电薄膜在铁电存储器、铁电隧道结、铁电场效应晶体管等领域的应用研究成果。最后对HfO_(2)基铁电薄膜研究中存在的问题及发展方向进行了总结与展望。

激光熔覆CoCrAlYSiHf涂层高温氧化性研究

目的研究铪化物含量对激光熔覆CoCrAlYSiHf涂层高温抗氧化性能的影响。方法实验所用激光熔覆粉末为实验室行星式球磨机球磨并真空干燥后所得粉末。采用激光熔覆的方法分别在GH586上制备铪化物含量为x和3x的两种涂层,并在SX2系列高温电阻炉中测试了大气环境下两种涂层的1100℃静态高温氧化性能。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪,对高温氧化过程中的涂层表面形貌、氧化物结构演变进行表征。结果铪化物含量为3x的涂层,其表面出现了大量的孔隙及显微裂纹等缺陷,而铪化物含量为x的涂层表面光整、均匀,无明显缺陷。同时,铪化物含量为x的涂层在1100℃静态高温氧化后,表面形成了一层连续致密的Cr_2O_3氧化膜;而铪化物含量为3x的涂层在1100℃静态高温氧化后,表面氧化物中含有大量的尖晶石氧化物,且氧化膜中存在大量孔隙等缺陷。结论当激光熔覆CoCrAlYSiHf涂层中添加3x的铪化物时,其高温抗氧化性能明显低于含x铪化物的CoCrAlYSiHf涂层。

热ALD和等离子增强ALD沉积HfO2薄膜的比较（英文）

以四(甲乙胺)铪(TEMAHf)作为前驱体,采用热原子层沉积(TALD)技术和等离子体增强原子层沉积(PEALD)技术分别在硅衬底上沉积二氧化铪(HfO2)薄膜。分别研究了水和臭氧作为共反应物对TALD HfO2薄膜性能的影响及采用电容耦合等离子体(CCP)PEALD HfO2薄膜的最佳工艺条件。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光电子能谱(XPS)对不同工艺制备的HfO2薄膜的微观结构、表面形貌进行了表征。结果表明,反应温度为300℃时,TALD 50 nm厚的HfO2薄膜为单斜相晶体;PEALD在较低反应温度(150℃)下充分反应,所沉积的50 nm厚的HfO2薄膜杂质含量较低,薄膜未形成结晶态;PEALD工艺得到的HfO2薄膜的界面层最厚,主要为硅的亚氧化物或铪硅酸盐。电流-电压(I-V)和电容-电压(C-V)测试结果表明,以水作为氧源且反应温度300℃的TALD工艺所得到的HfO2薄膜,其金属-绝缘体-半导体(MIS)器件的漏电流及电滞回线最小。

化学气相沉积生长氧化铪薄膜研究进展

氧化铪薄膜具有高介电常数、大击穿场强、高热稳定性、高力学强度等优势,是新一代高集成芯片中的理想介质材料。本文总结了氧化铪薄膜的主要特性、制备技术及在芯片介质层中的应用。针对芯片介质层的电、热、力学性能与生产要求,以氧化铪薄膜制备技术的发展历程为主线,重点介绍各类化学气相沉积方法的特点与典型研究成果,讨论了氧化铪薄膜制备技术存在的问题,并对该领域未来的发展趋势进行了展望。