热解碳泡沫材料吸波机理研究

为避开高分子材料作为基体,进一步拓展碳系吸波材料在空间环境或仿空间环境中的应用,本工作提出了预制体法结合热解工艺制备热解碳泡沫吸波材料的新思路,采取从400℃到1 500℃的不同目标热解温度制备了一系列热解碳泡沫材料,通过对不同温度热解碳泡沫材料的傅里叶红外光谱、热重-差热、X射线衍射和电化学分析,明确了热解碳泡沫为半导体材料,其热解残余基团无序区造成的阈值效应、共轭效应和位阻效应抑制π电子离域移动,控制载流子浓度,进而影响热解碳泡沫材料的电磁性能。对不同温度热解碳泡沫材料电磁参数的测试表明,600~700℃热解的碳泡沫材料的介电常数实部和虚部大小适合,适合作吸波材料。

干式真空泵在半导体及新能源领域的应用及发展趋势

干式真空泵作为一种机械真空泵,具有抽速范围宽、抽气腔内无油、元件无摩擦、能耗低、耐腐蚀等优点。因其泵腔内无油或其他工作介质,可以提供相对洁净的真空环境,目前已经成为微电子、半导体、精密加工、新能源装备等行业首选的真空获得设备。本文简述了干式真空泵在半导体制备及新能源装备制造行业中的应用场景,举例说明了部分干式真空泵的产品特性,总结了国内干式真空泵行业发展空间及面临的挑战。

Preparation and operation characteristics of organic semiconductor transistor using thin film Al gate and copper phthalocyanine

The organic static induction transistors (OSITs) are fabricated by the method of evaporating and plating in a vacuum with copper phthalocyanine (CuPc) dye, and has a five layered structure of Au/CuPc/Al/CuPc/Au. The experiment reveals that OSITs have obtained a low driving voltage, high current density and high switch speed such as I_ DS = 1.2×10 -6 A/mm2, and the degree of 1 000 Hz. The OSITs have excellent operation characteristics of typical static induction transistors.

半导体制造装备用阀门技术发展现状

针对目前国内半导体制造装备用阀门研究极少和国产化所面临的诸多困难,对半导体制造装备用阀门的技术发展水平进行了综述,介绍了半导体制造装备用阀门的主要制造工艺和设备以及目前国内外超高真空阀门的研究现状,总结了半导体制造用阀门具有高洁净度、长寿命、超高真空密封性能和精密控制等显著特点;指出了实现国产化面临着磨损粒子产生机理不明、缺乏相应长寿命的配套件和产品技术标准缺失等主要挑战,并对半导体制造装备用阀门国产化的开展给出了具体建议。

纳滤-膜蒸馏集成工艺用于超纯水生产的中试研究

电子级超纯水在半导体制造中用量很大,目前超纯水生产以“预处理+反渗透(RO)+电除盐(EDI)”为主单元的长流程工艺为主。在此基础上,提出了一种以中空纤维纳滤(HFNF)和平板真空多效膜蒸馏(VMD)替代EDI之前所有工艺段的短流程生产工艺,把超纯水生产工艺从原长流程的12个以上工艺段减少至6个以下。研究结果表明,以HFNF+VMD作预处理的产水电导率低于4μS/cm,完全满足EDI的进水要求;在出水水质不变的情况下,短流程生产工艺减少了工艺段,超纯水产水量提高了44.6%,进而可以降低设备投资,而且使维护变得简单且经济;更重要的是短流程生产工艺故障风险位点减少,超纯水工艺和水质更加稳定。

PECVD变结构腔室压力分布规律研究

在真空半导体产业发展过程中,决定产品质量的关键因素是生产工艺过程的参数控制,等离子体增强化学气相沉积(PECVD)中比较重要的一个参数为腔室内压力值。通过变结构腔室压力测量试验验证,得到正确可行的针对变结构腔室三维模型的网格剖分方法和仿真算法。影响腔室内压力分布的四个变量中,依次改变粘滞阻力系数、入口初始压力、入口流量和排气口压力的大小,分析计算腔室内压力分布特性。变结构腔室中压力分布规律,为PECVD腔室结构设计及腔室压力控制提供理论依据。

PECVD变结构腔室热流场耦合规律研究

在真空半导体产业中,等离子体增强化学气相沉积腔室内热流场耦合的参数控制是生产工艺过程决定产品质量的关键因素。通过变结构腔室内温度和压力耦合测量试验验证,得到正确可行的针对变结构腔室三维模型热流场耦合计算的仿真算法。对比试验结果,依次改变腔室入口流量、出口压力以及承载台温度的大小,分析计算腔室内温度和压力的耦合分布特性。变结构腔室中热流场耦合分布规律,为真空腔室结构设计及参数控制提供理论依据。

有机半导体薄膜三极管的研制

采用真空蒸镀法和有机半导体材料酞菁铜 ,制作 Au/ Cu Pc/ Al/ Cu Pc/ Au三明治结构的肖特基型栅极有机静电感应三极管 .该三极管导电沟道垂直于 Cu Pc薄膜 ,与采用 MOSFET结构的有机薄膜三极管相比导电沟道大幅缩短 ,有利于克服有机半导体电学性能的缺点 .实验结果表明 ,该三极管驱动电压低 ,呈不饱和电流 -电压特性 .其工作特性依赖于栅极电压和梳状铝电极的结构 .通过合理设计、制作梳状铝电极 ,获得了良好的三极管静态。

爆炸箔起爆器用高压开关研究进展

爆炸箔起爆器由高压开关、桥箔、电容器和负载等部件组成,高压开关是控制其可靠工作的关键元器件。为研究体积更小,成本更低,易于集成的高压开关,综述了国内外爆炸箔起爆器用高压开关发展概况。简述了气体开关、真空开关、半导体开关、平面开关及最新研制的单触发开关的工作原理,并在平面开关中介绍了其与桥箔组合的集成平面开关装置及这种装置的优点。最后对这5种高压开关的主要性能进行对比分析.得出结论:平面开关和单触发开关将成为现阶段我国爆炸箔起爆器用高压开关的研究趋势,集成平而开关装置将是爆炸箔起爆装置的发展方向。

GaAs基半导体激光器真空解理钝化工艺研究

对GaAs基半导体激光器真空解理钝化工艺进行了研究,发现在高真空条件下解理和钝化GaAs基半导体激光器能有效减少激光器腔面缺陷,从而抑制非辐射复合。通过测试光致发光(PL)谱线和X射线光电子能谱(XPS)发现,经过超高真空解理钝化的GaAs基半导体激光器bar条的光致发光特性比没有经过真空解理钝化获得比较大的提升,并且bar条表面污染率有很大改观。对真空解理钝化工艺的钝化膜的厚度进行了优化。

1．3μmInGaAsP／InPLD，SLD和LED的介质镀膜

简要叙述了介质镀膜对半导体激光器性能的影响。在１．３μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ激光器（ＬＤ）、超辐射发光二极管（ＳＬＤ）和发光二极管（ＬＥＤ）上进行了大量的Ａｌ２Ｏ３和ＺｒＯ２减反射膜的工艺研究。结果表明，该减反射膜使激光器阈值电流增加，并将部分激光器变成了超辐射发光二极管。减反射膜还显著地改进超辐射发光二极管的性能，增加其输出功率。它也能导致发光二极管的输出功率的有效增加。

酞菁铜薄膜制备及其光学性能

采用真空蒸发的方法在ITO玻璃上制备了CuPc薄膜,并用分光光度计（U-3310）测试了四种不同厚度的CuPc薄膜的透射/吸收/反射率随波长变化情况,重点分析了其中的吸收规律.结果显示波段在340~370 nm和570~720 nm光吸收率基本上在90%左右,在480 nm吸收率最低,大部分光都已透射.同时用扫描电子显微镜对薄膜进行了成分分析,对照能谱图可以看出样品中含有碳、氧、铜等元素,与酞菁铜薄膜元素组成成分相符.

915nm半导体激光器新型腔面钝化工艺

针对半导体激光器腔面光学灾变损伤的发生机制,设计了一种单管芯半导体激光器腔面真空解理钝化工艺方法。在真空中解理并且直接对半导体激光器腔面蒸镀钝化膜,提出用ZnSe材料作为单管芯半导体激光器真空解理工艺的钝化膜材料,发现利用真空解理钝化工艺方法和ZnSe材料作为钝化膜可以使器件输出功率提高23%。通过电致发光(EL)对半导体激光器腔面损伤机理进行分析。进一步说明对915 nm半导体激光器制备工艺中引入真空解理钝化工艺技术并且选择ZnSe作为钝化膜可以有效保护半导体激光器腔面,提高器件可靠性。

多功能光纤端面激光宽带减反射膜的应用研究

在光学系统中,设计了 一种新型的近红外光纤宽带激光减反射膜,应用波段为8 0 0 -1300 mn,能够同时适用于多波段大功率半导体激光器并具备较高损伤阈值.通过选择合适的光学材料,利用TFCalc软件仿真,调整最佳的工艺参数,采用热蒸发式真空镀膜机及R F离子源辅助沉积的方法,解决了小口径光纤端面的清洁和低温镀膜时膜层的牢固性等问题,实验采用Agilent CARY6000i 型光波测量系统对镀膜后的样品进行光谱分析,实验结果显示,该减反射膜在800-1300 nm平均透射率为9 9 . 2 % .分别用单管808 nm、980 nm和1064 mn半导体激光器为光源测得多模光纤镀膜后的输出功率较镀膜前均有明显提高.该膜层有效地提高了大功率半导体激光器与光纤的耦合效率具有更好的应用价值和实用意义.

百年电子学——纪念真空电子管发明一百周年

电子学的崛起、发展和广泛应用是20世纪最伟大的科学技术领域之一。在电磁波理论和自由电子发展的基础上,1904年出现了第一只真空二极电子管,一般认为这标志着电子学的诞生。电磁波频谱资源的开发和利用是电子学发展的基础和动力。从电磁频谱统一的观点看,光已经象微波一样进入到电子学的领域,成为无线电电子学中不可分割的组成部分。电子学的基本任务是:研究带电粒子流与电磁场相互作用的物理概念和物理过程,以及利用相互作用的不同物理机制实现粒子与场之间能量有效转化的方法和条件。从电子器件的观点看,电子学可分为真空电子学与固态电子学;而从电子运动规律的观点看,现代电子学将处理自由电子,准自由电子和束缚电子的运动规律及其与电磁场的相互作用。1958年,电子学领域出现三个重要发现和发明:集成电路、激光和相对论自由电子的回旋辐射。相应的,半导体电子学(微电子学)、激光电子学和相对论电子学等现代电子学领域则发端于此。电子器件小型化、微型化、功能集成化将电磁频谱的开拓和占领推向光波和红外毫米波。

新型半导体制冷真空冰箱的研究

主要介绍以半导体器件为制冷源的新型全无氟绿色食品冰箱。它具有冷冻和冷藏功能 ,其特点是制冷源采用半导体制冷器件的原理 (帕尔帖效应 )。同时对冷藏室抽真空 ,具有换气、除臭、食品保鲜及真空预冷等多项功能。在真空系统的设计中 ,根据适当的抽气时间计算出真空的抽速 ,以选择合适的真空设备。自动控制系统对冷冻和冷藏室分别加以控制 ,利用温度传感器AD5 90和压阻规ZDY 1及其控制单元实现对真空设备和制冷设备的电气控制 ,从而实现了数显与自动的控制。该机制冷速度快 。

自制集成皮拉尼真空传感器系统在半导体加工设备中的应用

为打破国外的技术垄断,研发了一款能够敏感105~10-1 Pa的皮拉尼真空传感器,该传感器利用CMOS工艺加工,在同一个硅片上集成了传感器单元、采集电路、信号处理电路及数字接口电路,构成与CMOS工艺兼容的集成皮拉尼真空检测系统,可直接用于半导体设备腔室中真空度的测量。

一种新型水泥样品X荧光分析仪的研制

介绍了一种可同时分析水泥样品中镁、铝、铁、钙等多元素含量的 X荧光分析仪。该仪器采用Si- PIN电制冷半导体探测器 ,激发源采用小功率 X光管 ,仪器具有数据采集、实时显示、数据处理、数据通讯等功能。

光伏法研究硅单晶表面态真空敏感机理

根据光伏方法研究的半导体表面气体分子吸附机理 ,提出了硅单晶表面态真空敏感效应的机理模型 ,解释了表面态敏感型的真空传感器的各有关观测结果 .因此可以确认 ,硅单晶表面态对真空敏感的实质原因就是由于构成大气主要成份的氮气和氧气两种元素的电子亲和势相对于硅元素 ,具有明显不同的且符号相反的差值 ,导致吸附于硅表面的 N2 、O2

纳米半导体场电子发射:真空纳电子学的基石与愿景

综述了作者近20年在纳米半导体场电子发射及其作为冷阴极应用的理论模型、优化结构与相应实验研究方面取得的系列进展与突破.理论上提出了宽带半导体能带弯曲场发射模型和量子结构增强场发射的思想,并在其纳米半导体场发射特性实验研究中得到证实.实验上研制出了具有优异场发射性能的几种纳米半导体场发射冷阴极,为该真空纳米电子器件的实际应用奠定了基础.最后,对该领域研究的瓶颈问题及未来发展趋势进行了述评.