Fe-3%Si平面流铸带平整轧制退火过程中组织织构演变

采用平面流铸技术制备了Fe-3%Si无取向硅钢极薄带,研究了平面流铸Fe-3%Si薄带平整轧制与退火处理的组织织构演变规律。结果表明,平面流铸带具有大比率的柱状晶组织,{100}取向晶粒占比高于30%,也即存在对磁性能有益的{100}织构。小压下率冷轧平整过程中,晶粒取向变化及晶内取向分裂程度整体不高,形变行为存在取向依赖性。{100}取向晶粒形变储能积累程度相对较低,经退火处理后该组分体现出遗传优势,在退火组织中占比仍超过30%。退火组织中小尺寸晶粒有所增加,且绝大部分小尺寸晶粒偏离{100}取向,这导致了退火组织平均晶粒尺寸降低,并在一定程度上弱化{100}织构。

Improvement of the Silicon Solar Cell Performance by Integration of an Electric Field Source in the Solar Cell or Solar Module System

This manuscript is about a theoretical modelling of conversion efficiency improvement of a typical polycrystalline Si solar cell in 1D assumptions. The improvement is brought by the increase of the collection of the minority carriers charge in excess. This increase is the consequence of the influence of an electric field provided by the use of the open circuit photovoltage of another silicon solar cell. We assume that it is integrated two silicon solar cells to the system. The first solar cell provides the open circuit photovoltage which is connected to two aluminum planar armatures creating a planar capacitor. The second solar cell is placed under the uniform electric field created between the two aluminum armatures. This work has shown an improvement of the output electric power leading to the increase of the conversion efficiency. We observe an increase of 0.7% of the conversion efficiency of the second silicon solar cell.

平面流铸熔潭行为的数值模拟

平面流铸技术在制备无取向硅钢薄带应用方面尚处于起步阶段,为解决这一过程中工艺参数难以确定的问题,本文针对无取向硅钢Fe-3.0%Si平面流铸过程中的气-液两相流动、传热和凝固行为建立了三维数学模型,分析该过程中熔潭的形成过程以及速度场、温度场随时间变化,并探讨了工艺参数对带材厚度和熔潭达到准稳态时间的影响。结果表明,熔潭在达到稳定状态后,上弯月面呈C形,下弯月面呈斜坡状。在熔潭形成过程中,熔潭周围和内部会产生回流现象,这有利于熔潭的散热;在平面流铸过程中,薄带厚度随着喷注速度、喷嘴宽度和喷嘴-冷却辊间距增大而增大,随着冷却辊转速增大而减小,熔潭达到准稳态时间则均随着这些参数的增大而延长。

基于Geant4的α粒子能谱模拟研究及软件设计实现

为进一步发展基于蒙特卡罗模拟方法的α粒子能谱探测参数优化技术,利用PyQt5设计一款调用蒙特卡罗模拟程序包Geant4进行α粒子能谱模拟研究的软件。一方面,建立了测量α粒子的钝化离子注入平面硅探测器(Passivated Implanted Planar Silicon)物理模型,根据实际α粒子测量条件对模拟的物理过程、模型材料及粒子源几何形状、成分等参数进行校正,结合PyQt5界面开发平台将粒子源参数、探测器参数修改等功能可视化。在多个探源距和不同真空压强条件下进行模拟实验,得到该模型的探测效率,并将获取的能量沉积成谱后,通过EMG-Landau响应函数模型展宽。另一方面,为验证该探测器模型的准确性,将模拟结果与实测结果的探测效率进行对比,实验结果表明,两者探测效率误差均在5%之内,且EMG-Landau响应函数模型展宽效果良好。本文研究结果验证了该Geant4模拟软件在α粒子能谱研究方面的可靠性,该软件可直观修改α粒子能谱测量条件,简化了模拟步骤,提高了模拟效率,为基于蒙特卡罗模拟方法的α粒子能谱探测参数优化技术提供了有力工具。

测试方法对硅片表面微粗糙度测量结果影响的研究

随着大规模集成电路的快速发展,硅片表面微粗糙度对于器件制造的影响也越来越受到人们的重视。介绍了几种测量硅片表面微粗糙度的测试方法,并将它们分成三类,简单阐述了每一类测试方法的测试原理,影响测试结果的因素,从实际应用的角度详细阐述了这三类测试方法的适用情况、通过详细的测试数据及图形对这三类测试方法进行了分析,并对这三类测试方法进行了比较。最后简单介绍了纳米形貌和硅片表面微粗糙度之间的关系。

平面振动式微硅型加速度计的结构设计

详细介绍了一种平面振动式微硅型加速度计的工作原理，并用理论力学和材料力学阐述了这种加速度计的结构设计方法。

TSV Cu CMP碱性抛光液及工艺

穿透硅通孔(through silicon via,TSV)技术采用铜作为互连材料,晶圆表面沉积了一层厚厚的铜膜,对铜去除速率提出了新要求。从化学机械平坦化(CMP)过程的机理出发,对影响铜去除速率的因素,如磨料、活性剂、氧化剂、螯合剂以及抛光工艺中抛头转速、转盘转速、抛光液流量、工作压力进行了单因素实验和规律分析。通过单因素实验得出,在磨料、活性剂、氧化剂和螯合剂的体积分数分别为50%,1.5%,0.5%和5%,抛头转速和转盘转速分别为105和100 r/min、抛光液流量为225 mL/min和工作压力为4 psi(1 psi=6 895 Pa)时,铜去除速率高达1.5μm/min。

基于平面工艺硅探测器的β伏打微核能电池

简要叙述了利用平面工艺硅探测器和放射性同位素构成的β伏打微核能电池的原理,比较了不同灵敏面积硅探测器对β伏打微核能电池开路电压的影响。实验证明,单个β伏打微核能电池的开路电压可达到0.15 V～0.3 V,采用串、并联方式可以获得较大的输出功率。

平面工艺功率型半导体晶体管铝迁移实验

在平面工艺制造的功率型半导体晶体管芯片表面,发现高强度电场条件下存在跨越0.05 mm半绝缘硅带的铝迁移现象,对此开展了一系列实验研究.通过开帽物理观察与分析、低温测试与烘干验证、迁移物质分析对比,确定了迁移现象中的迁移物质,同时分别取证环境温度、湿度、芯片表面污染物以及器件局部结构与此迁移现象的关联性,以此提出了迁移机理假说,为在不同的诱发条件下对此迁移机理进行确认和量化研究提供指导.

硅基热线式气敏元件及其特性

利用射频溅射在硅衬底上制作 Ｐｔ膜电极，以溶胶－凝胶法制作的低阻 ＳｎＯ２为敏感层制成平面热线式气敏元件．研究了工艺条件、掺杂行为及其对气敏特性的影响．掺Ｓｂ（３％ ａｔｍ）及 Ｐｔ石棉（２％ ｗｔ）在 ７００℃烧结 １． ５ ｈ的元件对 Ｈ２、ＮＨ３灵敏度较高。

高浓度硼扩散硅片CMP工艺研究

"叉指式微加速度计"的研制,需要使用高浓度硼扩散硅片,而硅片经过高浓度硼扩散后,硅片双面生长了一层硼硅玻璃,很难将其去除,不能在高浓度硼扩散层上制作更好的"叉指式微加速度计"结构。针对上述问题,在CMP研磨抛光工艺中,针对上述问题,在CMP研磨抛光工艺中,选择合适的研磨料和抛光料以及研磨盘和抛光盘,通过对浆料浓度、流量大小、抛光温度进行改进,优化研磨抛光工艺流程及工艺参数,以完成高浓度硼扩散硅片的表面平坦化。

先进集成电路技术发展现状分析

集成电路技术到22/20 nm节点,世界技术先进厂商和技术研究机构出现了分歧,如Intel率先采用Fin FET技术,而TSMC继续沿用平面体硅技术。未来,在摩尔定律的主旋律下,国际主要集成电路企业技术发展路线在各个节点不尽相同,各显神通。在半导体存储器产品领域,先进集成电路技术面临的重大问题及挑战。针对我国当前电子信息技术良好的发展形势,进一步分析集成电路先进节点技术和存储器技术。

高浓度硼扩散硅片CMP工艺改进技术

"叉指式微加速度计"的研制,需要使用高浓度硼扩散硅片,而硅片经过高浓度硼扩散后,硅片双面生长了一层硼硅玻璃,采用原有CMP工艺很难将其去除,不能在高浓度硼扩散层上制作更好的"叉指式微加速度计"结构。针对上述问题,在CMP研磨抛光工艺中,通过改进双面粘片工艺,选择合适的研磨料和抛光料以及研磨盘和抛光盘,系统地考察了压力、转速、抛光垫、浆料、温度等因素对硅晶圆平坦化速率的影响,优化研磨抛光工艺流程及工艺参数,获得表面无划道、无麻坑、无桔皮的高浓度硼扩散硅片,表面粗糙度20A,达到"叉指式微加速度计"工艺用片指标。

单晶硅片超精密磨削技术与设备

结合单晶硅片的发展,回顾了单晶硅片超精密磨削技术与设备的发展历程,对比分析了广泛应用的转台式磨削、硅片旋转磨削和双面磨削等硅片磨削技术的原理及代表性设备的特点,讨论了用于单晶硅片平整化加工和背面减薄加工的低损伤磨削技术的最新进展,并对单晶硅片磨削技术的发展趋势进行了展望。

扭摆式微硅型加速度计

本文介绍了一种扭摆式微硅型加速度计的工作原理，制作方法和测试电路。

SiC/Ni_3Al界面固相反应(英文)

使用扫描电子显微镜、电子能谱仪、X射线衍射仪对经1050℃等温热处理10h的SiC/Ni3Al界面固相反应层的成分分布、微结构及相组成等进行了研究。结果表明:SiC/Ni3Al界面固相反应层由Ni5.4Al1Si2、石墨态C及NiAl构成,反应物原子(Si,C,Ni和Al)在反应层中连续分布,均呈现下坡扩散的特征。反应层由随机C沉积区(random carbon precipitation zone,R-CPZ)及无碳沉积区(carbon precipitation free zone,C-PFZ)两个亚层构成。其中,R-CPZ靠近SiC侧,主要由Ni5.4Al1Si2构成,片状和颗粒状的石墨态C随机地分布其中;C-PFZ靠近Ni3Al侧,主要由Ni5.4Al1Si2及NiA构成,不含有石墨态C。

小型PIPS探测头便携式α能谱仪设计

基于离子注入型硅半导体(PIPS)探测器研制一套小型探头的α能谱仪原型机。该α能谱仪前端成形滤波电路采用商用模块,配以STM32单片机,组成模数转换及数据获取系统。该α能谱仪可测α能量范围为0.3-21 MeV;基于脉冲发生器测量,其能量本征分辨率可达0.5%,^(241)Amα放射源的能量分辨率为1.9%,最高采样可达40 kHz,满足一般便携式能谱仪的需求,适用于现场测量。

单晶硅片的区域载荷法平坦化抛光

基于弹性力学的圆板接触理论,分析了在抛光过程中硅片与抛光垫之间的接触压强分布与被抛光硅片的平面度误差的关系,提出了使用区域加载的方法来均等硅片抛光表面的接触压强,并进行了抛光试验,获得了平面度误差小于0 33μm的单晶硅片.这个研究为单晶硅片的集成平坦化抛光提供了一种新的方式.

新型四配位硅基材料的结构与性质

硅基半导体已广泛用于光电转化和现代通信等不同领域,新型硅基材料的发展,有助于应对功能材料在现代科技领域面临的挑战.本文主要介绍本课题组近年来在新型四配位硅基材料领域中的理论设计与计算模拟,包括新型四面体硅基材料和平面四配位硅基二维单层材料.基于Si(C≡C)4结构单元,设计了一系列类金刚石结构的宽带隙半导体材料,预测了它们的结构、光电及力学性质,分析了平面四配位硅的成键特征及其稳定化策略,探讨了含平面四配位硅的二维单层材料在锂离子电池和CO 2活化转化中的应用.

制备条件对硅纳米孔柱阵列表面硅柱密度调制

采用水热技术制备的硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)是一种具有规则层次结构的硅微米/纳米结构复合体系,具有广谱光吸收和光致发光特性。针对由HF和Fe(NO3)3组成的水热腐蚀溶液体系,研究了溶液组分浓度、腐蚀温度等制备条件对Si-NPA表面硅柱密度及其光致发光性能(PL)的调制作用。结果表明,当腐蚀温度、HF(或Fe3+)浓度固定而变化Fe3+(或HF)浓度时,硅柱面密度随HF(或Fe3+)浓度的增加呈指数减小趋势,但样品的PL峰位保持不变;当溶液中Fe3+,HF浓度固定时,硅柱面密度随腐蚀温度的升高而单调减小,同时样品的PL峰位发生蓝移、发光强度增强。