基于聚焦离子束注入的微纳加工技术研究

提出了聚焦离子束注入(focused ion beam implantation,FIBI)和聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀(gas assisted etching,GAE)相结合的微纳加工技术。通过扫描电镜观察FIBI横截面研究了聚焦离子束加工参数与离子注入深度的关系。当镓离子剂量大于1.4×1017ion/cm2时,聚焦离子束注入层中观察到均匀分布、直径10～15nm的纳米颗粒层。以此作为XeF2气体反应的掩膜,利用聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀(FIB-GAE)技术实现了多种微纳米级结构和器件加工,如纳米光栅、纳米电极和微正弦结构等。结果表明该方法灵活高效,很有发展前途。

基于聚焦离子束铣削的复杂微纳结构制备

聚焦离子束铣削是一种灵活且高精度的微加工方法,探索通过聚焦离子来铣削进行复杂微纳米结构的加工过程.通过聚焦离子束铣削加工,利用灰度值精确控制离子束加工时间,实现闪耀光栅以及正弦结构等复杂微纳结构的加工过程.同时,利用聚焦离子束对原子力显微镜纳米管探针的长度进行高精度调控,其长度控制精度可以小于50nm.聚焦离子束铣削技术为制备在各种科学工程领域应用的多种复杂微结构提供了有效途径.

聚焦离子束加工微锥形结构的制造误差分析

聚焦离子束(FIB)纳米制造技术已经成为微纳米尺度功能器件加工的一种重要方法,利用聚焦离子束直写加工可实现复杂二维微纳结构的高精度制造.然而由于离子溅射产额随入射角度非线性变化规律、再沉积现象及离子束能量分布特性的综合影响,FIB在三维结构加工中会存在复杂形貌误差.针对FIB加工凹面中存在的典型平底现象这一形貌误差进行了分析和实验研究,通过仿真分析和FIB加工直径4,μm锥形凹坑结构的实验验证,阐明了聚焦离子束高斯能量分布特性与溅射产额规律耦合是产生平底现象的主要原因,为FIB三维结构加工的误差的修正提供了重要的基础和依据.

应用聚焦离子束/电子束技术的碳纳米管探针制备工艺研究

提出利用电子束诱导铂沉积和聚焦离子束铣削技术,实现碳纳米管原子力显微镜探针针尖的制备和结构优化研究。结合高分辨率扫描电子显微镜观测和纳米操纵仪,利用电子束诱导铂沉积实现碳纳米管固定到普通原子力显微镜探针末端,可实现直径小于10nm的纳米管探针制备。提出基于聚焦离子束铣削和照射技术实现对纳米管针尖的长度、角度的精确调控优化,纳米管探针的角度调控精度优于1°。

碳纳米管探针对小鼠IgG蛋白的纳米表征

碳纳米管探针是原子力显微镜新一代探针,在柔软生物样品的微观形貌表征领域有重要的应用价值.研究和分析了碳纳米管原子力显微镜探针和普通硅探针对小鼠IgG蛋白形貌的表征能力.通过原子力显微镜实验对比研究发现,普通硅探针容易对IgG蛋白产生显著的压痕,而碳纳米管探针具有良好的柔韧性,能显著减小成像时对柔软的生物样品的损伤.硅探针与样品间存在较大的毛细力,会降低探针的分辨率;由于碳纳米管疏水,纳米管探针能显著减小毛细力的影响,能高分辨率地检测IgG蛋白,充分发挥纳米管探针的高分辨率优势.

基于数字全息显微的高分辨成像方法的研究

远场成像分辨率是数字全息显微技术应用于测量微纳米几何量的重要技术参数。高分辨成像对提高全息技术性能具有重要意义。本文分析了小孔结构在提高高频光收集效率、校正像差方面的优势,证明小孔结构具有提高成像分辨率的作用。通过在传统透射式数字全息光路中加入小孔结构,构成高分辨数字全息系统,对标准分辨率板进行实验。实验结果表明,成像弥散斑减小,成像分辨率突破衍射极限,得到提升,为实现数字全息的高分辨测量提供一种技术方法。

旋转超声磨削硬质合金的表面质量实验研究

本文使用4种不同粒度型号的金刚石砂轮分别对硬质合金YG8进行了有、无旋转超声的端面磨削实验,并利用超景深显微镜和白光干涉仪观测了这两种加工方式下的工件表面质量。实验结果表明:当采用粒度号较小的金刚石砂轮时,有旋转超声的工件表面粗糙度要比无超声时的差;但对于粒度号较大的砂轮,有、无旋转超声所得到的工件表面粗糙度差异并不明显,甚至有旋转超声时的表面质量会略优于无旋转超声时的检测结果。相比于传统加工方式,旋转超声的使用可以明显减小被加工材料表面出现裂纹的几率。

浅谈基于WinCE环境下的ARM+FPGA系统

ARM嵌入式单片机和FPGA逻辑电路组成的系统平台是实现仪器仪表便携式、智能化发展的重要方法。系统设计的核心为ARM对FPGA进行管理控制。通过分析ARM的外围总线和与GPIO研究,设计出FPGA通过数据总线交换数据、GPIO完成状态传递的直接连接方式,有效利用了ARM处理器的地址资源,简化了接口电路;通过研究Windows CE系统驱动程序原理和编程,设计了简化的Windows CE对数据总线和GPIO驱动过程,节省了系统资源,完成了ARM+FPGA系统的多通道数据采集系统应用开发。

基于校企合作的科研经费预算管理的优化路径分析

本文对课题组预算编制缺少科学指导、多部门联动存在职能壁垒、科研成果的审核存在短板等三方面对现有科研经费预算管理所存在的问题进行分析。通过校企合作研发成果与公共产品的相似性与校企合作研发经费有效供给的条件分析对校企合作研发中科研经费有效供给的机制设计进行说明。并从全员开展科研经费的预算管理培训、提升财务部门职能以指定科研经费标准、完善科研结题审核办法以突破经费管理等三个方面为基于校企合作的科研经费预算管理给出相应的优化路径。