技术论坛

  • 原子层沉积技术研究及其应用进展

    仇洪波;刘邦武;夏洋;李惠琪;陈波;李超波;万军;李勇;

    原子层沉积(ALD)技术是制备复杂纳米结构材料以及材料表面改性的关键技术,该技术已得到了国内外学术界的大量研究。简单介绍了ALD技术、沉积过程、该技术的优点以及该技术可以沉积的薄膜材料,重点论述了ALD技术的应用进展,主要包括半导体方面(如IC互连技术、电容器、太阳电池晶体硅表面钝化)以及纳米结构材料方面(如催化剂与燃料电池、光催化、太阳电池、分离膜)。最后,指出了目前ALD在材料制备和生产工艺方面所面临的挑战,并对其未来发展进行了展望。

    2012年11期 v.49;No.426 701-708+731页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K]
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器件与技术

  • 加法器的QCA设计与研究进展

    汪慧;解光军;黄文龙;

    量子细胞自动机(QCA)是一种基于元胞自动机结构的纳米器件,该器件通过电子占据量子点的位置来表征二进制信息。针对QCA加法器电路的国内外研究状况,首先分别详细地综述了进位传送加法器、载流加法器、超前进位加法器和并行前缀加法器,得出QCA加法器向大规模和规律化方向发展的结论。然后进一步从元胞个数、元胞所占面积和时钟延迟上进行分析评述,指出了载流加法器的整体性能是最优的;但与其他加法器相比,前缀加法器中的Brent-Kung Adder的稳定性最好,并对今后QCA加法器电路的研究方向进行了展望。

    2012年11期 v.49;No.426 709-715+725页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K]
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  • GaN基HFET电力电子器件的研究

    贾利芳;樊中朝;颜伟;杨富华;

    作为第三代宽禁带半导体器件,GaN基HFET功率器件具耐高压、高频、导通电阻小等优良特性,在电力电子器件方面也具有卓越的优势。概述了基于电力电子方面应用的AlGaN/GaN HFET功率器件的研究进展。从器件的结构入手,介绍了AlGaN/GaN HEMT的研究现状,从栅材料的选取以及栅介质层的结构对器件性能的影响着手,对AlGaN/GaN MIS-HFET的研究进行了详细的介绍。分析了场板改善器件击穿特性的原理以及各种场板结构AlGaN/GaNHFET器件的研究进展。论述了实现增强型器件不同的方法。阐述了GaN基HFET功率器件在材料、器件结构、稳定性、工艺等方面所面临的挑战。最后探讨了GaN基HFET功率器件未来的发展趋势。

    2012年11期 v.49;No.426 716-725页 [查看摘要][在线阅读][下载 1008K]
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材料与结构

  • Cu或Sn与Fe共掺杂对ZnO晶体形貌和磁性的影响

    刘超;刘继文;贾利云;张礼刚;韦志仁;

    采用水热法,在前驱物Zn(OH)2中添加一定量的分析纯FeSO4·7H2O和CuCl2·2H2O或SnCl2·2H2O,以3 mol/L KOH溶液作为矿化剂,填充度为35%,反应温度430℃,经24 h反应合成ZnO晶体。掺杂Fe的ZnO晶体室温下测量无磁饱和现象和磁滞回线,不具备室温铁磁性。Cu与Fe共掺杂合成ZnO晶体,随温度的升高其比磁化强度下降的幅度减小,室温下测量具有磁饱和现象和磁滞回线。Sn与Fe共掺杂的晶体形貌最好,且比磁化强度较大,没有随温度升高而下降,存在室温铁磁性和顺磁性。Cu或Sn元素的加入增加了掺杂Fe的ZnO晶体的磁性,改善了晶体形貌。

    2012年11期 v.49;No.426 726-731页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K]
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  • 新型高B值NTC热敏材料的制备及其性能研究

    张璐;康雪雅;窦俊青;韩英;

    以AlN,SiO2和Al2O3为主要原料,采用固相法制备出一种新型高材料常数B值负温度系数(NTC)热敏电阻材料。借助XRD、SEM、粒度分析和阻温特性测试仪等,研究了所制备NTC热敏电阻材料的相组成、微观结构及其电学性能,并简要讨论了SEM与粒度分析结果产生差异及材料常数B值较传统NTC热敏电阻材料B值大的内部机制。结果表明:所制备材料由亚微米级且分布均匀的颗粒组成。同时该材料具有良好的负温度系数热敏特性,在350℃时的电阻率ρ350为1 340 kΩ·m;在300~500℃,材料常数B为12 000~13 000 K,激活能ΔE为1.03~1.12 eV。

    2012年11期 v.49;No.426 732-735+761页 [查看摘要][在线阅读][下载 717K]
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MEMS与传感器

  • 数值分析电诱导流变成型技术外部因素的影响

    田洪淼;邵金友;丁玉成;李欣;李祥明;

    电场诱导聚合物流变成型作为一种新型的利用外部电场实现微纳米复型的技术得到越来越多的关注。为了深入理解复型本质与影响因素,提出了电流体动力学(EHD)理论与动网格方法耦合的模型,从数值模拟角度研究了电场诱导聚合物流变成型过程中电场分布与诱导结构之间的关系,仿真分析了在此过程中各外部因素(电压、空气间隙与膜厚)对复型结构的影响。仿真结果表明,初始时刻聚合物薄膜表面的电场分布在复型过程中起决定性作用;同时,合理地调节施加电压,模板与聚合物薄膜间的空气间隙以及聚合物薄膜厚度都可以有效提高复型结构的质量。

    2012年11期 v.49;No.426 736-742页 [查看摘要][在线阅读][下载 769K]
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  • MEMS加速度计误差的高精度标定方法

    王小春;李荣冰;杭义军;孙永荣;

    针对微小型惯性测量单元(MIMU)工程应用的实际条件,设计了MEMS加速度计组安装误差与温度漂移误差的两步解耦标定方法。该标定方法基于MIMU结构封装确定、三轴加速度计之间安装关系固定、非正交因数稳定不随环境温度变化的特点,在常温下进行一次安装标定非正交误差,在全温范围内标定温度漂移误差。实验结果表明,该标定方法校正了加速度计的温度漂移误差和非正交误差,在全温范围内加速度计的使用精度提高了一个数量级,且该模型具有良好的重复性,便于工程实现。

    2012年11期 v.49;No.426 743-748页 [查看摘要][在线阅读][下载 1064K]
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  • MEMS陀螺中带孔结构空气阻尼建模分析

    李锡广;李孟委;王莉;崔敏;刘俊;

    针对MEMS陀螺中带孔结构的空气阻尼问题,根据制作的微陀螺,利用MATLAB软件对模态匹配、Q值匹配与灵敏度之间的关系进行了仿真分析。仿真结果表明在驱动和检测模态匹配时灵敏度幅值最大,但工作带宽却随Qx与Qz乘积的增大而减小。建立了空气阻尼计算模型,并利用实验测试数据对空气阻尼计算模型进行了分析和检验。研究发现,微陀螺在驱动方向上,带孔平板结构的滑膜空气阻尼计算模型存在一定误差,经过系数修正后Q值的理论值与测试值具有较好的一致性,但仍需要进一步地修正和完善;在检测方向上,压膜空气阻尼模型比较准确,精度较高能控制在5%以内,可直接用于微陀螺的空气阻尼设计中。

    2012年11期 v.49;No.426 749-754+766页 [查看摘要][在线阅读][下载 1062K]
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加工、测量与设备

  • 碱性抛光液对铜与钽CMP选择比的影响

    黄汀鹤;刘玉岭;胡轶;包捷;郑伟艳;

    在ULSI多层铜布线中,由于钽与铜在物理及化学性质上的差别导致这两者的CMP去除速率不同,从而在抛光结束后出现蝶形坑等缺陷,影响器件性能。通过实验分析碱性抛光液中磨料、螯合剂、氧化剂、pH值、活性剂对铜与钽CMP选择比的影响。根据铜与钽的CMP去除机理,从实验结果分析出对铜、钽去除速率影响较为明显的成分,调节这些成分得到特定配比的抛光液,分别实现了铜与钽的去除速率相等、铜的去除速率大于钽、铜的去除速率小于钽。使用上述铜去除速率小于钽的抛光液对12英寸(1英寸=2.54 cm)图形片进行抛光,通过原子力显微镜观察,证明了这种抛光液能有效地修复多层布线CMP中的蝶形坑等缺陷。

    2012年11期 v.49;No.426 755-761页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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  • 退火温度对Mn-Co-Ni-O系NTC薄膜阻温特性的影响

    李章恒;杨传仁;张继华;陈宏伟;赵强;

    采用传统陶瓷工艺制作溅射靶材,通过射频磁控溅射法在Al2O3基片上制备了Mn-Co-Ni-O系NTC薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)对不同退火温度下制备的NTC薄膜的结构和形貌进行表征。经过蒸发电极、内电极图形化、淀积二氧化硅钝化层等工艺,将薄膜制成0805规格NTC热敏电阻器。利用高低温试验箱等测试系统对其性能进行测试,研究了退火温度对薄膜阻温特性的影响。结果表明,随着退火温度的升高,晶粒逐渐长大,当退火温度为950℃时,晶粒大小均匀,成相平整致密;材料常数B随着退火温度的升高而增大。

    2012年11期 v.49;No.426 762-766页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
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国际视点_市场

  • Yole Développement宣布MEMS器件收益年增长率达20%

    王玲;

    <正>根据Yole Développement最新的市场调查结果,惯性MEMS器件与技术项目负责人LaurentRobin指出:"MEMS器件收益年增长率为20%,预计2017年收益将达到54亿美元,10款新型MEMS产品收益将达1亿美元。手机销量的持续增长将使新型MEMS器件受益匪浅,预计2017年手机和平板电脑销量将达29亿件,其中大部分产

    2012年11期 v.49;No.426 767页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K]
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