- 秦书超;董瑞新;杜倩倩;王媛;
通过激光分子束外延(LMBE)和热蒸发技术制备了基于ZnS纳米薄膜的Al/ZnS/ITO/玻璃器件,通过原子力显微镜(AFM)对ZnS表面薄膜形貌进行表征,采用Keithley 2400测量其电学特性,分别研究了扫描电压、ZnS薄膜厚度及不同温度的退火处理对器件电学特性的影响。实验结果表明:在不同的扫描电压作用下,器件均表现出稳定的负微分电阻特性,且其阻值随扫描电压的变化呈现出高低电阻两种状态,器件具有明显的记忆特性。适当减小ZnS薄膜的厚度或对器件进行400℃退火处理,均可有效减小低阻态的阻值,提高器件的峰-谷电流比率,进而优化器件的记忆特性。最后,基于能谷散射理论,对器件的负微分电阻特性进行了合理解释,理论和实验结果吻合较好。
2014年07期 v.51;No.446 419-424页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 李玉彬;惠兆春;楚明华;王宇伟;刘志升;李学慧;
根据磁性液体特殊的结构组成及磁场中所呈现的奇异特性,利用自行搭建的场致热效应实验装置,通过控制电流换向器,磁场迅速左右换向,致使磁性液体中磁性颗粒磁矩的取向迅速改变,并通过调节直流电源输入电压,控制磁场强度,使磁性液体处于不同强度的换向磁场下,由此探索磁性液体场致热效应规律及分析机制。实验结果表明,处于变化磁场中的磁性液体具有热效应,其温度将随时间的推移而升高,其升温速率与磁场强度及磁极换向频率呈正相关。这将提供一种特殊磁场下诱导磁性液体实现"肿瘤热疗"的新方法。
2014年07期 v.51;No.446 425-428+474页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] [下载次数：151 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 魏芹芹;何建廷;薛成山;
稳定性是Mg3N2粉末的一个重要特性。研究了利用镁粉与氨气直接反应法在最佳条件下制备的Mg3N2粉末的稳定性,包括热稳定性、在氧气中的抗氧化性以及在空气中的稳定性。用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对样品在设置条件下的变化进行了分析,结果表明用该方法制备的Mg3N2粉末具有非常好的热稳定性,在1 100℃下都不会分解;在低于800℃下,Mg3N2粉末表现出很好的抗氧化性能,在高于800℃时其直接被氧化为氧化镁粉末。通过对Mg3N2粉末在空气中的稳定性的研究,提出并利用三维水驱动扩散模型很好地描述并解释了Mg3N2在空气中变质的过程。
2014年07期 v.51;No.446 429-433页 [查看摘要][在线阅读][下载 433K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 刘波;尹甲运;吕元杰;敦少博;冯志红;蔡树军;
采用两步生长模式的金属有机化学气相沉积方法在蓝宝石衬底上外延生长AlN薄膜,通过高分辨X射线衍射和原子力显微镜分析方法,研究发现蓝宝石衬底上外延生长的AlN薄膜晶体质量与高温AlN形核层的形核密度及晶粒大小密切相关,而形核密度决定于高温AlN形核层的初始铝体积流量,晶粒的大小取决于其厚度。优化了高温AlN形核层的初始铝体积流量和厚度等工艺参数。当高温AlN形核层的初始铝体积流量为30 cm3/min、生长时间为9 min时,高温AlN形核层的形核密度和晶粒大小最优,外延生长的AlN薄膜位错密度最低,表面最平整,晶体质量最好。
2014年07期 v.51;No.446 434-437页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K] [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 张段芹;刘建秀;褚金奎;
低维纳米材料作为纳机电系统(NEMS)中重要的结构层材料,其力学性能与变形失效机理的研究直接影响NEMS的功能实现、可靠性分析与寿命预测。首先,介绍了现有低维纳米材料力学性能测试技术,如纳米压痕法、基于原子力显微镜(AFM)的纳米力学测试法、基于电子显微镜(EM)的原位纳米力学测试法与基于微机电系统(MEMS)技术的片上纳米力学测试法,并讨论了各种测试方法的优缺点与存在的挑战性。然后,详细介绍了低维纳米材料力学测试,特别是片上纳米力学测试中的关键技术,如低维微纳米试样的拾取、操纵与固定技术、片上微驱动技术、片上微位移与微力检测技术。最后,得出基于MEMS技术的片上力学测试方法有望成为低维纳米材料力学测试的发展方向,并指出此方法中存在的问题。
2014年07期 v.51;No.446 451-457页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K] [下载次数：743 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：1 ] - 赵琦;张扬熙;刘冠东;高成臣;郝一龙;
石墨烯器件的规模制备是石墨烯材料从实验室研究走向市场应用的关键技术。基于大面积化学气相淀积(CVD)石墨烯,结合微加工技术,对石墨烯圆片级制备工艺进行了初步研究。优化了光学光刻和反应离子刻蚀(RIE)等工艺参数,设计了一套适用于4英寸(1英寸=2.54 cm)硅衬底圆片级制备石墨烯器件的完整工艺流程,可以减少光刻次数,降低工艺成本。测试结果表明,单个圆片的器件成品率可达90.6%,圆片内器件具有较好的均一性,制备的石墨烯热电单元阵列在冷热端温差为5.2℃时,输出电压可达3.52 mV,高于已报道的同类石墨烯器件。
2014年07期 v.51;No.446 458-464页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K] [下载次数：296 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 苗英新;王胜利;刘玉岭;王辰伟;孙铭斌;洪姣;
化学机械抛光(CMP)过程中苯并三氮唑(BTA)与金属铜反应生成表面难溶、难以去除的Cu-BTA钝化膜,是抛光后清洗过程中主要去除的对象。采用自主研发的FA/OⅡ型碱性螯合剂作为清洗液的主要成分,并对清洗过程中有效去除Cu-BTA的螯合剂体积分数进行了研究。通过Cu-BTA膜厚生长实验,确定Cu-BTA的生长方式。根据BTA在不同FA/O型螯合剂中溶解度对比实验,确定FA/OⅡ型螯合剂为清洗液的主要成分。通过大量实验得到,FA/OⅡ型螯合剂体积分数为0.007 5%~0.015%时,能有效去除Cu-BTA钝化膜及表面其他残留物,接触角下降到29°,表面粗糙度得到改善约为3.91 nm。此外,静态腐蚀速率实验进一步验证接触角的测试结果,确定有效去除Cu-BTA的螯合剂体积分数。
2014年07期 v.51;No.446 465-469+474页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K] [下载次数：172 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 洪姣;刘玉岭;王辰伟;苗英新;段波;
为了有效去除化学机械抛光(CMP)后清洗中的苯并三氮唑(BTA)沾污,分析了碱性清洗剂中FA/OⅡ型螯合剂和FA/OⅠ型表面活性剂对BTA去除的影响规律。铜光片上的单因素实验中,通过测试铜光片清洗前后铜表面与去离子水的接触角得出:FA/OⅡ型螯合剂是影响铜光片上BTA去除的主要因素,FA/OⅠ型表面活性剂对铜光片上BTA的去除有一定的作用。利用扫描电镜测试采用不同体积分数和不同配比的清洗液清洗后的图形片上的BTA沾污,通过对比清洗后铜光片上残留的BTA沾污数量可知,清洗剂中FA/OⅡ型螯合剂体积分数为0.01%和FA/O I型表面活性剂体积分数为0.25%时,清洗剂清洗BTA沾污效果最好,基本上无BTA沾污残留,并且清洗后未发现氧化铜颗粒和硅溶胶颗粒沾污。
2014年07期 v.51;No.446 470-474页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K] [下载次数：220 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 李淑萍;林文魁;王德稳;周震华;龚亚飞;
提出了一种基于投影式光刻机和电子束光刻机混合曝光技术的新型亚微米图形制作方法,该方法可用于制作对精度要求比较高的亚微米图形。具体的做法是将亚微米图形分解成高精度图层和普通精度图层,并将两个图层分别采用电子束直写和投影式光刻机依次在同一层光刻胶曝光后,经过一次显影得到完整图形。通过该方法不仅可以大幅减少采用电子束直写亚微米图形所需的时间,还可以有效地保证图形的线宽精度。从图形的数据处理和实验制作两个方面,详细地介绍了采用该方法在硅衬底上制作SU-8亚微米图形的过程。经SEM测试得出,本方法制作的图形尺寸精度和棱角的锐度都非常精确,可比较理想地实现设计者的设计要求。
2014年07期 v.51;No.446 475-478页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ]