氢等离子体处理SiC表面技术的研究

对SiC表面进行传统湿法清洗之后,采用电子回旋共振(ECR)氢等离子体系统在200℃低温条件下对SiC表面进行了氢等离子体处理,对处理前后的SiC样品表面分别做了反射高能电子衍射(RHEED)分析和X射线光电子能谱(XPS)分析。通过RHEED分析发现,经过氢等离子体处理的SiC表面比传统湿法清洗的SiC表面平整度更高,而且实验发现氢等离子体处理SiC表面时间越长,SiC表面平整度越高。通过XPS分析发现,SiC表面氧的含量显著减少,C/C—H化合物被去除,从而显著提高了SiC的抗氧化能力。     

化学镍钯金表面处理工艺研究

采用扫描电子显微镜、润湿性、拔/撞锡球和打金线测试等分析手段,比较研究了四家化学镍钯金药水表面处理焊盘的焊接可靠性,同时比较研究了化学镍钯金表面处理和化学镍金表面处理焊盘的焊接可靠性差异.研究表明,化学镍钯金表面处理相对化学镍金表面处理可有效防止镍腐蚀(黑盘)缺陷引起的连接可靠性问题.     

利用PⅢ技术改变框架与EMC间附着力的研究

利用等离子体浸没式注入(PⅢ)技术,使用O2,N2,CO和CO2做气体源,对镀镍铜框架表面进行处理。拉力测试实验结果表明,与未经处理的空白框架相比,经过CO和CO2等离子体注入处理的镀镍铜框架与环氧塑封料(EMC)间的附着力分别提高了约35倍和12倍,而在使用O2和N2等离子体注入处理的情况下,附着力基本没有变化。通过扫描电子显微镜(SEM)对处理前后的框架表面观察,发现PⅢ处理并未引起表面粗糙度的显著变化。利用X射线电子能谱(XPS)分析,可以发现在经过CO或CO2等离子体注入处理后的框架表面有羰基出现。基于这些结果,分析了导致附着力提升的机理。     

表面处理对肖特基接触的影响

研究了不同的表面处理方法对器件肖特基特性的影响。实验结果表明,采用氧等离子体及体积比(HF:NH_4F)为1:7的BOE溶液对Al Ga N/Ga N异质结材料表面进行处理后,其肖特基接触特性比盐酸或者氨水溶液处理有了明显的改善。当栅压为–50 V时,栅反向漏电仅为3.8×10~(–5) A/mm,相比降低了1~2个数量级。另外,电容电压CV测试结果显示,经过BOE溶液处理表面,明显降低了器件表面态密度,达到1013cm~(–2)·e V~(–1)量级,表面态密度的降低,提高了肖特基势垒高度,降低了隧穿电流和表面漏电。     

纳米复合镀Al2O3层激光强化

在H13钢表面通过纳米复合镀(NCP)的办法预置纳米Al2O3镀层,然后通过高功率连续CO2激光处理预置表面,采用扫描电子显微镜(SEM)观察了镀层处理前后表面及截面形貌,利用X射线能谱(EDS)仪、X射线衍射(XRD)仪对处理前后的镀层进行了元素分析和物相分析,测试了处理前后镀层显微硬度及磨擦系数的变化。结果表明,激光处理后,强化层表面平整光滑,与基体形成冶金结合,成分均匀,组织细密。纳米Al2O3颗粒均匀分布在强化层表面,强化层显微硬度为原镀层的1.5~1.8倍,强化层摩擦系数约为镀层的1/2,基体的1/3。强化层和基体的表面主要以磨粒磨损为主,而纳米复合镀层则是磨粒磨损和黏着磨损综合作用的结果。     

石墨烯的氧化与抗菌特性

氧化石墨烯(GO)的抗菌机制(破坏细菌结构、氧化应激和阻断细菌传输)只从宏观角度论述了 GO整体结构对细菌的作用,但未能说明表面官能团对抗菌的贡献.在不同气氛(N2或O2)下退火对石墨烯进行表面官能团修饰,得到表面官能团组成不同的氮气处理石墨烯(NTG)、氧气处理石墨烯(OTG).平板菌落计数法抗菌测试表明,OTG有更...     

利用PIII技术改变框架与EMC间附着力的研究

利用等离子体浸没式注入(PIII)技术,使用O2,N2,CO和CO2做气体源,对镀镍铜框架表面进行处理.拉力测试实验结果表明,与未经处理的空白框架相比,经过CO和CO2等离子体注入处理的镀镍铜框架与环氧塑封料(EMC)间的附着力分别提高了约35倍和12倍,而在使用O2和N2等离子体注入处理的情况下,附着力基本没有变化.通过扫描电子显微镜(SEM)对处理前后的框架表面观察,发现PIII处理并未引起表面粗糙度的显著变化.利用X射线电子能谱(XPS)分析,可以发现在经过CO或CO2等离子体注入处理后的框架表面有羰基出现.基于这些结果,分析了导致附着力提升的机理.     

光纤端面处理对光纤激光器输出性能的影响

从光纤端面的不同处理方法(抛磨法、切割法)入手,对各自工艺展开了较深入的探索,测试了经不同方法处理后光纤端面的表面粗糙度:抛磨端面的表面粗糙度达到0.6nm,切割端面的表面粗糙度为24nm.研究了不同端面处理方法对光纤激光器输出性能(输出功率、光束质量)的影响.     

表面处理对p-GaN欧姆接触的影响

分别用稀盐酸、王水以及(NH4)2S溶液处理p-GaN表面,通过测试样品表面Ols的X射线光电子能谱(XPS),比较了这些溶液去除p-GaN表面氧化层的能力;在经不同溶液处理后的样品表面,以相同的条件制作Ni/Au电极,并测试其与p-GaN的比接触电阻,结果表明经稀盐酸处理后的样品表面,由于其氧含量较高,不能与Ni/Au形成良好的欧姆接触,而经王水和(NH4)2S溶液处理后的p-GaN表面,能与Ni/Au形成良好的欧姆接触;最后,通过比较样品表面的Ga/N原子浓度比,探讨了王水处理p-GaN表面能够形成良好欧姆接触的原因.     

表面处理对p-GaN欧姆接触的影响

分别用稀盐酸、王水以及(NH4)2S溶液处理p-GaN表面,通过测试样品表面Ols的X射线光电子能谱(XPS),比较了这些溶液去除p-GaN表面氧化层的能力;在经不同溶液处理后的样品表面,以相同的条件制作Ni/Au电极,并测试其与p-GaN的比接触电阻,结果表明经稀盐酸处理后的样品表面,由于其氧含量较高,不能与Ni/Au形成良好的欧姆接触,而经王水和(NH4)2S溶液处理后的p-GaN表面,能与Ni/Au形成良好的欧姆接触;最后,通过比较样品表面的Ga/N原子浓度比,探讨了王水处理p-GaN表面能够形成良好欧姆接触的原因.     

用于太阳能电池的多晶硅激光表面织构化研究

介绍了利用激光制备多晶硅表面织构的研究结果。采用激光在硅片表面刻蚀,然后利用化学方法去除残渣和损伤,制得均匀的表面陷光结构。通过扫描电子显微镜,HitachiU-4100分光光度计和Semilab WT2000少子寿命仪分析了表面织构化后硅片的表面形貌、反射率和少子寿命。通过调节激光和化学腐蚀参数得到很好的陷光效果,表面反射率最低可以降到约10%。但是激光刻蚀对硅片性能仍有一定损伤,有待改进。激光表面织构为多晶硅的减反射处理提供有效的途径。     

Blue light emission from pulsed laser ablated polyethylene

The 1064 nm pulsed laser was used to ablate polyethylene （PE） at different power. Compared with unmodified PE, the ablated polyethylene （PE） gave off obvious blue light under UV lamp irradiation. The morphology and tre structure of ablated and unmodified PE were studied by scanning electron microscope, fluorescence spectroscopy and raman spectroscopy. the results showed that double bonds existed in the ablated PE which resulted in obvious blue emission of ablated PE and the intensity of the laser had great influence on the physical properties and chemical structure of the PE surface.     

飞秒激光诱导TC4表面微观组织研究

为探究超快激光对金属材料的烧蚀特性,利用飞秒脉冲激光加工TC4,研究加工后TC4表面的形貌特点,分析飞秒激光加工金属的作用机理。当激光能量密度为8.05 J/cm2时,用白光干涉和扫描电镜观察不同扫描速度下材料表面的形貌变化。随着扫描速度的降低,表面条纹变深,条纹上方的二级微纳凸起尺寸增大,粗糙度增加,条纹侧面出现经典低空间频率条纹。从高斯光束特点和光斑重叠率角度对各种形貌的形成机理进行分析,高斯光束光斑中心处能量密度高,条纹上方形成凸起,侧面形成经典条纹;当光斑重叠率越大,单位面积内能量密度就越大,表面微结构尺寸也随之增大。     

聚氨酯黑漆的红外激光损伤机理研究

为研究有机漆涂层的激光损伤机理,利用红外连续波激光,开展了真空低温环境下聚氨酯黑漆涂层的激光辐照实验,并进行了扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析,结合宏观现象、微观形貌分析对损伤等级进行了划分.结果表明,红外激光对聚氨酯黑漆的作用以热效应为主,损伤在宏观上表现为涂层色泽下降、颜色变化、烧蚀,微观上...     

Surface morphology of refractive-index waveguide gratings fabricated in polymer films

The characteristic modifications are reported on the surface of polymeric waveguide film in the process of volume-grating fabrication. The light from a mode-locked 76 MHz femtosecond laser with pulse duration of 200 fs and wavelength of 800 nm is focused normal to the surface of the sample. The surface morphology modifications are ascribed to a fact that surface swelling occurs during the process. Periodic micro-structure is inscribed with increasing incident power. The laser-induced swelling threshold on the grating, which is higher than that of two-photon initiated photo-polymerization (TPIP) (8 mW), is verified to be about 20 mW. It is feasible to enhance the surface smoothness of integrated optics devices for further encapsulation. The variation of modulation depth is studied for different values of incident power and scan spacing. Ablation accompanied with surface swelling appears when the power is higher. By optimizing the laser carving parameters, highly efficient grating devices can be fabricated.     

主光轴平行于基底的微透镜阵列制作与测试

应用SU-8负性感光胶的独特性能,采用水浴倾斜紫外光刻的方法,优化工艺参数,构造出主光轴平行于基底的球面微透镜阵列,其单个透镜的直径约为200μm。利用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)对微透镜的表面形貌及曲率半径进行测量,并搭建光学观测平台,测得透镜焦距并观察成像效果。经观测,所加工球面微透镜具有较好的表面形貌和成像效果。基于此方法加工的微透镜阵列,主光轴平行于基底,因而便于与其他光学系统进行片上集成,完成对光线的聚焦,最终实现光开关、扫描成像等功能。此微透镜阵列也将集成在微流式细胞仪上,用于样本流的荧光检测,可极大提高检测精度。     

304不锈钢激光微抛光的数值模拟与分析

为了将激光抛光金属表面的过程可视化,本文建立了脉冲激光抛光304不锈钢的二维瞬态数值模型,模拟了脉冲激光作用下304不锈钢表面形貌的演变过程,揭示了抛光过程中传热、熔化和凝固等物理过程的演化机制。模拟结果表明,与连续激光抛光相比,脉冲激光会使抛光表面产生细小的波纹,但是整体上空间曲率会减小,能够起到一定的抛光效果。在表面形貌的演化过程中,表面起伏较大的区域,由毛细力主导熔池内熔体的流动,其主要作用是消除具有大区率的表面形貌;表面曲率较小的区域,则由热毛细力占据主导地位,其主要作用是促使熔融金属在熔池中重新分布,进一步降低表面的粗糙度。为了验证 仿真模型的正确性,通过与实验结果的比较,发现模型熔池深度与实验结果相符合,具有较高的模拟精度。     

He-Ne激光照射引起小鼠胸腺细胞早期凋亡的实验研究

用Ｈｅ－Ｎｅ激光照射引起离体小鼠胸腺细胞凋亡,利用流式细胞计定量检测ＡｎｎｅｘｉｎＶ－ＦＩＴＣ或Ｒｈ１２３和ＰＩ双标记早期凋亡的胸腺细胞,利用透射电子显微镜对凋亡细胞作形态观察。发现激光照射６０ｍｉｎ（光剂量为４７．６９４～５１．８２２Ｊ／ｃｍ２）,细胞早期凋亡明显增加,随着照射时间延长,光剂量增加,细胞早期凋亡百分率也随之增加,表明胸腺细胞经激光照射后,早期凋亡细胞膜上磷脂酰丝氨酸由质膜内侧外翻至质膜的外表面;同时线粒体功能损失,其跨膜电势下降。     

ZnO纳米粉吸光特性及其应用实例

用热物理法制备ZnO纳米晶须和纳米粒子 ,该晶须从中心向空间三维拓展出四根针 ,针的直径由根部向顶部逐渐变小 ,使ZnO纳米晶须在很宽波段对光吸收。利用此特殊结构制备出纳米黑化吸收剂 ,并应用于激光表面强化。与传统黑化剂的效果相比 ,其 5Cr5MoSiV钢淬硬层的显微硬度达到 792Hv,增幅为 6 % ;淬硬层的最大深度为0 6 0mm ,上升的幅度为 2 0 % ;激光淬火功率下降了 30 0W ,节能高达 30 %。     

不同吸光涂层对激光微织构加工性能影响研究

为了提高激光微织构加工效率和改善微织构加工质量,采用W-71s型喷枪在GCr15轴承钢表面分别喷涂用黑漆、水玻璃、黄料、磷酸锌和石墨制备的涂层。利用Nd:YAG激光加工机对其进行激光微织构加工,使用3维形貌分析仪对微凹坑的形貌进行了检测。结果表明,与无涂层试样相比,采用水玻璃和黄料涂层试样表面蚀除凹坑体积均增加,凹坑边缘熔渣体积均减少,其中黄料涂层表面蚀除凹坑体积增加了29.4%,水玻璃涂层凹坑边缘熔渣体积减少了64.9%;在一定条件下,复合涂层相比单一涂层具有更好的激光加工性能,其中黄料与水玻璃复合涂层的性能最为显著,与未经涂层的相比,凹坑蚀除体积增加了47.1%,凹坑边缘熔渣体积减少了43.2%。这一结果对提高激光微织构加工效率、改善微织构加工质量具有一定的指导意义。