PMMA薄膜nm尺度下表面电荷的制备和观察

利用扫描探针显微镜(SPM)的导电探针在PMMA薄膜表面μm/nm尺度下通过摩擦方式产生了电荷,并用静电力显微镜(EFM)对生成的电荷进行了观察。讨论了生成电荷的极性、数量、区域大小与摩擦过程中探针加工速度、所加电压大小及正负之间的关系:产生电荷的极性与摩擦过程中针尖所加电压的正负保持一致,且所加电压越大,产生电荷的区域和面积越大。但相同情况下,PMMA表面出现的正电荷区域和数量要多于负电荷;针尖带电摩擦时,摩擦速度越快,产生电荷的数量和区域也随之减小。为探索PMMA表面电荷生成规律及生成机理提供了一种新的途径。     

聚酰亚胺薄膜表面微纳米尺度下电荷特性的研究

利用静电力显微镜(electrostatic force microscope,EFM)在微纳米尺度下对聚酰亚胺薄膜表面的电荷起因及特性进行研究.采用Dimension 3100型扫描探针显微镜的导电探针摩擦聚酰亚胺薄膜表面,在薄膜微纳米区域内产生电荷分布.通过静电力显微镜对微纳米区域产生的电荷进行表征,得出探针摩擦速度、探针电压对表面电荷的极性、密度、区域分布有很大的影响.同时也为微纳米尺度下探索聚合物绝缘材料表面电荷生成规律和机理提供了一个新的研究方法和途径.     

电场力显微镜不同探针对表面电荷注入的影响

在电场力显微镜(EFM)下利用不同金属镀层微探针,在微纳米尺度下对聚酰亚胺薄膜的表面电荷生成特性进行研究。采用电场力显微镜导电探针在聚酰亚胺薄膜表面注入电荷,并对微纳米区域产生的电荷进行表征,结果表明不同金属镀层的微探针对聚酰亚胺薄膜上电荷注入效果不同。铂铱合金镀层具有比钴铬合金镀层更高的功函数fm,因此前者在金属-电介质接触中产生更大肖特基势垒,进而降低了电荷的注入程度。该研究为微纳米尺度下探索聚合物绝缘材料表面电荷生成、发展机理提供了一个新的研究方法和途径。     

聚酰亚胺液晶垂直取向膜的表面取向分析

采用均苯四甲酸二酐(PMDA)、4,4′-二胺基二苯甲烷(MDA)以及侧基含联苯和己基的二胺(TBCA)三元共聚制备了聚酰亚胺垂直取向剂,摩擦前后得到相同的垂直取向效果,探讨了侧链二胺TBCA的含量对聚酰亚胺取向膜垂直取向性能的影响,采用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对摩擦前后聚酰亚胺膜表面侧链的相对含量进行了对比,并运用原子力显微镜(AFM)考察了表面细微沟纹对液晶分子取向的影响。结果表明,在取向膜未经摩擦没有产生表面沟纹的情况下液晶分子也能取向,并且这类取向膜表面侧链的含量与摩擦后的含量相当。     

扫描探针显微镜在石墨烯研究中的应用

石墨烯是近年来材料、电子和纳米科学中的热门研究课题之一。石墨烯独特的二维结构和原子尺度的平整性使其特别适合利用扫描探针显微镜进行深入研究。利用扫描探针显微镜可以对石墨烯样品的表面的电学、力学和光学等性质进行细致的表征;同时,还可以对石墨烯进行精细的纳米尺度微加工。本文以各种扫描探针显微镜为基础,综述了扫描探针显微镜在石墨烯研究中起到的重要的表征和加工作用。同时,还详细介绍了石墨烯表面研究中的最新进展,并对扫描探针显微镜在石墨烯研究中所具有的潜力进行了探讨。     

向列液晶在聚酰亚胺LB膜上的表面取向(英文)

本文研究了液晶和聚酰亚胺分子在聚酰亚胺LB膜上的取向效果。聚酰亚胺链在LB膜中的取向程度低于强摩擦膜表面聚酰亚胺链的取向,这可能由于聚酰亚胺分子的结构线性不好所致。9或11层LB膜可以很好地排列液晶分子,但液晶在聚酰亚胺LB膜上的取向效果劣于强摩擦膜表面的情形。     

电化学扫描探针显微镜在表面微/纳米加工的应用

概述了在固 /液界面微 /纳米加工中经常采用的三种电化学扫描探针显微镜 (EC SPM )技术 ,分别讨论了电化学扫描隧道显微镜 (EC STM )、电化学原子力显微镜 (EC AFM )和扫描电化学显微镜 (SECM )在应用于微 /纳米加工时的基本原理和各种方法 ,并综合比较和分析了这三种技术的优缺点     

纳米材料的几种扫描探针显微表征方法

扫描探针显微镜（SPM）作为一种广泛应用的表面表征工具,不仅可以表征三维形貌,还能定量地研究表面的粗糙度、孔径大小和分布及颗粒尺寸,在许多学科均可发挥作用.以纳米材料为主要研究对象,综述了国外最新的几种扫描探针显微表征技术,包括扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜（AFM）和近场扫描光学显微镜（SNOM）等方法,展示了这几种技术在纳米材料的结构和性能方面的应用.     

应用SPM技术开展纳米切削加工

纳米科技发展和应用的一个重要问题是：解决纳米尺度上的操作,加工和控制,本文针对目前传统机械加工方法在纳米量级加工能力上存在的不足,以及利用SPM探针针尖进行纳米加工在工程应用中所面临的技术问题,提出应用SPM原理和技术,直接使用金刚石丸具进行材料的纳米量级去除加工方法。文中应用该方法对石墨以及金属材料进行了微去除加工实验,研究和考察了纳米切削加工时,切削形成和良好加工表面的形成,结果显示,这是一种好的纳米加工方法,既可作为材料加工过程的研究手段,又具有良好的实际应用前景。     

扫描探针显微镜系统的各种组合方式

综述了扫描探针显微镜(SPM)系统中显微镜主体部分的各种结构方式,分析其优缺点,对新型SPM的设计提供了参考。     

PI参数自整定扫描探针显微镜控制器的设计

为了解决传统扫描探针显微镜(SPM)控制器中参数难以设定的难题,提出了一种SPM的PI参数自整定控制器的设计,并给出了控制器的硬件结构和软件设计.该控制器基于DSP,通过引入扫描式参数优化算法来实现.结果表明,该控制器能自动完成PI参数的测算,并给出最优的PI参数,提高了SPM扫描图像的质量.     

Radiation effects on thin-oxide MOS capacitors caused by electron beam evaporation of aluminum

The effects of electron-beam evaporation of Al on fast surface states, oxide charges and generation lifetime in MOS capacitors were studied. Fast surface states were increased when the thickness of the oxide was reduced to less than 400 Å. Negative charges were induced near the A1/SiO₂ interface. Both negative charges and fast surface states were reduced by using higher deposition temperatures, even though deposition temperatures were lower than post-metallization-annealing temperatures.Generation centers were also induced by electron beam evaporation. However, such generation centers were removed completely by the cleaning of furnace tubes with HCl.     

光纤中超连续谱产生机理研究

从非线性薛定谔方程出发,分析了自相位调制(SPM)和群速度色散(GVD)效应对超连续(SC)谱的贡献。利用主动锁模光纤激光器作为泵浦光源。对色散位移光纤(DSF)中的SC谱展宽进行了实验研究。理论和实验结果表明,光纤中,SC谱的产生主要是SPM和GVD共同作用的结果：对于皮秒泵浦脉冲和常规光纤,仅考虑SPM和GVD效应,就可以较精确地描述光纤中SC谱的产生过程。     

Study of rectifying property of ITO/PI/TIPS-pentacene/Au diodes by electric field induced optical second harmonic generation

By using time-resolved electric field induced optical second harmonic generation (TR-EFISHG) measurement, we studied the rectifying property of organic double-layer diodes with a structure of indium-tin-oxide/polyimide/6,13-Bis(triisopropylsilylethynyl)-pentacene/gold (ITO/PI/TIPS-pentacene/Au). Upon application of a step voltage to the diodes, the TR-EFISHG probed the electric field changes induced in the TIPS-pentacene layer by hole injection from the ITO electrode, followed by the hole accumulation at the PI/TIPS-pentacene interface. Consequently, the electric field distributions in the diodes before and after the carrier injection were traced with accumulated charges at the PI/TIPS-pentacene interface, depending on the DC biasing applied to the diodes. Analyzing the carrier behavior in ITO/PI/TIPS-pentacene/Au on the basis of a Maxwell–Wagner model, we discussed the rectifying property of the diodes in terms of DC biasing effect, i.e., threshold-voltage shift, and concluded that space charge limited current process that flows across the PI layer governs the rectification of the diodes. Using the TR-EFISHG measurement is an effective way to study the rectifying property of organic double-layer diodes.     

高阶微扰法的有效性研究

通过二维地、海面发射率的研究,研究了高、低阶微扰法的有效性,分析了不同极化方式、表面模型和介电常数的影响,得到了均方根高度的有效范围,给出了高斯模型的相关长度的匹配范围.结果表明,模型差异不影响低阶微扰法求解时均方根高度的有效值,但对高阶微扰法的结果影响很大;高斯模型下,高阶微扰法求解时相关长度的有效值远小于低阶时的结果.理论与矩量法计算及测量值的比较,证明了高阶微扰法的有效性.     

半导体光放大器中SPM效应对光脉冲传输性能的影响

为了研究半导体光放大器（SOA）中自相位调制（SPM）效应对光信号传输性能的影响,从SOA中光脉冲的传输方程出发,采用数学推导的方法,分析了SPM 效应的产生机理,得到了光脉冲经SOA 放大后的时域和频域变化特性,并针对无啁啾和带啁啾光脉冲两种情况进行了仿真研究。结果表明:SPM 导致了光脉冲时域波形的倾斜和频谱的红移,并且随增益的变大倾斜和红移的程度增强;啁啾系数的符号决定了频谱是红移还是蓝移。     

压电扫描器对SPM电场加工的影响

利用扫描探针显微镜(SPM)能够实现纳米级电子器件和机械器件的加工．压电扫描器是SPM电场加工中的重要部件，它实现了针尖的移动，使得SPM可在样品表面生成氧化结构．该文着重探讨了单管式扫描器的结构以及压电陶瓷特性对SPM电场加工的影响，分析了多种误差来源，并给出了相应的解决方法，这有利于进一步改进纳米加工系统，提高电场加工的精度和重复性。     

A modified beam propagation method to model second harmonicgeneration in optical fibers

A finite-difference implementation of the beam propagation method (BPM) is used to solve the paraxial, scalar wave equation with a nonlinear source term. A transparent boundary condition capable of handling asymmetric modes is incorporated in the finite-difference algorithm. This nonlinear BPM is used to model the generation and propagation of second harmonic light in an optical fiber which has been prepared for second harmonic generation (SHG) by the formation of a _χ⁽²⁾ grating. This method can be used to predict the guided mode in which the generated second harmonic light propagates based on the modes of the writing (fundamental and second harmonic) and reading (fundamental only) light. The effects of self-phase modulation (SPM) and cross-phase modulation (XPM) are included in the model