ZnSe纳米材料及界面的制备与表征

利用热蒸发法对ZnSe纳米材料的相控合成进行了研究,制备了多种具有稳定闪锌矿和亚稳纤锌矿结构的ZnSe纳米材料,如ZnSe纳米线、纳米圈、纳米轮及三晶纳米带。同时,在相控合成基础上,通过改变管式炉内反应压强获得了几种同质与异质界面。利用多种透射电子显微学手段对合成的ZnSe纳米材料及相关同质与异质界面进行了深入表征,并对ZnSe纳米材料的生长机理进行了探讨。     

基于飞秒激光的Pt-TiO_2纳米连接及其电学性能调控

研究了金属-氧化物异质材料纳米连接过程中的飞秒激光能量输入特征,实现了纳米材料快速低损伤互连的同时,保证了器件功能的完整性。研究了纳米连接对Pt-TiO_2跨尺度互连结构电学性能调控的影响。实验结果表明:当入射光能量密度为5.02 mJ/cm~2时,纳米线与电极接触区域形成具有稳定结合强度的互连接头。模拟结果显示,飞秒激光辐照一侧产生局部"热点",增强了接头区域的光学吸收。互连接头的形成,降低了异质界面的接触势垒。同时,基于互连结构模拟神经元突触传递,实现了更加稳定的电学性能调控。     

超快激光纳米线连接技术研究进展

随着新型材料特别是纳米材料在柔性多功能微纳光电子器件中的广泛应用,实现低维度下高质量材料互连成为了微纳器件高性能制造的关键。针对纳米材料自身的尺度及结构限制,传统宏观、微观尺度下的材料互连技术将难以实现在微纳空间上对输入能量的高精度控制,进而难以降低连接过程中的材料损伤。本文对基于光激励下表面等离子激元效应的超快激光纳米线连接技术进行了综述,分析了激光-材料相互作用过程中的等离子激元效应在纳米结构中的产生及分布特征,对光辐照下纳米线结构中的空间能量重分布及相应的控制策略进行了总结。同时,本文分别针对金属-金属纳米线、异质金属-氧化物/半导体纳米线以及跨尺度的纳米线,阐述了超快激光纳连接过程中的能量输入、材料损伤特征以及纳米接头的形成。最后,针对纳米线连接得到的低损伤纳米线结构,探索了超快激光纳米线连接技术在微纳光电子器件单元制造中的潜在应用。     

纳米材料互连技术研究进展

纳米材料的互连技术是由纳米材料走向纳米器件的桥梁,是推动纳米材料大规模应用的必然基础之一。综述了近年来报道的可控的纳米材料焊接互连方法,包括焦耳热焊接、电子束焊接、光束焊接和原子力显微镜焊接,对其原理和特点进行了分析,并对此领域的发展趋势进行了展望。     

激光熔融SiO_2基底上银纳米颗粒分子动力学仿真

实现纳米材料焊接的纳米连接技术不仅是研制高性能纳米器件的关键,还是"自下而上"进行纳米结构制造的重要手段,决定着新一代纳米器件的性能及可靠性。其中,纳米钎焊技术对焊接母材损伤小,可以连接同种或不同种类的纳米材料,并获得优异的力学及电学性能,是纳米连接技术的重要发展方向。基于分子动力学,对纳米颗粒钎料在SiO_2基底上的激光熔融过程进行了仿真分析,分析了激光辐照导致的不同温度下银纳米颗粒的原子构型变化,并探究了钎料熔融过程。为了探讨基底对熔化过程的影响,进一步分析了基底与纳米颗粒之间的接触角、接触长度以及吸附能变化等。研究结果表明:为了获得可靠的纳米互连结点,激光辐照下温度对纳米颗粒与衬底之间吸附能的调控是影响纳米互连结点稳定性的主要因素。该仿真结果为实现激光熔融纳米颗粒的连接提供了参考。     

银纳米材料的纳连接及其电学性能研究

随着微电子器件需求日益迫切,由纳米材料构造的微纳结构在降低尺度并获得特征性能上有着极大的优势。纳连接是从纳米材料构筑微纳结构的有效途径,目前实现纳连接的手段主要包括热烧结、激光烧结等。对比研究了不同连接方法形成的银电极的电学性能及微观结构,并对银纳米材料间的连接机理进行了分析。结果表明,相比于自连接及热烧结,激光烧结在降低电阻率及保持纳米结构方面有着独特的优势,在激光诱导下,银纳米带可在低温下实现互连,形成交联网络结构,从而降低银电极的电阻率,并显著改善其柔韧性。激光烧结电极的电阻率低至1.88×10~(-7)Ω·m,同时具有较好连接强度,经3000次弯折后电阻变化率仅为21.26%。     

半导体异质结构纳米材料新进展

中科院化学所胶体、界面与化学热力学院重点实验室高明远课题组与国家纳米中心的唐智勇教授及北京交通大学光电子技术研究所联合发表了纳米尺寸的Cu2S-In2S3异质结构材料的制备与形貌控制机理研究论文（J．Am．Chem．Soc．,2008,130,13152-13161）。他们证明了导体硫化铜纳米颗粒可以催化硫化铟纳米晶体的生长,形成具有“半导体一半导体异质结构”的纳米材料,而类似的催化作用之前只在金属类纳米颗粒中被观察发现。     

基于纳米连接的互连结构的电/力学性能研究进展

纳米连接技术是纳米元器件与微系统及宏观系统整合的关键技术之一。稳定的器件性能取决于可靠的纳米互连结构,评估纳米互连结构的力学性能及电学性能对于预测电子器件的失效模式至关重要。本文结合目前不同纳米连接技术及连接界面的特点,对不同材料从单纳米焊接接头到宏观互连结构的电/力学性能特征进行了总结与展望,通过对互连结构焊接及变形机制、焊接强度、疲劳特性及电学性能的探讨,展现了激光诱导等离子体自限性低温焊接在未来纳米器件及柔性电子器件制造中的巨大潜力。     

纳米金属颗粒焊膏低温烧结连接及其接头可靠性研究进展

电子产业的快速发展使电子封装面临新的问题和挑战,功率密度的不断提高和应用领域的不断拓展要求电子器件具有更高的服役温度。纳米金属颗粒焊膏凭借其优越的电热性能和"低温连接、高温服役"的特点已成为电子封装连接材料的重要发展方向。从纳米金属颗粒焊膏的烧结机理、组成成分、技术工艺发展过程等方面阐述了近年来焊膏烧结技术的发展情况,讨论了现有国内外研究的优势和不足,并结合烧结后接头的可靠性测试方案和结果,指出了现有研究在高温高功率下应用的失效机理及未来纳米金属颗粒焊膏烧结技术的发展方向,这对纳米金属颗粒焊膏在电子器件封装领域的大规模应用及第三代半导体产业在国内的快速发展具有重要意义。     

电子封装用纳米导电胶的研究进展

在微电子封装领域纳米导电胶越来越引人注目,因为与传统导电胶相比纳米导电胶具有特殊的电性能和力学性能。目前纳米导电胶的研究涉及采用纳米颗粒、纳米线和碳纳米管等作为导电填料制备高性能导电胶,以及采用自组装单分子膜(SAMs)技术改性各项异性导电胶互连中金属填料和金属焊盘的界面来提高互连接头电性能。概述了近年来纳米导电胶的研究进展。     

碳基无源器件研究进展综述

碳纳米材料具有诸多独特的物理特性,如极大的热导率和载流容量.根据国际半导体技术发展路线图给出的预测,碳纳米材料可望取代传统硅和铜材料成为下一代集成电路的基础材料.本文针对碳纳米材料在无源电子器件方面的发展现状和应用前景,详细讨论了碳纳米管、石墨烯纳米带等碳基纳米互连结构的电学特性.进而,简要评述了片上电感、电容器等碳基高频无源器件,并介绍了碳纳米材料在集成电路热管理方面的应用.     

3D集成的发展现状与趋势

三维集成技术的发展是技术与理念的革新过程,本文根据集成封装技术的的发展历程,提出三维集成的发展特点,阐述理念的突破如何引导技术发展,以此为主线,可以更有逻辑性的了解三维集成的发展历史与趋势.封装从器件级向系统级的发展促使了多种系统级封装概念的出现;垂直堆叠方式推动互连长度不断降低;与晶圆级封装的结合可以大幅度降低成本;从同质向异质的转变则集成了多种学科、材料与技术,是实现复杂的系统的基础.     

基于纳米操作的纳米线钎焊结构组装及互连

近年来,纳米线在纳米电子学、纳米光子学、纳米医学和纳米机电系统等领域的应用逐渐广泛,纳米线的连接已经成为未来器件小型化和集成化的关键问题。为了实现良好的纳米线互连,提出了一种基于扫描电子显微镜(SEM)的纳米线-纳米钎料原位互连结构组装、钎焊互连的方法。利用开发的SEM纳米操作平台,实现了直径为100 nm左右的ZnO纳米线与直径为180～300 nm的Ag纳米钎料的同基底互连结构组装。利用SEM聚焦电子束辐照熔融纳米钎料实现了纳米线钎焊互连,利用双探针纳米操作系统对焊接后的纳米线进行电流-电压(I-V)测试,钎焊后的纳米互连结构成功实现电流导通。     

原子层沉积技术制备金属材料的进展与挑战

原子层沉积(ALD)技术是一种三维共形沉积金属薄膜或金属纳米结构的有效手段。简要介绍了ALD技术的基本原理和特点,着重阐述和比较了ALD生长贵金属、过渡金属和活泼金属的不同工艺条件、化学过程和反应生长机理,如贵金属的燃烧反应与成核孕育期、过渡金属铜互连的前驱体与表面平整性以及活泼金属的能量辅助沉积,探讨了前驱体、成核等对金属沉积和质量的重要影响,说明了原位监控手段在生长中的作用。最后简述了ALD沉积金属面临的瓶颈,由于一些重要金属前驱体的匮乏,新的反应路径和生长机理亟待发现,并展望了其未来发展和应用前景。     

飞秒激光组装一维纳米材料及其应用

一维纳米材料具有众多优异的特性,是构建微纳米功能性器件的基石。实现一维纳米材料在二维和三维空间的高精度和高定向组装是充分发挥其应用潜力的关键,同时也是制造难点。在众多纳米材料组装技术中,飞秒激光直写诱导组装技术具有独特优势,可实现一维纳米材料在任意三维结构中的可设计、高定向及高精度的组装。首先简要介绍了一维纳米材料组装研究的背景,并总结了非激光直写组装技术的研究现状和存在的挑战,然后较详细介绍了飞秒激光直写技术在一维纳米材料组装研究中的进展,重点回顾了金属(包括Au和Ag纳米线)、半导体(包括CNTs和ZnO)一维纳米材料的飞秒激光直写组装及微纳光电子功能器件的制造。并讨论了诱导一维纳米材料定向排布的光学力和非光学力(包括剪切力、体积收缩应力和空间限制)的作用机理,理论计算和实验研究结果验证了飞秒激光诱导的非光学力作用是导致一维纳米材料定向排布的主要原因。最后探讨了目前飞秒激光组装技术面临的一些问题和未来在高精度纳米材料组装和三维功能器件集成方面的发展趋势。     

碳纳米材料互连线的单粒子串扰特性研究

碳纳米材料互连线由于其良好的电学、热学和力学特性,成为研究热点.随着技术节点的缩减,串扰效应对电路的影响愈加显著.本文针对单壁碳纳米管束（Single Walled Carbon Nanotube Bundles,SWCNT）、多壁碳纳米管束（Multi Walled Carbon Nanotube Bundles,MWCNT）、单层石墨烯（Single Layer Graphene Nano-Ribbon,SLGNR）及多层石墨烯（Multi Layer Graphene Nano-Ribbon,MGLNR）的互连线,研究了统一的等效RLC模型,并构建了单粒子串扰（SEC）的等效电路,对比分析了四种互连线在32 nm,21 nm和14 nm技术节点下的SEC峰值电压和脉冲宽度.结果表明,与铜互连线相比,碳纳米材料互连线的SEC较弱,但对传输信号的衰减作用较大,综合信号衰减和耦合作用程度,SWCNT和MLGNR更能有效抑制SEC的传播和影响.最后,本文利用灰色理论,分析了SEC与RLC参数之间的潜在关联性.     

纳米氧化物光谱特性及其相关机理的初步分析

纳米氧化物粉体与常规氧化物粉体相比呈现出吸收峰发生红移、蓝移等特异性能。初步研究表明,纳米颗粒尺寸越小,这些特异效应越明显,有关纳米氧化物光谱特性的研究已成为当前纳米材料研究的热点之一;然而,其光谱特性机理尚无统一解释。通过对波谱吸收机理和纳米材料特性的综合考察和分析,以及结合具体纳米氧化物材料的讨论,给出了导致蓝移、红移的主要因素。     

Au基多组元异质纳米颗粒的显微结构表征及光学特性

设计并制备出CdSe-Au、PbSe-Au、FePt—Au、Cu2O-Au和FePt—CdS-Au等二元和三元异质纳米颗粒。基于异质纳米颗粒的制备方法,TEM和HRTEM的观测分析,提出了Au基多组元异质纳米颗粒的形成机理。CdSe—Au异质纳米颗粒的吸收光谱、荧光光谱和X射线光电子能谱价带谱的研究表明,多组元材料构筑的异质纳米颗粒,不仅集合了不同组元材料各自的本征性能,还可以耦合产生新的物理特性。     

名词释义——准一维纳米材料

准一维纳米材料是指在两维方向上为纳米尺度，长度为宏观尺度的新型纳米材料。如纳米棒、纳米线、半导体纳米量子线、纳米线阵列等都属于准一维纳米材料。这些新型材料的实验研究，为进一步研究纳米结构和准一维纳米材料的性能，建立准一维纳米材料的新理论和推进它们在纳米结构器件中的应用奠定了基础。     

延时器在直播系统中的连接和运用(下)

(接上期第106页) 五插入连接法的应急使用(设定延时时间为30秒) 插入连接法中的应急开关对于防范不当信号一般调整为视音频同质同切(所谓同质指视音频为相同信号源).但对技术性故障的防范又最好是异质同切(所谓异质指视音频为不同信号源).