消除俄歇电子能谱实验中氧化物表面荷电的新方法

为使俄歇电子能谱有效地用于分析氧化物,引入环境俄歇电子能谱方法.对于消除入射电子束对氧化物表面的损伤-包括荷电现象和氧元素电子受激脱附-6×10-6Pa O2环境比中和电子枪和低能正离子束优越,也比1.3×10-2Pa氩气环境有效.     

磷脂酰乙醇胺双分子层膜低能电子散射的Monte Carlo模拟

基于“亲水层-疏水层-亲水层”模型,采用Monte Carlo方法模拟了低能电子束(能量E0≤900 eV)作用下,磷脂酰乙醇胺(PE)双分子层膜的电子散射,研究了PE膜散射电子(SEs)、背散射电子(BSEs)的深度与表面分布,BSEs、透射电子(TEs)的能量分布,以及SEs的能量沉积.研究表明,入射电子束能量E0越小,PE膜的TEs就越少,BSEs就越多,被PE膜吸收的电子就越多,BSEs图像的分辨率就越高;入射电子束能量E0越小,PE膜能量接近E0的BSEs就越多,能量接近E0的TEs就越少;PE膜亲水层的背散射能力明显高于疏水层;随着E0的增大,SEs在PE膜中的能量沉积密度增大,但沉积范围先增大,后减小.     

米驻波比的简易动态测量法

一、测量原理国产BT一3型扫频仪可以用于测量米波波段的驻波比,其测量原理如图1所示,图中,G为信号源,R为终端负载(待测器件),C为长电缆,分析时采用0Z坐标系统。在这一系统中,如果源端阻抗匹配,长电缆不均匀,则由于反射系数为ρ_R=|ρ_R|e~(jΦR)的负载R所引起的反射电场在Z=L处的值与入射电场的迭加值为: E(L)=E~ e~(γL)(1 ρ_Re~(-2γL)) (1)式中,E~ 为入射电波在Z=0处的值,γ为电     

SIMS氩离子枪的研究

本文研究了Kornelsen型离子枪的离子束束流,束流密度和最小束斑随源压强P,离子能量E的变化规律,并给出了斑点大小随离子能量、源压强变化的半经验公式:d=k(p)/E~1/2+f(p)。同时还给出了一种和离子枪口连成一体的能量分散量测装置,这种装置至少能测出0.36ev的能量分散。利用它测定了Kornelsen型离子枪的离子源,各级电透镜所形成的离子束的轴向能量分散和总能量分散。     

氧化锆粉料中颗粒聚集状态的研究

用各种测试方法研究了氧化锆颗粒的聚集状态,如用 BET 方法测定了粉料的比表面积,用扫描电镜和以计算机控制电子束的扫描电镜测定了颗粒的平均粒径及粒度分布等。同时,在水介质中测定了颗粒的ξ—电位和相应的 pH 值。实验结果表明:颗粒的聚集状态与其表面的荷电状态有关。粉料在球磨过程中,表面的荷电状态发生变化,因此颗粒的聚集状态也将随之改变。根据实验结果,提出了用以表示氧化锆颗粒间“软”聚集状态强度的参数。     

氧环境扫描电子显微分析:消除绝缘材料荷电效应的新方法

在环境扫描电镜(ESEM)中注入氧气,减少和消除绝缘样品表面在电子束辐照下产生的荷电效应.二次电子像的观察显示,在压力为130Pa～600Pa的ESEM中,氧气对Al2O3、Al(OH)3等氧化物、氢氧化物及生物样品的荷电补偿效果,优于常用的水蒸汽环境.通过吸收电流Ia的实时测试,评价了氧环境的荷电补偿效果.采用氧气减少表面荷电基于一个新的概念:在电子束的辐照下,电子受激解吸可造成表面氧亏损,使能带产生畸变,形成捕获电子的势阱.氧环境提供的氧离子可实现对氧空位的修复,从而消除了荷电效应.     

非导电材料元素X-射线显微分析的补偿和校正方法

本文分析了在环境扫描电镜中,Al2O3等非导电陶瓷样品的荷电效应和环境压力对X-射线能谱仪(EDS)元素分析造成的影响.研究了相应的补偿和校正方法.在高真空模式下,荷电效应使氧含量明显增加.采用低真空模式(LV)消除了荷电效应和减小了表面电势,因而减小了EDS的测量误差.在LV模式中采用X-射线压力限制光阑(PLA)杯,减小了电子束的裙散效应,使EDS的测量误差进一步减小.较高的压力环境增加了对电子束和低能X-射线的散射作用,使EDS的测量误差明显增加.     

TiN涂层轴承钢电子束辐照过程电子行为及温度特性研究

目的研究辐照过程中电子行为及温度场的分布规律。方法采用束斑直径为60 mm,平均能流密度为12 J/cm~2,脉冲时间为3μs的电子束,对表面有2μm厚TiN涂层的9Cr18轴承钢进行强流脉冲电子束辐照模拟,通过建立Monte-Carlo仿真模型,揭示入射电子的平均分布特性及其辐照过程中不同时刻温度场形态。结果通过仿真电子辐照行为,发现在入射电子能量大于25 ke V时电子能够穿透TiN层,进入轴承钢基体中。由于两层物质密度差异,导致在二者交界处轴承钢一侧存在电子能量沉积曲线尖峰,入射电子能量大于35 ke V时峰值已经超过涂层内部能量沉积系数最大值,形成特殊的能量沉积形式。结合对辐照温度场的模拟仿真,结果显示,由于交界线处钢一侧能量沉积量大,加热效率高。内部加热速度比表面更快,减小了二者间的温度梯度。同时由于两层物质存在熔点差异,在控制能量的情况下,可以达到两层交界处轴承钢发生少量熔化,TiN涂层不发生熔化的现象。结论通过控制电子束能量,控制温度场分布形态,实现基体侧熔化,而涂层不发生熔化的特殊改性现象,这为提高涂层膜基结合力提供了新思路。     

第十九讲 真空溅射镀膜

正(1)溅射原子的能量与角分布入射离子能量大约在100~500 eV之间时,靶上溅射出来的粒子绝大部分是靶材的单原子态,离化状态仅占1%左右。如果入射离子的能量很高,会溅射出较多的复合粒子。由于溅射粒子是与具有几百至几千电子伏特能量的正离子交换动能后飞溅出来的,所以溅射粒子的能量分布必定与靶材种类、入射离子的种类和能量以及溅射粒子逸出的方向有关。通常     

小角度偏转离子能量分析器性能仿真研究北大核心CSCD

能量分析器是对荷能粒子进行分析的重要仪器,其在空间粒子探测方面有着越来越广泛的应用。本文基于带电粒子在静电场中的运动理论以及粒子碰撞理论,利用多物理场仿真软件COMSOL,对一种小角度偏转离子能量分析器进行了仿真研究。模拟计算了不同入射离子能量下的离子运动轨迹,分析了不同入射离子能量和微通道板电压对分析器带电粒子通过率和分辨率的影响,同时分析了温度变化对分析器工作性能的影响。计算结果表明,偏转电压与离子能量之间存在线性变化关系;微通道板电压为-300 V时,分析器的能量分辨率效果较好;温度的变化不改变分析器的能量分辨率,但对分析器的离子通过率有影响。     

小角度偏转离子能量分析器性能仿真研究

能量分析器是对荷能粒子进行分析的重要仪器,其在空间粒子探测方面有着越来越广泛的应用。本文基于带电粒子在静电场中的运动理论以及粒子碰撞理论,利用多物理场仿真软件COMSOL,对一种小角度偏转离子能量分析器进行了仿真研究。模拟计算了不同入射离子能量下的离子运动轨迹,分析了不同入射离子能量和微通道板电压对分析器带电粒子通过率和分辨率的影响,同时分析了温度变化对分析器工作性能的影响。计算结果表明,偏转电压与离子能量之间存在线性变化关系;微通道板电压为-300 V时,分析器的能量分辨率效果较好;温度的变化不改变分析器的能量分辨率,但对分析器的离子通过率有影响。     

Hg1-xCdxTe材料AES定量分析中的电子束和离子束效应

在Hg1-xCdxTe材料的AES分析中 ,由于分析电子束辐照作用 ,可诱导表面Hg原子的脱附和热升华 ,导致短时间内样品表面严重失Hg ,使AES定量分析结果产生很大的误差。实验结果表明 ,在超高真空中分析电子束辐照下局部Hg元素的挥发损失以负指数关系进行。通过选择离子束溅射速率大于电子束蒸发速率 ,并在溅射的同时进行俄歇信号收集 ,则可减小或消除分析电子束对元素Hg的蒸发作用 ,获得稳定的俄歇信号。实验结果还指出 ,溅射离子束的参数会影响元素的相对溅射产额 ,具体定量分析时应选择相同的溅射条件     

离子束和电子束对SnO_x超微粒子薄膜表面特性的影响

本文讨论了用AES分析SnO_x超微粒子薄膜表面的有关问题。观察分析了成分和导电性不同的样品经离子束轰击清洗表面后,在AES的探针电子束连续轰击下,表面俄歇信号的峰形变化。利用SEM观察比较了离子束和电子束轰击区域和非轰击区域的图像。并与热退火样品作了对比。结果显示,轰击区域超微粒子薄膜的表面形貌变化很大,平均粒径显著增加。     

碳16团簇与碳10团簇等在金刚石表面的吸附结构比较

用分子动力学方法模拟研究了荷能的C2、C10和C16在金刚石（001）-（2X1）表面的化学吸附过程。主要讨论了团簇大小和入射能量对沉积团簇的结构特性的影响。随着入射能量的增加,C2、C10和C16的沉积结构和自由团簇是不同的。该模拟支持了实验的结果,而且从原子尺度模拟分析了沉积机制。     

电子束物理气相沉积技术研究进展

电子束物理气相沉积是真空蒸发技术的一种,具有蒸发速率高和无污染的特点,目前广泛应用于材料表面涂层的制备.将离子束辅助和等离子辅助与电子束物理气相沉积技术相结合,可以提高蒸发粒子入射能量和扩散能力,改善由于电子束物理气相沉积工艺本身存在阴影效应和扩散能力低而引起的沉积材料的不致密等不足.介绍了电子束物理气相沉积技术的概况,并展望了该技术的未来应用及发展前景.     

应用于纳米制造的新型电子束抗蚀剂Calixarene的工艺研究

为了满足电子束光刻（EBL）对高分辨率、性能优秀抗蚀剂的需求,研究了将Calixarene衍生物作为电子束抗蚀剂在胶液配制、电子束曝光及显影等工艺过程中的相关技术.其中电子束曝光实验在JEOL JBX-5000LS系统上进行.实验结果表明,在入射电子能量50 keV、束流50 pA的条件下,Calixarene可以方便地形成50 nm的单线、50nm等线宽与间距的图形结构.通过与常用电子束抗蚀剂的对比,总结了Calixarene在电子束光刻性能上的优缺点,并分析了其成因.作为一种新型的高分辨率电子束光刻抗蚀剂,Calixarene有望应用在纳米结构制造、纳米尺寸器件及电路的研制等领域.     

国外文摘

光射入非均相结构(金属—无机半导体—有机半导体)中有效量子产率增强机理 T34 №3 171～176 本文以金属—无机半导体—有机半导体的非均相结构的伏特—安培、光放电和转移性能作为室验研究的基础,讨论了金属—无机半导体—有机半导体的光射入的有效量子产率(n)增强机理指出,在不均衡荷电载流子的作用下,金属—无机半导体接触使屏蔽荷电转成入射荷电,η的     

交互式多模型的锂电池荷电状态估计

针对锂电池工作在温度不恒定的环境中时单个模型无法捕捉电池参数动态变化,导致电池模型误差增大,荷电状态估计精度下降的问题,提出使用交互式多模型平方根无迹卡尔曼滤波算法来估计电池荷电状态.以戴维宁电池模型为基础建立了一组电池温度子模型,并实现参数辨识;在平方根无迹卡尔曼滤波的基础上,利用交互式多模型方法估计电池荷电状态,通过实时调整模型概率来实现各个模型间的软切换.实验结果表明,交互式多模型方法融合了不同温度下的电池信息,增强了荷电状态估计的精度和鲁棒性.     

荷电控制电子枪特性的测量

扫描电子显微镜在科研和实际工作中扮演着越来越重要的角色,在集成电路行业常常被用来测量器件的关键尺寸。集成电路器件在进行表征时容易形成电荷积累,电荷积累会严重干扰检测系统的图像质量而影响测量器件尺寸的精度。使用荷电控制电子枪是一种常见且有效消除电荷积累的方式,荷电控制电子枪的特性直接影响着成像质量和检测效率。目前国内缺少有效针对荷电控制电子枪性能评价的研究,本文提出了一种法拉第杯小孔扫描测量方法并搭建了一套测试平台,在该平台上对自主研制的电子枪进行了束斑大小、束流密度分布和发散角等电子束特性测量,这将为对荷电控制电子枪的优化设计和安装调试起到了指导作用。     

输电线路电晕放电液体的荷电情况

导线电晕放电会引起能量损失、无线电干扰、可听噪声等危害。本文实验研究了气液两相体放电中液体的荷电情况。测量表明在气液混合两相体直流电晕放电中液滴的荷电极性随水雾位置的不同而不同,水雾靠近正电极的时候,液滴荷正电荷,水雾靠近负电极的时候,液滴荷负电荷。