P型Si_（1－x）Ge_x应变层中重掺杂禁带窄变的计算

本文提出了应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ价带结构的等价有效简并度模型．借助这个模型，计算了赝晶生长在（１００）Ｓｉ衬底上的Ｐ型Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层的重掺杂禁带窄变，发现当杂质浓度超过约２～３×１０１９ｃｍ－３后，它在某一Ｇｅ组分下得到极大值，而当掺杂低于此浓度时，它则随Ｇｅ组分的增加单调下降．与实验报道的对比证实了本模型的有效性．     

具有光纤自定位保持结构的2×2扭转微镜光开关阵列的制作和机电特性

应用基于表面硅、体硅微电子工艺的混合微加工技术,制作了新型2×2扭转微镜光开关阵列,并研究了其在外加静电场和交变电场中的机电特性.当该光开关中悬挂多晶硅微镜的弹性扭转梁的厚度约为1μm时,驱动微镜以实现其"开"状态的拐点静电电压为270～290V,而维持微镜"开"状态的最低保持电压在55V左右.理论分析表明,在关于该光开关结构的一系列设计参数中,拐点静电电压对于弹性扭转梁的厚度最敏感.该光开关的开关寿命超过108次,而其开关时间预计小于2ms.对单片集成制造在该光开关阵列芯片上的两种新型光纤自定位保持结构的力学分析表明,它们具有光纤自固定、自对准的性质.     

AlGaN/GaN异质结材料基于热氧化的湿法腐蚀方法

A novel wet etching method for AlGaN/GaN heterojunction structures is proposed using thermal oxidation f ollowed by wet etching in KOH solution.It is found that an AlGaN/GaN heterostructure after high temperature oxidation above 700℃could be etched off in a homothermal（70℃） KOH solution while the KOH solution had no etching effects on the region of the AlGaN/GaN heterostructure protected by a SiO₂ layer during the oxidation process.A groove structure with 150 nm step depth on an AlGaN/GaN heterostructure was formed after 8 h thermal oxidation at 900℃followed by 30 min treatment in 70℃KOH solution.As the oxidation time increases,the etching depth approaches saturation and the roughness of the etched surface becomes much better.The physical mechanism of this phenomenon is also discussed.     

耐高温酸化用胶凝剂CAT-3的合成及性能研究

针对常规酸化胶凝剂用量大、耐温性能差、缓速能力有限的缺点,分别以一定量的N,N-二甲基丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为原料,在45℃、油水比为2:3、复合乳化剂总浓度为5%、单体总浓度为40%、油溶性引发剂总浓度为单体总浓度的0.15%和氮气保护的条件下,采用反相乳液及油溶性引发剂氧化还原体系聚合的实验方法,合成出了耐高温酸化用胶凝剂CAT-3,并对其纯化试样进行了红外光谱图表征.室内综合性能评价结果表明:胶凝剂CAT-3具有快速的酸溶能力和良好的酸溶效果,用量少且增黏能力强,剪切稀释性能好,抗盐能力强,适用于130℃左右的酸化施工地层;具有理想的酸岩反应缓速性能,120 min后残酸的浓度保留率仍保持在40%以上,有利于增大酸液溶蚀裂缝的导流能力和延长酸化的有效作用距离,达到深度酸化地层的目的;另外,CAT-3与常用酸化添加剂的配伍性能好,不会对地层产生二次伤害,有利于酸化作业过程中储层的保护.     

一种低伤害油基乳化压井液及其性能评价

针对多数油气田在修井作业过程中遇到的低孔、低渗及水敏性地层,通过对压井液基液和主要添加剂种类及其加量的优选,研制出了一种低伤害油基乳化压井液。该压井液基液是一定量的柴油、盐水和乳化剂在搅拌条件下形成的以柴油作外相、盐水作内相的油包水型乳化液。该压井液的密度在0.95-1.38 g/cm3范围内可调,具有流变性好、滤失量低、腐蚀性小、摩阻低且与地层流体配伍性好的特点,适合温度不超过100℃的施工地层。岩心实验结果表明：用油基乳化压井液污染后的岩心渗透率恢复率在90.36%以上,说明该压井液具有较强的抑制性能和良好的返排能力,对储层具有很好的保护效果,可较好地满足修井工艺的要求。     

16×16光开关微镜阵列

设计、制造和测试了一种实现16×16MEMS光开关的高反射率、大角度静电扭转制动型微镜阵列.该阵列的微镜可进行90°扭转并保持稳定的扭转状态以对入射光进行导向.针对微镜的扭转驱动特性,提出了相应的机电模型.通过单片集成光纤槽,实现了光纤-微镜-光纤的无源对准.测试结果表明,微镜反射率为93.1%~96.3%,最低插入损耗为2.1dB,另外,在经过15min的5~90Hz,3mm振幅的振动测试后,光开关的插入损耗的改变值仅为±0.01dB.     

FIB加工的三维单晶硅纳米螺旋的机械特性

利用聚焦离子束（focused-ion-beam，FIB）刻蚀在纳米厚的单晶硅悬臂梁表面来制备三维纳米螺旋．单端固支的悬臂梁在FIB刻蚀引入的应力下卷曲，通过控制FIB应力引入的角度和间距，可制备出螺径在540～840nm、螺距在1780～2160nm间的系列三维纳米螺旋．利用原子力显微镜对纳米螺旋的机械特性进行了测量与研究．实验测得退火前与退火后的螺旋的横向弯曲弹性系数分别为40．74N／m和16．45N／m，而与之比较的单端悬臂梁的横向弯曲弹性系数在退火前后没有明显的变化．此外，在环境扫描显微镜中进行了螺旋的机构稳定性研究，实验发现FIB刻蚀制备的螺旋结构的稳定性很好．     

聚焦离子束致形变微纳加工研究进展

聚焦离子束技术（ focused ion beam,FIB）由于其高精度刻蚀、定点加工、实时成像等优势,常用于精密加工、TEM制样等领域。其工作机理通常为：刻蚀、淀积与成像。而基于FIB新的加工手段正在被探索和研究,其中就包括两种聚焦离子束致形变技术,分别为聚焦离子束应力引入致形变技术（ FIB?stress induced deformation,FIB?SID）和聚焦离子束物质再分布致形变技术（ FIB?material?redistribution induced deformation,FIB?MRD）。前者通过控制FIB辐照时离子注入与溅射之间的竞争关系实现悬臂梁的多角度弯曲,后者利用粒子与物质作用时的瑞利不稳定性构建纳米结构,在一定意义上扩充了聚焦离子束的应用范围。运用上述方法可以加工三维微纳螺旋,悬浮光滑纳米弦以及大规模阵列化纳米网孔等多样化微／纳功能构件,在微流控系统,太赫兹通信,光学天线等领域具有很强的应用前景。     

压裂液连续混配技术及在“工厂化”压裂中的应用

随着国内页岩气"工厂化"压裂的大规模应用,施工用液量大、罐群数量多、场地占用面积大,传统的配液方式已不能满足"工厂化"压裂的需求。详细研究了配液用稠化剂溶解特性,指出滑溜水连续混配关键在于降阻剂的流动性能及溶解性能,粉末瓜尔胶可利用其弱碱性分散、弱酸性溶解的特性,结合现有国产连续混配装置来实现连续混配。开发出的大液量、大排量压裂液连续混配技术,在页岩气"工厂化"压裂中得到了推广应用,缩短了施工作业周期、降低了现场作业强度、避免了压裂液腐烂变质,实现了高效、绿色环保的压裂施工。     

高磨地区灯影组室内酸化效果评价方法探讨

针对高磨地区震旦系灯影组裂缝-孔洞型为主的储层特征,常规的短岩心酸化效果主要模拟解除储层的表皮伤害,而对于储层的深度酸化模拟无法满足需求。为了更好地指导酸液的选择,从长岩心处理、流体选择、实验参数选择等方面进行研究,探讨了针对高磨地区灯影组的长岩心酸化效果评价方法,并通过对比转向酸与胶凝酸酸化效果室内实验,明确了转向酸对低渗储层无法突破长岩心,对高渗储层酸化效果显著,渗透率提高了12.1倍;胶凝酸对低渗储层与高渗储层酸化效果均显著,渗透率分别提高5.6倍与20倍。现场应用4井次,其改造效果与室内评价结果相吻合,从而说明长岩心酸化效果评价方法对高磨地区灯影组储层酸液的选择具有一定的指导作用。