用于制备微纳米玻璃结构的加工工艺

玻璃基材具备很多优点,是理想的微纳加工基材之一.随着在玻璃基材上加工的微纳结构越来越复杂,对玻璃微纳加工工艺的要求也越来越高.将现在普遍使用的半导体微纳加工工艺进行择优组合用于玻璃加工,并针对电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)工艺参数,对比采用不同刻蚀气体组合工艺后的刻蚀结构形貌、刻蚀速率以及玻璃基材与常用...     

电镜分析399生长剂对香椿等的叶表影响

物理农业是涉及物理学、农学等多学科的一门交叉和综合的新生学科．399植物生长剂是一种新型的物理农业技术产品．对施用和不施用该生长剂的香椿和蔓菁等,利用环境扫描电镜(ESEM)观察其不同的叶表面结构,对叶表面的不同部位进行化学成分的局部定量分析,结果表明,在施用399植物生长剂后,叶表细胞变得大而饱满,细胞总体积和表面积变大,增大了细胞光合作用的有效面积;叶片表面出现硅富集的亮点,亮点直径为0.1～30μm．     

非导电材料的荷电衬度的探讨

在以电子束为基础的显微分析技术中，如SEM，EPMA及AES等，非导电样品在电子束辐照下产生的荷电效应会给观察和分析带来很大的困难，如造成图像畸变，严重时甚至无法成像，并给元素分析带来误差等。而另一方面，由于荷电现象与材料的微观结构缺陷以及材料的导电、介电、压电、导热等物理性能和机械应力密切相关，因此，在合适的成像条件下，荷电效应可以显示出材料的局域性能及微观结构特征。     

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.     

Mg和V2O5共溅射制备+4价钒的氧化物薄膜

在常温、高真空条件下,采用高纯金属镁靶和V₂O₅靶进行共溅射,利用镁原子的还原性,将+5价的钒还原为+4价,在硅衬底上制备钒的氧化物薄膜。当Mg和V的原子比为1:2时,XPS测试表明薄膜中有V4+和V2+存在。X射线衍射结果显示,制备的薄膜主要成分是MgV₂O₅,且结晶状况良好。温度-电阻率测试结果显示,薄膜在20℃附近有相变行为,电阻温度系数高达－8.6%/K,回线弛豫温度约为0.3℃,负温度系数热敏电阻材料常数高达6700。这一发现为制备非制冷焦平面探测用的热敏薄膜材料提供了新的思路。     

聚焦离子束沉积铂纳米导线的电学失效机理

研究了聚焦离子束(FIB)沉积Pt纳米导线的电学失效行为及其机理.FIB沉积Pt纳米导线在集成电路修复和微型电极制备等领域有重要应用,其电学特性及失效行为研究对器件结构设计及性能测试具有重要意义.直流电学测试中电压接近9 V时,电流快速上升并发生断路.经扫描电子显微镜(SEM)和原位X射线能谱(EDS)分析发现,断路后Pt纳米导线中有球状结构析出,球状结构中Pt与C的原子数分数之比是原始薄膜中的4倍,周围物质变得疏松甚至发生局部断裂,且Pt的原子数分数降低,从而形成不导电结构.进一步对样品进行升温电学测试,结果表明,在120℃以上Pt纳米导线在内部电流与外部加热共同作用下发生Pt晶粒生长及团聚,使Pt空缺的间隙变大,从而造成Pt纳米导线的电学失效.     

钨坩埚蒸镀金膜表面黑色颗粒的控制研究

采用钨坩埚进行电子束蒸镀金膜是微电子工艺制备电极常用工艺之一,然而在使用钨坩埚蒸发金时会有微小的黑色颗粒出现在金膜的表面,对微纳尺寸下金电极或引线的性能具有严重的影响。研究发现调整蒸镀功率和其他工艺条件,黑色颗粒数目有明显变化,随着功率的增加黑色颗粒数目先减少后增加。利用"咖啡环效应"原理,将电子束蒸发功率先升高再降低,既控制了蒸发速度,又成功减少了金膜表面的黑色颗粒,为教学实验、真空镀膜工艺和集成电路生产领域提供参考。     

环境敏感水凝胶的环境扫描电镜观察

采用环境扫描电镜(ESEM),观察环境敏感水凝胶在自然状态下微观结构.对环境参数进行了优化,观察到温敏水凝胶的真实形貌和多孔结构.改变ESEM成像条件组合包括压力、温度和相对湿度等环境条件,在2℃～50℃和300Pa～600Pa的环境条件下,原位和动态观察分析温敏水凝胶的结构变化和退溶胀响应速度等环境敏感特性.     

ZnO纳米线原位生长的ESEM方法

以环境扫描电镜(ESEM)为基础,配置氧气微注入系统及加热台附件,作为ZnO纳米线生长的微型实验室。实验结果表明,纯Zn片在环境压力为1×10-2Pa和300℃的环境条件下,可原位反应生成直径几十纳米的、较均匀的ZnO纳米线。     

铝溅射沉积速率与刻蚀槽深度变化关系研究

采用磁控溅射法制备铝膜是微电子工艺制备金属薄膜最常用的工艺之一,然而在使用磁控溅射设备制备铝膜时,往往会发现调用同一个工艺菜单,制备出的铝膜厚度会有所不同,最大相差接近40%。这对于制备高精度膜厚的铝膜具有严重的影响。我们研究发现在相同的工艺条件下,铝膜的溅射速率随着靶材的消耗先增加,后降低。通过研究靶材刻蚀槽的形状,利用磁力线分布的变化和"空心阴极效应"理论解释了溅射速率产生变化的原因,并根据大量的统计数据,利用Origin软件模拟出铝膜溅射速度与刻蚀槽深度之间的关系公式。这为教学实验、真空镀膜工艺和集成电路生产领域高精度溅射铝膜提供参考。