PECVD SiO2/Si3N4双层膜驻极体性能

本文研究了在带有Cr/Au电极的玻璃衬底上利用PECVD制备的SiO2/Si3N4双层膜驻极体性能.针对这种驻极体提出了一个简单的工艺流程暴露出一部分金属电极,并在电晕注极过程中将底电极引出接地.通过实验改变电晕注极过程中的注极时间、温度等因素,希望得到对PECVD制备的SiO2/Si3N4双层膜驻极体性能的优化.本文证实了PECVD双层膜具备良好的驻极体性能,有望广泛应用于微器件中.     

氟化乙丙烯共聚物薄膜驻极体电荷存储性能与电晕产生模式相关性

采用在直流稳态、高频脉冲和交变电场作用下的电晕放电对氟化乙丙烯共聚物(FEP)薄膜材料进行注极,通过等温表面电位测量和热刺激放电技术考察了FEP驻极体的电荷存储特性,依据电晕放电等离子体鞘层模型对实验结果进行了分析,研究了电晕产生模式对FEP薄膜驻极体电荷存储性能的影响。结果表明,电晕注极FEP薄膜驻极体的表面电位稳定性与电晕产生模式、电晕极性有关,但是电荷存储机制只与电晕极性有关。脉冲电晕注极时的稳定性优于稳态电晕注极,但其初始表面电位值较低。交变电场电晕注极获得的驻极体,呈现负极性。不同电晕放电模式在材料表面形成的等离子体鞘层的组成和厚度不同,是FEP驻极体性质不同的主要原因。     

Si基多孔SiO2薄膜的驻极体性能

通过控制制备工艺条件和充电参数,利用相应条件下样品的等温表面电位衰减,开路热刺激放电电流谱等。考察了利用溶胶－凝胶（sol-gel)方法制备的Si基多孔SiO2薄膜的驻极体性能,分析了各种工艺参数与蓦主极体性质之间的联系,同时利用Gauss拟合及初始上升法对薄膜驻极体的电荷阱深度进行了估算,实验结果表明,反应物中水的含量对薄膜驻极体的陷阱分布具有调节作用,估算出负电晕充电SiO2薄膜驻极体电荷的活化能为0．3 eV和1．0eV;环境湿度对电荷储存稳定性有一定的影响,降低栅压可以提高SiO2薄膜驻极体的电荷储存稳定性。     

一种自制聚酰亚胺膜与商品Kapton H膜的驻极体性能比较

通过和杜邦公司产KaptonH商品膜驻极体性能比较,系统研究了由国产ZPKI型聚酰亚胺前体溶液制备薄膜的驻极体性能。通过常温和高温正负电晕充电,补偿法表面电位衰减测量及开路热刺激放电（TSD）电流谱等技术,研究了常温和高温驻极时PI膜的电荷稳定性及其电荷输运特性,高温致密化处理对样品驻极体性能的影响,以及正负电晕充电稳定性的化学结构分析。     

P(VDF-TFE-HFP)/PTFE双层膜的驻极体特性

通过栅控恒压电晕充电,等温表面电位衰减测量．电荷TSD(charge TSD)和热刺激放电(Thermally Stimulated Discharge．TSD)电流谱分析,首次研究了以聚四氟乙烯(PTFE)为基的偏氟、四氟乙烯和六氟丙烯三元共聚物P(VDF—TFE—HFP)构成的双层膜的驻极体性质。TSD电流谱分析说明这种复合驻极体材料是极性驻极体,即体内同时包含有空间电荷和有序取向的偶极电荷。实验结果还指出：通过对双层膜系的PTFE面充电形成的驻极体的空间电荷热稳定性明显优于传统的铁电聚合物驻极体PVDF。适当提高充电温度和充电后的等温老化储存可以改善电荷稳定性,由于该三元共聚物的高弹性柔量(顺度)和双层膜拥有的优良电荷储存能力,其压电活性高于PVDF．     

聚酰亚胺驻极体的平均电荷重心迁移及电荷的贮存

本文利用开路 TSD 电流谱讨论了电晕充电期间热处理对聚酰亚胺薄膜驻极体电荷贮存稳定性的影响,分析了恒压电晕充电期间电荷的建立过程,研究了延长注极时间及在不同温度下电晕充电的聚酰亚胺薄膜沉积电荷平均深度向背电极的迁移规律。     

SiO_2薄膜的微观结构与驻极体特性的相关性研究

SiO2驻极体具有优异的电荷储存能力,其具有器件制作工艺可与微机械加工技术兼容、适合集成化生产等优点,一直是微器件和传感器领域研究的热点。采用电晕充电和表面电位测试等技术研究了等离子增强化学气相沉积(PECVD)和电子束蒸发两种方法制备的SiO2薄膜的驻极体特性,发现PECVD方法制备的SiO2薄膜的驻极体性能明显优于电子束蒸发制备的SiO2薄膜。结合扫描探针显微镜、X射线衍射及激光拉曼光谱等技术对两种薄膜的结构分析表明,其性能差异与薄膜形貌和微观结构密切相关。PECVD方法制备的非晶SiO2薄膜由纳米级非晶颗粒组成,颗粒间存在大量无序度较高的界面,由此产生的"界面陷阱"是导致PECVD制备的SiO2薄膜具有更佳电荷存储稳定性的根本原因。     

环境湿度对聚酰亚胺驻极体性能的影响

本文讨论了恒流电晕过程中环境湿度对聚酰亚胺驻极体表面电位建立的影响,分析了恒压充电后环境湿度对聚酰亚胺驻极体电荷储存稳定性的影响。利用热脉冲技术研究了不同湿度下电晕充电的聚酰亚胺薄膜沉积电荷平均深度向背电极的迁移规律。     

P(VDF/CTFE)共聚物薄膜的驻极体行为

通过不同条件下的正负电晕充电,等温表面电位衰减测量,热刺激放电（TSD）电流谱分析和热脉冲技术,首次研究了偏氟乙烯（VDF）和三氟氯乙烯（CTFE）共聚物P（VDF／CTFE）的驻极体性质,结果指出：共聚物驻极体的空间电荷热稳定性明显优于PVDF;TSD谱分析说明这种材料驻极体也是极性驻极体,即体内同时包含有偶极和空间电荷。本文还对样品的正负电晕充电后的电荷储存稳定性做了对比;研究了材料的能阱分布,确定了样品在不同温度电晕充电时平均电荷重迁移规律。     

多孔PTFE/FEP复合驻极体膜的压电性研究

本文报道采用高温熔融粘合工艺和电晕注极方法制备了由多孔PTFE/FEP复合而成的空间电荷驻极体压电膜.根据Kacprzyk等人提出的复合驻极体膜的压电模型,结合等温表面电位衰减和压电系数衰减测量结果,研究了制备工艺对复合膜压电活性的影响.结果表明压电效应的大小不仅取决于捕获在材料中电荷密度的大小,还与被捕获电荷在材料中的存在形式和分布有关.     

恒栅流负电晕充电的Si基SiO2驻极体的电荷稳定性

本文讨论了在不同充电参数条件下的恒恒流电晕充电的Ｓｉ基ＳｉＯ２薄膜驻极体的空间电荷储存稳定性,并和栅控恒压电晕充电的结果进行了比较。利用电容－电压（Ｃ－Ｖ）分析技术确定了空间电荷重心的漂移,并利用等温表面电位衰减测量,开路热刺激放电实验及Ｃ－Ｖ分析技术讨论了Ｓｉ基ＳｉＯ２薄膜驻极体的空间电荷储存和输动特性。     

化学表面处理对微型化的氮氧化硅驻极体层电荷储存性能的影响

研究了化学表面处理对微型化的氮氧化硅膜电荷稳定性的影响,考察了表面处理对脱阱面电荷横向扩散的抑止作用。借助对微型化前后的样品在高温和高湿环境中的表面电位衰减测量的对比,研究了不同试剂的表面处理对微型化样品的电荷储存及其动态特性的影响。     

乙烯/四氟乙烯共聚物薄膜驻极体的电荷储存稳定性

研究了经栅控恒压电晕充电的乙烯／四氟乙烯共聚物（ETFE）驻极体的电荷稳定性,并将其与几种重要的驻极体材料的储电性能进行了比较。结果显示,ETFE薄膜驻极体具有优良的电荷储存稳定性,负极性ETFE的电荷稳定性明显优于正极性样品。热处理工艺能明显改善ETFE驻极体的电荷储存寿命。本文还估算出两种极性ETFE驻极体的陷阱能级的活化能,阐明脱阱电荷的输运特性。     

Au nanocomposite enhanced electret film for triboelectric nanogenerator

A triboelectric nanogenerator (TENG) with an organic nanocomposite electret thin film as the triboelectric layer for mechanical energy harvesting was investigated systematically. In combination with corona charging, a TENG was fabricated by using embedded-nanocapacitor-structure polytetrafluoroethylene (PTFE) impregnated with gold nanoparticles (Au-NPs). The output performances, stability, and durability of the TENGs with Au-PTFE nanocomposite films were characterized after being washed in water. It was found that the output current increases by 70% and the equivalent surface charge density (ESCD) reaches 85 μC/m² in comparison to the virgin PTFE film. Such outstanding performance is likely due to the equivalent nanocapacitors between the Au-NPs and PTFE molecules, which serve as nano charge traps in the nanocomposite electret film under negative high-voltage corona charging. This work not only expands the practical applications of TENGs, but also opens up new possibilities for the development of high performance triboelectric materials.

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基片掺杂与热氧化SiO2薄膜驻极体的电荷贮存特性

运用干－湿－干温热氧化工艺,在４种不同掺杂类型的单晶硅基片上,制备成功非晶态ＳｉＯ２薄膜驻极体。恒栅压电晕充电,等温表面电位衰减及热刺激放电实验表明,不同类型基片的ＳｉＯ２薄膜其电荷动态特性差异较大,基片的掺杂成份和掺杂浓度直接影响基上二氧化硅驻极体枳地存稳定性随着掺杂浓度的增大而有所下降,ＴＳＤ放电电流峰的形状与位置也会随着掺杂成份和浓度的变化而改变。分析表明,造成这一现象的原因在于：掺杂成份在     

Characteristics of SiO2/Si3N4/SiO2 stacked-gate dielectrics obtained via atomic-layer deposition

An interpoly-stacked dielectric film with a SiO2/Si3N4/SiO2/Si (ONO) structure was prepared via the atomic-layer deposition method. The multilayer structure of the ONO film with triple interfaces was investigated via medium-energy ion scattering (MEIS). A few defects in the interface layer of the ONO structure were detected. From the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results, it was presumed that the interface layer with defects in the MEIS result is due to the formation of an oxynitride layer on the unstable and rougher Si3N4 layer via. By measuring the I-V characteristics, the leakage current density and breakdown field of the ONO film were determined to be 3.4 x 10(-9) A/cm2 and 10.86 MV/cm, respectively. By estimation the C-V curve, the flat band (V(FB)) of the ONO film shifted to a negative voltage (-1.14 V), the dielectric constant (K(ONO)) of the ONO film was 5.79, and the effective interface-trapped charge density of the ONO film was about 4.96 x 10(11)/cm2.