玻璃基板上激光微细熔覆直写电阻技术的研究

介绍了玻璃基板上激光微细熔覆柔性直写电阻的基本原理及其工艺．系统地研究了各工艺参数的变化对电阻阻值的影响规律。通过热作用、激光与物质的相互作用原理理论分析了电阻膜的形成以及组织、结构、性能间的关系．确立了制备电阻的最佳工艺参数和获得高精度、小误差电阻阻值测试的最佳方法。结果表明．采用该技术可以在无掩膜下通过调节电阻的形状、大小、体积以及激光加工参数．一步完成所需高精度、高质量、高性能电阻元件的制备和修复．不需要电阻的微调，工艺简单、灵活、速度快、成本低．具有广阔的应用前景。     

激光-电阻复合焊接铝合金T型接头工艺及性能

采用激光-电阻复合焊接方法进行铝合金T型接头焊接工艺试验,对激光-电阻复合焊接过程中的主要焊接工艺参数:滚轮电极形状、电流大小和激光功率对焊缝成形及接头性能的影响进行分析,并优化工艺参数以获得良好的焊缝成形和优质焊接接头.试验结果表明:采用弧形端面滚轮电极,在合适的电流和激光功率参数条件下,激光-电阻复合焊接T型接头不仅可以降低接头搭接面的间隙,而且改善焊缝成形,增加搭接面的焊缝宽度,使T型接头的拉伸剪切栽荷与单独激光焊接相比得到显著提高.激光-电阻复合焊接有效改善了激光焊接存在的一些不足,拓展了激光焊接的工业应用范围.     

激光微细熔覆电阻浆料直写电阻技术初步研究

应用一种新工艺——激光微细熔覆电阻浆料直写电阻技术,在陶瓷基板上制备厚膜电阻。介绍了新工艺研究的初步成果,及激光直写的附着机理,并展示了部分线电阻及通过搭接获得的电阻图案。重点讨论工艺参数的影响,研究了预置膜层厚度、激光功率和激光扫描速度对电阻线宽的影响规律。     

微型笔直写制备厚膜阻性元件技术研究

为了实现电子元器件的快速制备,设计并实现了一种微型笔直写装置。利用该装置进行了电阻浆料的直写制备。研究了直写电阻元件的工艺特点、表面形貌和性能。得到了优化的工艺范围:笔头通径100～450μm,笔头到基板表面距离8～20μm,电阻高温烧结之后线宽100～500μm,膜厚5～15μm。所直写的电阻边缘整齐,表面较平整,烧结后,方阻约为0.92 kΩ/□。     

激光直写制备薄膜铂电阻技术研究

为了研究激光直写技术在制备薄膜铂电阻中的应用,采用激光直写制备了薄膜厚度为2m的铂电阻。探讨了激光直写技术制备薄膜铂电阻的原理,以条形铂电阻为例,研究了激光参量对铂电阻形状的影响,在最优的激光脉冲频率18kHz、激光扫描速率100mm/s的参量下,制备了实际电阻约为0.37的条形薄膜铂电阻,最后检验了薄膜铂电阻的电阻值。结果表明,铂电阻的宽度分别随激光脉冲频率和激光扫描速率的增大而增大;制备的电阻边缘整齐,表面平整,电阻实际值与理论值只有0.8%的相对误差,吻合很好。     

离焦激光直写光刻工艺研究

采用理论计算和光线追迹分析了激光直写光刻中离焦对写入焦斑光场分布的影响;使用四轴激光直写设备开展了离焦激光直写光刻工艺实验,实验和理论计算及光线追迹的结果吻合得很好。利用离焦激光直写光刻方法制作了光栅和分划版,测得实验结果达到工艺要求。     

液晶光学相控阵子阵列寻址电极的加工工艺

基于液晶光学相控阵(LCOPA)电极基板的子阵列连接方案,利用电子束直写和激光直写混合光刻技术,进行了通光区域电极条纹、外围电路和子阵列联络孔的微纳米加工工艺研究。结果表明利用激光直写技术,可以形成最小线宽0.5μm的液晶光学相控阵电极图案,曝光时长48 min,具备可制造性。利用富含导电颗粒的SX AR-PC5000/90.1涂层,可以有效解决电子束在绝缘玻璃基底上直写时由电荷积累所产生的电子束曝光场拼接偏移与火花放电等问题,保证了电子束直接曝光子阵列电极上下导电层之间的联络孔套刻精度。利用特定电子束直写对准标记,解决了绝缘体表面在混合光刻中套刻对位精度问题。     

基于OCDR的飞秒激光直写光波导微结构在线监测

飞秒激光直写技术具有无掩模、真三维、高精度等优点，在透明介质光波导器件立体加工中具有很好的应用前景。然而，实际加工中需根据目标材料的特性反复探索和优化加工参数，过程繁琐且复杂。提出了一种基于光相干域反射仪（OCDR）在线监测飞秒激光在已有波导中直写加工微结构或器件的新技术，以光纤波导为例研究了激光脉冲能量、脉冲频率及直写速率对加工结构回波反射特性的影响，并分析了反射特性与加工工艺参数的对应关系。研究结果表明：通过OCDR反射曲线突变点能够快速准确地确定引起材料性质改变的激光能量和脉冲频率的阈值条件，且根据曲线变化趋势和反射峰特点可判断材料性质改变类型；此外，通过分布式测量激光直写反射曲线，可获得加工速率对加工效果的影响规律。该技术为波导内飞秒激光直写微结构或器件工艺参数的摸索提供了一种非破坏、高效、在线的解决方案。     

一种激光微细熔覆直写布线的新技术

激光直写技术因其不需要掩模就可以在绝缘基板表面直接制备各种高精度、复杂形状的导电层而受到广泛重视。但是，布线速度过低和工艺复杂一直是阻碍该技术工业化应用的瓶颈。提出了一种以导电金属粒子、有机成膜物质构成的复合导电浆料为熔覆物质，以有机环氧板为绝缘基板，采用CO2激光加热直接制备线路板的新工艺、新方法。所布导线宽度为350μm，布线速率为2～20mm／s，所用的激光功率为0～20W，光斑直径约为100μm。系统研究了激光直写导电层的组织结构特征、导线与基板的结合强度以及导线导电率的变化特征。结果表明，激光微细熔覆直写布线层与基材结合牢固，所布导线的电阻率与导电银颗粒的体积分数及激光功率的大小有关，工艺参数与材料配比合适时，导线电阻率可以达到10^-6Ωcm的数量级，能够满足工业应用的要求。最后，对普通环氧树脂板下激光微细熔覆金属导电浆料直写导线时导线的形成机理和导电机理进行了分析。     

微波MLCC绝缘电阻的工艺影响因素研究

在即定原材料和多层电容器整体结构设计基础上,立足于微波片式多层陶瓷电容器的规模化生产工艺,对各种影响绝缘电阻的生产工艺因素进行了系统研究.结果表明,工艺因素对微波片式多层陶瓷电容器(ML-CC)绝缘电阻的影响较大;在实际生产过程中,优化流延工艺改善陶瓷膜片性能,在印刷中采用合适的内电极烘干温度,叠层后采用合适的干燥工艺、合理的排胶烧结制度和电镀工艺均能有效提高微波MLCC的绝缘电阻.     

铝电解电容器电极箔与引线间接触电阻的改进

铝电解电容器的内部电阻直接影响产品电性能,生产过程中必须降低并稳定电极箔与引线间的接触电阻。通过对铆接过程的分析和研究,提出改进铆接工艺的方法,即采用电极箔预冲孔的铆接工艺。实物测试表明,电极箔与引线间的接触电阻较工艺改进前降低8%～15%,其阻值离散度显著缩小,且后续制造工序及产品使用中的阻值也更稳定,有利于保证产品质量,延长产品寿命。     

Interstripe coupling and current spreading in a subthreshold double heterostructure twin stripe laser

TWin stripe laser structures show great promise in integrated optics Systems. It has been proposed that optical interactions in such Structures should produce properties such as beam steering, optical pulse generation and bistability. However, fundamental properties of these devices, including the effect of the resistive p-type cladding layer on the current density distribution injected into the active region, the terminal behavior of the device, and the effect of the stripe width and spacing current density distributions have not yet been considered. This paper considers the current density distribution problem of a twin stripe laser, and examines the effect on the distribution of current injection into both stripes, interstripe coupling via the resistance of the p-type cladding layer and the geometric factors of cladding layer thickness, electrode width and spacing. A diode model is assumed for the heterostructure, and finite difference techniques are used to calculate the 2 D potential distribution in the p-type cladding layer and the current density distribution in the active layer. Numerical and experimental results highlight the effect of the nonlinear diode boundary on the current density distribution and show the changes in the current distribution which occur for relatively small fluctuations in current injected into the stripes and equally small changes in the geometry.     

铝合金表面激光熔覆SiC/金属基复合涂层的组织与性能研究

采用 ２ｋｗ的 Ｎｄ： ＹＡＧ激光器,在铝合金基体表面用预置法分别激光熔覆 ＮｉＣｒＡｌ／ＳｉＣｐ（颗粒）、ＮｉＣｏＣｒＡｌＹ／ＳｉＣｐ、ＮｉＣｏＣｒＡｌＹ／ＳｉＣｗ（晶须）复合粉末,获得了厚度约为 １ｍｍ的耐磨涂层。借助Ｘ射线衍射及电子探针,对不同涂层的显微组织作了对比分析,并测试了其显微硬度及耐磨性。结果表明由于细晶强化、固溶强化及未熔ＳｉＣ的弥散强化作用,与基体相比涂层硬度提高了４～５倍,耐磨性能提高了２～５倍。     

Au-TiO2纳米复合膜电极的光电化学性能及其表面形貌

应用绿色激光研究了Au-TiO2纳米复合膜电极的光电化学行为,发现Au-TiO2复合膜电极在Na2SO4溶液中对532 nm的可见光表现出良好的阳极光电流响应,光电流随电极电位的增加而增大.可见光激发下产生光电流的主要原因在于金粒子的表面等离子体共振吸收.SEM的观测实验表明电极表面存在纳米孔洞,这些纳米孔洞是金基底在煅烧过程中产生的.     

电极条形双区共腔半导体双稳态激光器静态和瞬态行为的精确理论计算

提出考虑到载流子侧向扩散分布以及光场模式分布精确描述具有非自建增益波导的电极条形双区共腔半导体双稳态激光器中物理过程的理论模型,从外加电极等势体出发对所涉及各种分布,不作任何人为假设,自洽地计算分析了半导体激光双稳态的静态特性和开关过程,并与现行集中均匀近似假设的计算结果进行比较,并指出其局限性。发现载流子侧向扩散分布和光场模式分布及其相互作用使激射阈值电流显著提高,双稳区宽度减小,开关时间加长。指出采用自建拆射率波导结构可明显改进双稳态性能。     

GaAs converters for high power densities of laser illumination

Photovoltaic power converters can be used to generate electricity directly from laser light. In this paper we report the development of GaAs PV power converters with improved conversion efficiency at high power densities. The incorporation of a lateral conduction layer (LCL) on top of the window layer resulted in a considerable gain in efficiency at high illumination levels. Additional performance improvements were obtained by using a metal electrode grid design and antireflection coating optimised for monochromatic and inhomogeneous laser light. Maximum monochromatic (810 nm) optical‐to‐electrical conversion efficiency of 54·9% at 36·5 W/cm² has been achieved. The characteristics of laser power converters with p/n and n/p polarity are discussed in this paper. Moreover, different materials and doping levels were applied in the LCL. The performance of these different device structures at high laser intensity is presented and discussed. It is shown that the lateral series resistance of the cell has a major impact on the overall device performance. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

激光重熔对喷射电沉积纳米镍涂层组织与性能的影响

为了提高喷射电沉积纳米镍涂层的性能,采用激光重熔工艺对涂层进行处理,研究了激光重熔对涂层微观组织和性能的影响。用扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计分析了涂层表面形貌、微观结构和显微硬度,同时对涂层的腐蚀特性进行了考察。结果表明,在优化的工艺参数下,喷射电沉积制备的镍涂层表面比较平整,结合致密,由平均尺寸为13.7 nm的纳米晶颗粒组成,但涂层中仍存在一些孔隙及其他缺陷;经过激光重熔后,熔融区内的晶粒尺寸明显减小,使涂层致密化程度得以提高并使涂层与基体由机械结合变为冶金结合,因此激光重熔处理后涂层的显微硬度明显提高,且其耐腐蚀性能明显优于原喷射电沉积镍涂层。     

42CrMo钢激光熔凝组织及力学性能研究

42CrMo钢因具有良好的淬透性、强度以及韧性,被广泛应用于拉矫辊制造中,但是这种材料的耐蚀性、耐磨损性及耐疲劳性还不够理想,限制了拉矫辊连续工作能力。为进一步提高拉矫辊基材强度和耐磨损性能,利用激光熔凝技术对调质后42CrMo钢进行了激光强化工艺研究。采用光学显微镜、金相显微镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机等仪器对42CrMo钢激光熔凝后的显微组织、相结构、强度及摩擦磨损性能进行了分析,研究了激光功率、扫描速度对熔凝层性能的影响规律。结果表明:工艺参数对熔凝区力学性能影响较大,激光功率显著影响熔凝层的深度,扫描速度影响表面成形质量;调质后42CrMo钢基体组织主要为回火马氏体+残余奥氏体,经过激光熔凝后,基体组织发生转变,马氏体含量显著提高。     

Voltage-Polarity-Independent and High-Speed Resistive Switching Properties of V-Doped SrZrO3 Thin Films

In this paper, nonpolar resistive switching behavior is reported for the first time in a SZO-based memory device. The electrode materials used which have different conductivities affect the resistive switching properties of the device. The Al/V:SZO-LNO/Pt device shows nonpolar switching behavior, whereas the Al/V:SZO/LNO device has bipolar switching property. The resistance ratios of these two devices are quite distinct owing to the difference between the resistance of low resistance states. The Al/V:SZO-LNO/Pt device with lower resistive switching voltages (mnplus7 V turn on and mnplus2 V turn off) and higher resistance ratio is more suitable for practical applications compared to the Al/V:SZO/LNO device. The switching speed of the Al/V:SZO-LNO/Pt device is 10 ns, which is the fastest speed that has ever been reported. The conduction mechanisms, nondestructive readout property, retention time, and endurance of this device are also reported in this paper.     

准分子激光对掺杂SnO2气敏元件性能的影响

一定能量密度的准分子激光作用于掺杂ＳｎＯ２烧结型气敏元件敏感材料表面后，元件性能发生了显著的变化。元件电阻和对气体的灵敏度比作用前有明显的增加，同时材料表面颜色生变化，分析认为该过程中由于短脉冲的准分子激光作用，使ＳｎＯ２材料快速升温熔化并快速冷凝重构，导致表面变性，从而引起了材料电性能和气体敏感性能的变化。