PYREX玻璃湿法凹槽腐蚀研究

在玻璃上刻蚀凹槽作为腔体,是半导体制造工艺中一个新方法。本文讨论了玻璃湿法腐蚀的工艺方法,通过清洗、涂胶、光刻、腐蚀等工艺的反复实验,分析了涂胶厚度与甩胶速率的关系,腐蚀深度随腐蚀时间的变化情况,并总结出玻璃刻蚀过程中的重要参数和注意事项。     

碎屑岩中长石蚀变形成次生孔隙的试验研究

次生孔隙发育带是深层寻找有利油气勘探目标区的基础,酸性地层水是含油气盆地内部物质迁移和能量交换的主要介质。利用含乙酸溶液,模拟地层水,对济阳坳陷的长石砂岩进行高温高压条件下溶蚀试验,使用扫描电镜、X-衍射分析设备对实验产物进行对比检测。实验证明：（1）高温高压条件下乙酸对长石矿物有很强的溶蚀作用。（2）斜长石比钾长石更容易遭到溶蚀。结合济阳坳陷深层勘探实际,认为深层长石溶蚀耗水作用导致岩石孔隙度变大,形成次生孔隙,从而改善深层储层物性。同时长石溶蚀耗水作用是油气运移成藏活动一种驱动力。     

Ge单晶片的酸性腐蚀特性分析

对Ge单晶片在酸性腐蚀液中的腐蚀特性进行了研究,讨论了腐蚀速率与腐蚀液配比的关系,并对腐蚀速率的变化进行了分析.比较了腐蚀前后晶片几何参数的变化以及腐蚀去除量对晶片几何参数的影响.并对Ge单晶片在酸性腐蚀液中的反应原理进行分析,最终确定酸性腐蚀更适合Ge单晶片抛光前的腐蚀减薄工艺.     

多孔硅薄膜的纵向均匀性及其光学特性研究

多孔硅样品使用脉冲电化学腐蚀法经过不同的腐蚀时间制备完成,使用反射光谱、光致发光光谱和SEM对多孔硅薄膜的纵向均匀性以及其光学特性进行了研究,还详细研究了随腐蚀深度变化的折射率和光学厚度(n*d)等光学参数。实验表明：随着腐蚀深度的增加,多孔硅薄膜的平均折射率n降低,即多孔度变大;多孔硅薄膜的光学厚度的形成速度减小;同时,反射光谱表现更弱的干涉性,表明薄膜的均匀性和界面的平整性变差;另外,光致发光谱的强度微弱变强。     

复合胶凝材料水化过程的ESEM观察

利用环境扫描电镜(ESEM)和X射线衍射分析(XRD)研究了由硅酸盐水泥、粉煤灰和膨胀剂组成的复合胶凝材料的水化产物形貌和硬化浆体结构。复合胶凝材料水化初期有过渡产物钾石膏片状晶体生成,CSH凝胶为约1μm长的晶须,而钙矾石则以六方片状晶核形式存在。在粉煤灰颗粒表面有通过溶解-结晶机制生成的水化产物。在水化后期,CSH成为无特征形貌的致密浆体,其中分布有充分发育的棒状钙矾石晶体。粉煤灰颗粒由表面生成的水化产物与周围的浆体紧密结合成为一个整体。     

CF_4、SF_6和NF_3反应离子腐蚀硅表面粗糙度的研究

本文采用CF_4、SF_6和NF_3三种腐蚀气体对硅进行反应离子腐蚀,研究了腐蚀表面粗糙度与腐蚀工艺条件(气压、射频功率),附加气体和腐蚀深度等因素之间的关系。并通过SEM和Auger能谱仪分析,探讨了引起腐蚀表面粗糙的原因。     

在硅深－亚微米沟道反应离子刻蚀中气体成分对深度减小的影响

在硅深－亚微米沟道反应离子刻蚀（ＲＩＥ）中，发现氯化气体比氯化气体显然有较大的微－负载效应。为了解作气体效应，利用Ｃｌ２和ＳＦ６进行了模型实验。对腐蚀深度与图形宽度的关系进行了计算，计算时既考虑了腐蚀剂（离子、自由基）的屏蔽效应，也考虑了其表面迁移。根据这些结果，弄清了引起微－负载效应的原因如下：①沟道底部的腐蚀剂的浓度随沟道深度的增加／或沟道宽度的减小而减少；②随着腐蚀剂浓度的改变，氟化气体中刻蚀速率的变化比氯化气体中的大。并且指出，采用较重的卤素作为腐蚀气体，可提供一种去除微－负载效应的方法，因为离子辅助腐蚀在较重的卤素的刻蚀中是占优势的。     

大掺量矿渣复合胶凝材料的硬化浆体形貌特征

通过扫描电镜观察了大掺量矿渣复合胶凝材料在不同水化龄期的硬化浆体形貌,并与水泥硬化浆体形貌进行对比,研究了矿渣在复合胶凝材料中的水化性能与硬化浆体形貌特征的关系.结果显示:大掺量矿渣复合胶凝材料水化早期的浆体结构比水泥浆体结构疏松,28天的浆体结构比水泥浆体结构致密.水化早期,矿渣颗粒被水泥水化产物包裹,与水泥浆体界面薄弱;水化后期,矿渣颗粒的水化产物与水泥水化产物紧密结合,颗粒与水泥浆体的界面牢固.     

钢渣在强碱性条件下的早期水化性能

本文选用浓度为1.2 mol/L和1.6 mol/L的NaOH溶液为激发剂,研究强碱性环境对钢渣水化1 d和7 d的水化产物、微观形貌及水化结合水的影响,并与钢渣在60℃时的水化性能进行了比较。结果表明:强碱性环境和高温能够促进钢渣活性组分(C2S、C3S和C12A7)的早期水化,但钢渣中的非活性组分(RO和Fe3O4)的水化程度很低;强碱环境和高温对钢渣水化的水化产物种类的影响差异很小;钢渣水化产物的化学结合水量随着碱度的增加而增大,相比于高温,强碱环境对钢渣早期水化的促进作用较大。     

胶乳对油井水泥水化产物和硬化浆体微结构的影响

利用XRD和SEM?EDS对胶乳油井水泥水化产物及硬化浆体微结构进行了研究。结果表明胶乳并没有改变油井水泥水化产物的种类;微观形貌显示,胶乳的掺入使得水化产物表面形成一层绒状的物质结构,堆积紧密的六方叠片状的Ca（ OH）2晶体形貌变得松散薄片状分布。     

高温诱致水泥浆体微观结构劣化现象的研究

通过扫描电镜观测及压汞试验等微观测试手段,对高温下水泥浆体微观结构劣化进行试验研究。研究表明：随着温度不断升高,水泥浆体表面热开裂由表及里不断延伸、发展,水泥水化产物持续分解,使得水泥浆体内部孔不断粗化,微观结构劣化越来越严重,承载能力持续下降。水泥浆体微观结构劣化从50℃开始萌芽,300℃以后劣化加剧,500℃是水泥浆体的极限承载温度。在温度影响下水泥浆体内部发生的一系列物理化学变化是导致水泥基材料微观结构劣化的本质原因,300℃以后硅酸钙凝胶的持续分解、胶结能力的不断下降以及氢氧化钙的高温分解等化学劣化作用是导致水泥浆体劣化加剧的主要原因,其中硅酸钙凝胶的分解是关键因素。高温对氢氧化钙的劣化影响在300℃就已经开始。     

早期高温强碱环境下转炉钢渣的长龄期水化特性

使用具有微弱自身水硬性的转炉钢渣制备了"无熟料"胶凝材料,改变早期水化环境,并通过压汞法和扫描电子显微镜测试了长龄期(10年)后钢渣体系硬化浆体的孔结构和微观形貌,研究了早期高温强碱环境对于钢渣长龄期水化的影响.结果显示:早期高温强碱环境对钢渣体系的后期孔结构产生不利影响;早期高温强碱环境并不影响凝胶产物的种类,产物都...     

小径管内壁缺陷的涡流热成像定量检测

管道内壁腐蚀对化工企业的安全生产造成重大隐患,因此对于内壁腐蚀缺陷深度的预估极其重要。本文采用涡流热成像技术对内壁不同深度的腐蚀缺陷进行检测与评估。利用COMSOL建立不同深度缺陷的3维有限元模型,提取不同深度缺陷在冷却阶段温度信号,并进行数据归一化处理,分析缺陷深度对于热传导影响。同时,通过实验对数值模拟分析结果进行验证,并提出以瞬态温度衰减信号的积分值为特征量预估腐蚀缺陷的深度。结果表明:缺陷深度越深,冷却阶段温度衰减速率越快,瞬态温度衰减信号的积分值越小。对于壁厚4 mm的小径管,可以从原始热图像中可识别直径6 mm,最小深度为1.5 mm腐蚀缺陷。     

蒸养条件下水泥-磷渣复合胶凝材料的水化产物的长龄期特征

本文通过X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)研究了蒸养条件下水泥-磷渣复合胶凝材料一年龄期的水化产物的特征.结果表明:含磷渣的复合胶凝材料并未产生不同于水泥的晶态水化产物,但促进了钙矾石(AFt)向单硫型水化硫铝酸钙(AFm)的转化;1年龄期时,经80℃蒸养的水泥-磷渣复合胶凝材料的硬化浆体中仍能明显观察到未反应的磷渣颗粒;磷渣的火山灰反应消耗了一部分Ca(OH)2,磷渣颗粒与周围结构中的Ca(OH)2及C-S-H凝胶粘结紧密;水泥-磷渣复合胶凝材料水化产生的C-S-H凝胶的Ca/Si比低于纯水泥水化产生的C-S-H凝胶.     

高电导率低压工作电解液的设计

分析了影响电解液电导率的诸多因素,提出高电导率低压工作电解液的设计思路,即在加入高效水合抑制剂和防腐剂的基础上,适当增加水和甲酸铵的用量,从而提高整个工作电解液的电导率。试验结果表明:所设计的高电导率电解液大大降低了电容器的损耗值,同时高温稳定性优良。     

一种基于光纤布拉格光栅的金属腐蚀传感器

基于钢筋混凝土中钢筋锈蚀膨胀和光纤布拉格光 栅(FBG)应变测量原理,设计了一种新型的FBG金属腐蚀传感器。传感器由FBG腐蚀测量传 感器、FBG温度补偿传感器和带有通槽、凹槽、 通孔的钢筋件组成。FBG腐蚀测量传感器用于测量钢筋锈蚀引起的应变,FBG温度补偿传感器 用于消除温 度交叉敏感特性。钢筋件的通槽用环氧树脂填充后,把腐蚀测量传感器的FBG紧密缠绕在钢 筋件的表面, 并固定在环氧树脂固定点上。温度补偿传感器的FBG经过增敏处理后布置在通孔中。推导了 钢筋锈蚀率与FBG波长的理论计算公式;制作了用水泥砂浆封装的FBG金属 腐蚀传感器;最后在制作的混凝土试件上进行加速腐蚀实验,考核传感器的性能。实验结果 表明,设计的FBG 金属腐蚀传感器能够直接测量钢筋的锈蚀程度,并且具有较大的量程,可实现钢筋 混凝土结构中钢筋的 轻微锈蚀和较严重锈蚀情况监测,适用于建筑、桥梁和隧道等领域钢筋混凝土结构中钢 筋锈蚀的结构健康监测。     

Comparative Study of Hydration Kinetics of Cement and Tricalcium Silicate Using Terahertz Spectroscopy and Density Functional Theory Simulations

Cement hydration is a process involving simultaneous reactions of cement constituents, primarily tricalcium silicate (C3S) and dicalcium silicate (C2S), with the formation of key hydration products, calcium silicate hydrate (C–S–H) and calcium hydroxide (Ca(OH)₂). Compared to the conventionally explored mid-infrared spectroscopy which is bond specific, terahertz (THz) spectroscopy is highly sensitive to crystalline arrangements and resonances in THz frequency range are primarily due to bulk vibrational modes. Hence, THz spectroscopy can be an effective complimentary tool to study the hydration process as C3S gets converted to different polymorphs of C–S–H. To understand the origin and variation of THz resonances of C3S, C–S–H polymorphs and Ca(OH)₂, vibrational modes of C3S, tobemorite 9, tobermorite 14, jennite, and portlandite have been calculated using density functional theory simulations. The origin of the main resonances has been studied using vibrational density of states. Simulations show, for C3S, the resonance around 520 cm^?1 appears due to combined effect of symmetric and asymmetric vibrations in SiO₄ tetrahedra, the resonance around 450 cm^?1 appears due to the combined effect of symmetric and asymmetric SiO₄ tetrahedra, and CaO vibrations and the resonance around 318 cm^?1 is primarily due to CaO vibrations. THz spectroscopy has been performed to track and understand the contribution of C3S in cement hydration. By combining the simulation and experiments, this work clearly explains the reduction of 520 cm^?1 resonance, the constant intensity of 450 cm^?1 resonance and frequency shift of the main resonances as C3S is transformed into various polymorphs of C–S–H during hydration.     

4-Mask工艺Cu腐蚀分析及改善研究

针对4-Mask工艺铜数据线腐蚀造成的锯齿状不良现象进行系统研究,发现铜腐蚀发生的工艺步骤和机理,并找到有效的措施。首先,通过显微镜对每道刻蚀工艺后铜数据线形貌进行观测,确定铜腐蚀发生的工艺步骤。接着,通过扫描电子显微镜和X射线电子能谱测量腐蚀生产物成分,对腐蚀机理提出合理解释。最后在铜腐蚀发生机理基础上,提出有效的改善措施。铜腐蚀是在有源半导体层干刻和光刻胶的灰化综合作用下发生,其主要产物为氧化铜、氯化铜。通过先进行灰化工艺然后进行有源半导体层干刻的工艺措施,在铜数据线两侧形成氧化铜保护膜,可以彻底改善铜腐蚀。改善措施可以解决铜腐蚀的问题,彻底消除铜数据线锯齿状不良。