用过氧化氢后处理多孔硅厚膜的一种新技术

提出使用过氧化氢后处理多孔硅厚膜.在乙醇、氢氟酸、过氧化氢溶液中,多孔硅样片做阴极施加电流密度为10mA/cm2,希望通过后处理增强多孔硅表面的稳定性、光滑度和机械强度.研究了厚度为20μm和70μm的多孔硅厚膜经过过氧化氢处理后的微结构.扫描电镜图显示经过过氧化氢处理后的多孔硅厚膜表面的光滑度有极大的提高,X光衍射光谱揭示经过过氧化氢后处理后多孔硅表面形成了一层氧化膜.     

表面多孔硅层对单晶硅太阳电池性能的影响（英文）

反射率对太阳电池的性能至关重要。采用电化学法在单晶硅衬底上制备多孔硅来降低器件的反射率,并采用快速热退火法对多孔硅层进行磷扩散处理,进而制备了单晶硅太阳电池。扫描电子显微镜(SEM)显示出单晶硅表面形成了孔径均匀的多孔硅层,且孔径随着刻蚀时间的增加而增大;紫外-可见光分光光度计表明,该多孔硅层的反射率在400～1 100 nm的光谱范围达到12%;磷扩散后薄层方块电阻达到42Ω/□,证明多孔硅层促进了磷扩散。最终在850℃、40 s快速热退火扩散条件下,成功制备出了效率为12.32%、短路电流密度为27.99 mA/cm~2、开路电压为0.49 V以及填充因子达到71%的太阳电池。     

应用于MEMS的多孔硅的制备方法研究

采用化学腐蚀法、单槽电化学腐蚀法和双槽电化学腐蚀法来进行多孔硅的制备,通过对比这三种方法所制备多孔硅的表面形貌特征,发现双槽电化学腐蚀法与其它两种方法相比,具有孔径尺寸小(可达5~10 nm)、均匀性好、腐蚀深度大(可达几百nm)等优点,其制备的多孔硅更符合在MEMS中应用的要求。最后对双槽电化学腐蚀法中腐蚀时间及电流密度对腐蚀速率的影响进行了研究。     

电镀镍及阴极腐蚀法提高CNTs阴极场发射性能

通过电镀镍及阴极腐蚀相结合的方法,对电泳沉积所制备的CNT薄膜进行处理。采用扫描电子显微镜对样品的表面形貌进行表征,并对样品的场发射性能进行测试。结果表明,处理后CNT阴极的场发射性能得到提高,如开启场强、阈值电场、发光均匀性和稳定性。当电流密度为1 mA/cm2时,开启场强由0.95 V/?m降低为0.45 V/?m;当电流密度为3 mA/cm2时,阈值电场由0.99 V/?m降低为0.46 V/?m。并且,电流密度在电场为0.48 V/?m时高达7 mA/cm2。在电流密度为0.75 mA/cm2时进行20h的场发射稳定性测试,结果表明,处理后CNT阴极的电流密度在0.70 mA/cm2左右波动。该场发射性能的提高归因于三个方面：（a）更多CNT尖端直立于表面（b）CNT之间的间隙变宽（c）镍颗粒渗入降低CNT与基底的势垒。     

石墨烯对多孔硅光学性能的影响北大核心

采用电化学腐蚀法,通过改变腐蚀电流密度制备出不同孔径的多孔硅衬底。通过荧光分光光度计对多孔硅进行光致发光性能测试,测试结果发现腐蚀电流密度会对其光致发光性能产生影响,当腐蚀电流密度为30 mA/cm^2时,制备出的多孔硅光致发光性能较好。通过湿法转移法将化学气相沉积(CVD)法制备出的石墨烯转移到多孔硅表面,利用喇曼光谱对石墨烯进行质量及层数检测。通过荧光分光光度计及傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对复合材料进行表征。结果表明石墨烯可以改变多孔硅表面态,使多孔硅的光致发光性能得到极大的提高。研究成果为多孔硅应用到光学传感器中提供了新的研究方向。     

用过氧化氢后处理多孔硅厚膜的一种新技术

提出使用过氧化氢后处理多孔硅厚膜.在乙醇、氢氟酸、过氧化氢溶液中,多孔硅样片做阴极施加电流密度为10 m A/cm2 ,希望通过后处理增强多孔硅表面的稳定性、光滑度和机械强度.研究了厚度为2 0 μm和70 μm的多孔硅厚膜经过过氧化氢处理后的微结构.扫描电镜图显示经过过氧化氢处理后的多孔硅厚膜表面的光滑度有极大的提高,X光衍射光谱揭示经过过氧化氢后处理后多孔硅表面形成了一层氧化膜     

适用于高品质射频集成电感的多孔硅新型衬底制备技术

提出了背向选区腐蚀生长多孔硅的集成电感衬底结构.ASITIC模拟证明,该新型衬底结构的集成电感在高频下仍具有较高的品质因子.采用此工艺,在固定腐蚀液配比的条件下,变化电流密度和阳极氧化时间,制备出了高质量的厚膜多孔硅,并测量了多孔硅的生长厚度、孔径大小和表面形貌,得出了多孔硅生长速率随阳极氧化时间和电流密度的变化关系,为背向选区腐蚀工艺制备高品质硅基集成电感奠定了理论和实验基础.     

适用于高品质射频集成电感的多孔硅新型衬底制备技术

提出了背向选区腐蚀生长多孔硅的集成电感衬底结构．ASITIC模拟证明，该新型衬底结构的集成电感在高频下仍具有较高的品质因子．采用此工艺，在固定腐蚀液配比的条件下，变化电流密度和阳极氧化时间,制备出了高质量的厚膜多孔硅，并测量了多孔硅的生长厚度、孔径大小和表面形貌，得出了多孔硅生长速率随阳极氧化时间和电流密度的变化关系，为背向选区腐蚀工艺制备高品质硅基集成电感奠定了理论和实验基础．     

多孔硅纵向孔隙率与残余应力分布的研究

利用电化学方法在p型重掺杂单晶硅(100)基体上制备了多孔硅薄膜,通过质量计算法得到多孔硅的孔隙率,并研究了多孔硅孔隙率随腐蚀深度变化的规律。利用显微拉曼光谱技术对多孔硅纵切面上的残余应力进行了测量,结果表明,多孔硅的孔隙率随腐蚀时间/深度的增加有先增加后减少的趋势;多孔硅纵向上存在拉伸残余应力,拉伸应力的分布与纵切面上孔隙率的分布成正比,先增大,再减小;到达多孔硅与基体硅的界面处时,拉伸应力减小为零,靠近硅一侧,转变为压应力;残余应力的最大值出现在临近多孔硅表面以下的区域。这主要与多孔硅制备过程中孔内HF酸浓度的降低和硅/电解液表面的电偶层有关。     

双槽电化学腐蚀法制备多孔硅的研究

论述了多孔硅的特点和制备方法,简单介绍双槽电化学腐蚀法的特点,并采用双槽电化学腐蚀法成功制备了多孔硅。多孔硅的扫描电镜(SEM)照片表明,孔径尺寸小,均匀性好,腐蚀结构规则。实验结果表明,衬底导电类型影响着多孔硅的制备条件。     

微传感器制备中多孔硅牺牲层技术的研究

采用双槽电化学腐蚀法成功的制备了多孔硅,从多孔硅的SEM照片中发现,孔径尺寸小,均匀性好,腐蚀深度大(超过100μm),在极稀的弱碱溶液中就可以得到去除,然后对双槽化学腐蚀法中腐蚀时间及电流对腐蚀速率的影响进行了研究,最后进一步探讨了多孔硅外貌与硅衬底晶向之间的关系。     

显微拉曼光谱法对多孔硅热导率的研究

多孔硅优良的热学性能使其成为MEMS领域新兴的热绝缘材料。文中采用一种简便且无损的多孔硅热导率测量技术——显微拉曼光谱技术对电化学腐蚀法制备的不同孔隙率和厚度的多孔硅试样热导率进行了测量,结果表明在多孔硅的拉曼谱峰位置与其温度间存在线性对应关系。在所有样品中,厚度为110μm空隙率为65%的多孔硅显示出最好的绝热性能,其热导率为0.624W/mK。且随多孔硅孔隙率和厚度的减小,其热导率有迅速增加的趋势(厚度和孔隙率为9μm和40%时,其热导率升至25.32W/mK)。     

双槽电化学腐蚀法制备多孔硅的孔隙率研究

采用双槽电化学腐蚀法制备多孔硅,主要研究了腐蚀条件及硅基体掺杂浓度对多孔硅孔隙率的影响,并且结合原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)技术对所制备的多孔硅的表面形貌和断面形貌进行了分析表征。研究发现,通过合理的选择工艺参数,可以制备具有特定孔隙率的多孔硅薄膜,可广泛的应用于微电子机械系统(MEMS)技术中。     

硫化锌／多孔硅复合体系光致发光特性的研究

为了研究硫化锌／多孔硅复合体系的光致发光特性,通过电化学阳极氧化法制备了多孔硅样品,然后用脉冲激光沉积的方法在其上沉积硫化锌薄膜,测量了硫化锌／多孔硅复合体系的光致发光谱,并对其进行了详细的理论分析和实验验证。结果表明,在不同的激发波长(340nm,360nm,390nm)下,硫化锌／多孔硅复合体系的光致发光谱不同,硫化锌和多孔硅发光的相对(蓝／红)积分强度比值也不同;硫化锌薄膜的生长温度不同(100℃,250℃,350℃)时,硫化锌／多孔硅复合体系的发光不同,随着生长温度的升高,复合体系的发光谱中,硫化锌的发光增强而多孔硅的发光减弱;衬底多孔硅的制备电流密度不同(3mA／cm²,9mA／cm²,11mA／cm²)时,硫化锌／多孔硅复合体系的发光也有着不同的特点。在适当的多孔硅制备电流密度条件下,把硫化锌的发光与多孔硅的发光叠加,得到了可见光区较宽的光致发光谱带(450nm～700nm),呈现较强的白光发射,这一结果为白光二极管的实现开辟了一条新的捷径。     

金刚石颗粒与硅基底的超声焊接及场发射性能（英文）

采用一种超声焊接工艺,通过施加纳米幅度的超声水平振动将金刚石颗粒牢固地焊接于硅基底表面。在此过程中超声力小于硅所能承受的剪切应力,使硅表面得以发生超声软化进而促成焊接的形成。焊接界面的分析结果表明硅与金刚石颗粒之间的连接不仅仅是机械嵌合,还包括原子之间的键合。当焊接时间为5 s、振幅为500 nm时形成了稳固的纳米焊接。焊接后的金刚石场发射阴极获得了较低的开启场强(电流密度为1μA/cm2时的场强)1.4 V/μm,并且当电场强度达到9.6 V/μm时,可获得到高达1 mA/cm2的电流密度。     

电解液浓度对双槽法腐蚀多孔硅的影响

设计了一种电化学双槽腐蚀装置,研究了不同电解液的浓度对制备多孔硅形貌和光学特性的影响.研究结果表明采用此装置制备的多孔硅孔洞均匀性好,并且随NaCl电解液浓度的增加,制备的多孔硅孔径呈减小的趋势,发光强度有所增强.     

多孔硅微结构与场发射性能研究

采用阳极氧化及阴极还原表面处理技术制备性能稳定的纳米多孔硅薄膜.用原子力显微镜(AFM)表征多孔硅的表面形貌,用扫描电子显微镜(SEM)表征多孔硅的横截面结构.采用场发射测试装置研究了阳极氧化腐蚀时间及等离子表面处理对多孔硅场发射性能影响.结果表明,阳极氧化腐蚀时间越长,所得多孔硅场发射性能越好,相对应的开启电压越低,电流密度越大;等离子处理可有效提高场发射性能,等离子处理后的多孔硅薄膜作为阴极发射材料具有极大的潜能.     

新型湿法氧化对多孔硅发光强度的影响

在适当条件下氧化多孔硅是提高多孔硅发光强度的良好途径。首次采用含CH3CSNH2的HF酸水溶液作为氧化剂对初始多孔硅进行了湿法阳极氧化,大大改善了多孔硅的发光强度,并研究了氧化电流密度、氧化温度、氧化时间等一系列因素对氧化多孔硅光致发光强度的影响。实验发现,在电流密度1mA/cm^2,氧化液温度60℃,氧化时间为10min的条件下,可以获得最强光致发光;在此最优条件下得到的氧化样品较初始样品发光增强了18倍。     

多孔硅的电致发光研究

本文研究了多孔硅的电致发光现象。在多孔硅上淀积了半透明金膜后,当正向偏压加到15V、电流密度100mA/cm~2时,观察到了稳定的电致可见光发射现象。伏安曲线的测量表明它有明显的类似二极管的整流特性。     

H2O2催化多孔硅的光致发光研究

采用H2O2催化的电化学法制备多孔硅,用原子力显微镜观察了样品的形貌,并测量了在不同电流密度下制得的多孔硅和在不同氧化时间高温氧化的多孔硅的光致发光谱。实验结果表明,采用H2O2催化的电化学法制备的多孔硅与常规电化学法制备的多孔硅相比,其表面更平整、细密、均匀。随着电流密度和氧化时间的增加,多孔硅的发光谱峰位蓝移。此实验结果符合量子限制模型。