Lu2O3为助剂的β-Si3N4晶种的制备与表征

在自增韧陶瓷的烧结过程中,添加β-Si3N4晶种有利于高温下长柱状晶的形成与生长,可以改善陶瓷的强度和韧性;本文以Lu2O3为添加剂,通过对原始Si3N4粉进行热处理,制备出转相充分、具有柱状形貌β-Si3N4晶种,重点研究了Lu2O3对氮化硅相变和晶种形貌的影响.实验结果表明,以Lu2O3为添加剂,在1750 ℃下热处理2 h能得到具有较纯β相含量和大长径比的β-Si3N4晶种.     

超薄Si3N4/SiO2（N/O）stack栅介质及器件

成功制备了EOT(equivalent oxide thickness)为2.1nm的Si3N4/SiO2(N/O) stack栅介质,并对其性质进行了研究．结果表明，同样EOT的Si3N4/SiO2 stack栅介质和纯SiO2栅介质比较，前者在栅隧穿漏电流、抗SILC性能、栅介质寿命等方面都远优于后者．在此基础上,采用Si3N4/SiO2 stack栅介质制备出性能优良的栅长为0.12μｍ的CMOS器件，器件很好地抑制了短沟道效应．在Vds=Vgs=±1.5V下，nMOSFET和pMOSFET对应的饱和电流Ion分别为584.3μA/μｍ和－281.3μA/μｍ，对应Ioff分别是8.3nA/μｍ和－1.3nA/μｍ．     

空心Fe3O4磁性纳米颗粒的制备及其磁性表征

本文采用溶剂热法以尿素作为沉淀剂和模板剂成功制备了一系列内外径可控的空心Fe3O4磁性纳米颗粒。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)对所制备的Fe3O4磁性纳米颗粒的形貌、结构及其宏观磁性进行了详细的表征。TEM结果显示,该方法制备的Fe3O4磁性纳米颗粒均呈现内部空心结构,外径约为615 nm,内径约为310 nm,且尺寸均匀,分散性良好;样品的饱和磁化强度Ms=90.4 emu/g,矫顽力He=62.5 Oe呈现铁磁性。同时发现,Fe3O4粒径随尿素加入量的增大而减小。本文报道的空心结构的Fe3O4磁性纳米颗粒有望在纳米医学及纳米生物学上具有广泛的应用前景。     

基于Si3N4掩模的太阳电池选择性掺杂工艺研究

设计了基于Si3N4掩模的太阳电池选择性掺杂工艺,并对其工艺参数进行了仿真优化。选择性掺杂电池的一次掺杂条件为仿真所得最佳非选择性掺杂电池的工艺参数。运用SILVACO软件分别对选择性掺杂的时间、预淀积浓度和温度进行了仿真研究。仿真结果表明,随着选择性掺杂的预淀积浓度的增加,光谱响应率先增加后降低;随着扩散温度和扩散时间的增加,电池的光谱响应率逐渐减小。所得最佳选择性掺杂工艺参数为预淀积磷硅玻璃杂质浓度1×1019 cm-3、扩散温度800℃、扩散时间5min。     

Bi2O3对Al2O3-ZnO-Bi2O3-B2O3低熔玻璃结构和性能的影响

采用传统的熔淬技术制得了低熔Al2O3-ZnO-Bi2O3-B2O3玻璃,研究了玻璃结构、玻璃特征温度、线膨胀系数(αl)以及密度随Bi2O3含量的变化关系。结果表明:随着Bi2O3含量的增加,玻璃网络中[BO4]取代了部分[BO3],玻璃网络中出现Bi—O结构,玻璃中非桥氧的数量也逐渐增多;软化温度(ts)、玻璃化温度(tg)都是先上升后下降,而线膨胀系数先减小后逐渐增大,玻璃密度先是线性增加,然后增加趋势变大。     

GaAs衬底上β-Ga2O3纳米点阵薄膜的MOCVD制备

将热氧化与MOCVD工艺相结合,总结了一种在本征GaAs衬底上进行β-Ga₂O₃纳米点阵薄膜制备的工艺,该工艺不涉及金属催化剂与复杂刻蚀,工艺更为简单。使用扫描电子显微镜对所制备薄膜的形貌特征进行了表征与分析,发现所制备的纳米点阵薄膜呈现五方的柱状结构。对所制备样品进行了X射线衍射、拉曼振动、光致发光谱的测试,结果表明薄膜的晶体质量随着MOCVD生长温度与Ⅵ/Ⅲ比的提高而得到优化。使用有限元法（FEM）仿真验证了β-Ga₂O₃纳米点阵薄膜制备的高陷光特点。     

Si/Mg/Fe掺杂β-Ga2O3单晶拉曼光谱表征及分析

β-Ga₂O₃单晶材料由于其优异的性能得到了广泛关注,但是对于其掺杂、能级、电学性能等方面的研究仍然比较欠缺。采用导模法分别制备了非故意掺杂β-Ga₂O₃单晶和Si/Mg/Fe掺杂的β-Ga₂O₃单晶,对样品进行了拉曼光谱测试和电学性能测试,研究不同掺杂元素对拉曼光谱的影响。对β-Ga₂O₃单晶的声子谱进行计算,并通过拉曼光谱测试进行了验证,对掺杂元素的取代位置进行了分析。结果表明,掺杂元素会对拉曼峰强度产生显著影响,Si、Mg、Fe均倾向于取代Ga_ⅡO₆八面体中心的Ga_Ⅱ原子。根据电学性能测试结果,Si掺杂会使β-Ga₂O₃单晶呈n型导电,Mg或Fe掺杂会使β-Ga₂O₃单晶呈半绝缘态。     

一种GaAs基Si3N4薄膜斜坡电压测试方法及其应用

为快速、准确地评估Si₃N₄薄膜的可靠性,参照联合电子设备工程委员会(JEDEC)的相关标准,采用斜坡电压法在5 V/s和0.5 V/s两种加压速率下对厚度为100 nm的GaAs基Si₃N₄薄膜进行测试,测试样品的总面积不小于20 cm²。结合斜坡电压法的测试结果,评估该Si₃N₄薄膜生产工艺的可靠性风险程度和Si₃N₄薄膜的耐压水平、缺陷密度和良率水平,并且为经时击穿(TDDB)线性电场模型预估Si₃N₄薄膜的寿命提供可靠数据。结果表明,当目标良率为99.99%时,5 V/s和0.5 V/s下Si₃N₄薄膜的耐压值分别为23 V和18 V;当目标良率为95%时,5 V/s和0.5 V/s下Si₃N₄薄膜的耐压值分别为87 V和82 V。另外,该Si_...     

SO2-4/Bi24O3固体超酸的制备及其可见光催化性能

采用水热法结合H2SO4浸泡处理成功合成了SO2-4/Bi2O3可见光催化材料, 并采用XRD、TG DTA和UV Vis等对合成产物的物相结构、热化学性能、光吸收性能以及可见光催化性能进行了研究, 对H2SO4浸泡工艺条件对产物的可见光催化性能的影响进行了探讨。研究表明, 水热合成产物为α Bi2O3、Bi2O4和Bi2O2CO3的混合物, 其中α Bi2O3为主要成分;H2SO4浸泡处理并未改变产物的物相结构, 但经H2SO4浸泡处理后产物的光催化性能得到了显著的提高, 并且H2SO4浸泡工艺条件对产物的光催化活性有着重要的影响。在实验范围内, 在浓度为0.5mol·L-1的H2SO4溶液中浸泡75min, 再经700℃热处理4h可制备出具有较佳光催化活性的产物, 经75min可见光的照射后对甲基橙溶液的光催化脱色率可达93.1%。     

Li+增强Ho3+/Yb3+:Y2O3纳米晶的上转化发光研究

采用凝胶溶胶法制备了不同浓度的Y2O3:Ho3+/Yb3+/Li+纳米晶,并且系统研究了不同掺杂浓度对上转化荧光现象的影响。首先,通过XRD图形判断了晶体结构的生成,再通过980 nm的激光器和荧光光谱仪测得的光谱图,发现了位于520~579 nm的绿光、635~674 nm的红光等两条很强的可见光,还有一条较弱的位于743~775 nm的近红外发光。最后,通过与能级图比较和分析可以得出:它们分别是5F4/5S2→5I8,5F5→5I8和5F4/5S2→5I7荧光跃迁。可以看出:在掺杂入Li+之后,上转化荧光得到了极大增强。     

4H-SiC MESFET器件的制备与性能

在半绝缘4H-SiC衬底上成功制备出MESFET器件,并完成直流特性测试和交流小信号特性测试工作.共制备出3种结构尺寸的MESFET器件,其栅长栅宽分别为0.5μm/80μm,0.7μm/80μm和2μm/2mm,其中0.5μm/80/μm的MESFET器件的漏极电流密度最高,频率特性最好.在漏源电压Vds=10V时,它的漏极电流Ids约为14mA,电流密度为175mA/mm,最大跨导为25mS/mm,fT=3.5GHz,fmax=7GHz.     

Fabrication and Characterization of Fused Microfiber Resonators

We fabricate a 2.6-mm-diameter loop resonator from a tapered, step-index silica fiber of thickness $sim$ 7.2 $mu$ m. The resonator has a coupling region that is fused with a CO$_{2}$ laser for reducing structural instabilities and improving the overall stability of the device. We experimentally demonstrate optical resonances with a $Q$-factor ${ge}$25 000 at a free-spectral range of 0.19 nm.      

Fabrication and Characterization of Germanium ion-implanted IGFET's

Fabrication of ion-implanted germanium IGFET's is described. The characteristics of the devices are reported and the measured channel mobilities are related to annealing procedures for reducing interface state density. Charged oxide traps and interface states near the band edges scatter minority carriers in the channel and thus are responsible for reduction of the channel mobility.     

真空微电子器件的特点及新制造技术

本文介绍真空微电子器件的特点和最近开发出来的新制造技术。     

4H-SiC MESFET器件的制备与性能

在半绝缘4H-SiC衬底上成功制备出MESFET器件,并完成直流特性测试和交流小信号特性测试工作.共制备出3种结构尺寸的MESFET器件,其栅长栅宽分别为0.5μm/80μm,0.7μm/80μm和2μm/2mm,其中0.5μm/80/μm的MESFET器件的漏极电流密度最高,频率特性最好.在漏源电压Vds=10V时,它的漏极电流Ids约为14mA,电流密度为175mA/mm,最大跨导为25mS/mm,fT=3.5GHz,fmax=7GHz.     

大功率白光LED的制备和表征

用 1mm× 1mm的大尺寸GaN基蓝光发光二极管 (LED)芯片和YAG∶Ce黄光荧光粉在食人鱼支架上封装大功率白光LED。其 2 0 0mA下的发光功率为 13.8mW ,约为相同LED外延片制备的普通尺寸LED的 10倍。同时改变注入电流 ,发现功率曲线直到 2 0 0mA仍没有出现饱和或下降的趋势 ,白光的色温从 5 30 0K下降至 4 80 0K。同时研究了不同荧光粉混合比例对白光色度的影响     

高速高效光电探测器的制备、测试及特性分析

报道了一种垂直入射的InP基InGaAs pin光电探测器,介绍了它的制备和测试方法并对器件所展示出的高效,高速,高线性度特性进行了分析。器件的暗电流密度在0和-5V偏压时分别为1.37×10-5 A/cm2和93×10-5 A/cm2;在1.55μm波长,-3V偏压下,器件的线性光响应高达28mW,相应的最大线性电流为17mA,响应度达到0.61A/W(无减反射膜);在-5V偏压下,器件获得高达17.5GHz的3dB带宽。     

压阻悬臂梁的制造及特性研究

简述了硅压阻悬臂梁的工艺流程,在力学参数的测试中,利用原子力显微镜,测得杨氏模量约为133GPa;在力电耦合特性的测试中,原子力显微镜探针对悬臂梁自由端步进下压,利用半导体参数测试仪,测得悬臂梁的位移灵敏度为1.95×10-7(A)-1,力灵敏度为4.22×10-6nN-1.另一方面,与Coventorware模拟结果相比,灵敏度实验值大约是模拟值的1.4倍,与理论值近似,说明当硅悬臂梁厚度进入纳米尺寸后,量子效应和表面效应明显,压阻效应增强.     

ZnO纳米棒的低温制备及表征

以硝酸锌、氨水为原料,采用低温水浴法在不同的温度下大规模制备了团簇状ZnO纳米棒,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)、室温光致发光(PL)等手段对ZnO纳米棒进行了表征.SEM结果表明,环境温度对ZnO的形貌和性质有很大的影响,随着温度增加,ZnO长径比越来越大,当温度为90℃时ZnO的平均直径100 nm,长度约为5 μm;EDX和XRD图谱表明,ZnO纳米棒是高纯的六角纤锌矿结构;对90℃条件下制备的ZnO进行光致发光性能测试,观察到波长位于423 nm附近有较强的蓝光发射.     

Fabrication and Characterization of Nanopillars for Silicon-Based Thermoelectrics

Si-based nanopillars of various sizes were fabricated by lateral structuring using anisotropic etching and thermal oxidation. We obtained pillars of diameter <500 nm, about 25 μm in height, with an aspect ratio of more than 50. The distance between pillars was varied from 500 nm to 10 μm. Besides the fabrication and structural characterization of silicon nanopillars, implementation of adequate metrology for measuring single pillars is described. Commercial tungsten probes, self-made gold probes, and piezoresistive silicon cantilever probes were used for measurements of nanopillars in a scanning electron microscope (SEM) equipped with nanomanipulators.