基于电迁移法的铝微米带弯曲生长现象研究

基于电迁移法制备了弯曲形状的铝微米带, 可作为连接件直接应用于微机电系统和光电器件中。试验所需试样是一层沉积在TiN层的铝膜, 并在铝膜的阳极端制作原子排出孔。试验结果表明, 铝微米带的生长驱动力来自于铝原子积聚产生的压应力, 排出孔的位置靠近铝膜边缘, 使铝原子在排出孔两侧的析出速率出现差异, 导致铝微米带出现自发弯曲生长现象。     

纳米压痕技术控制电迁移现象中铝原子积聚位置研究

在利用电迁移现象制备铝纳米线的过程中,铝纳米线的生长位置取决于铝原子的积聚位置。为实现铝原子积聚位置控制,基于纳米压痕技术改变试样中铝膜的横截面结构,制备了铝膜试样。通过输入并调节直流电大小使铝膜内产生电迁移现象。试验结果表明,纳米压痕技术可有效提高局部区域的电流密度,显著增强铝原子的电迁移强度,并在压痕区域出现铝原子积聚现象。     

电化学制备亚微米氧化铝有序多孔膜方法研究

采用电化学阳极氧化法制备亚微米氧化铝有序多孔膜,研究了铝电极预处理过程、扩孔时间、阳极氧化时间和阳极氧化电压对亚微米氧化铝有序多孔膜孔径、孔密度以及孔排列有序性的影响规律,并且建立了一个理想模型来探讨亚微米氧化铝多孔膜的生长过程.     

电化学制备亚微米氧化铝有序多孔膜方法研究

采用电化学阳极氧化法制备亚微米氧化铝有序多孔膜 ,研究了铝电极预处理过程、扩孔时间、阳极氧化时间和阳极氧化电压对亚微米氧化铝有序多孔膜孔径、孔密度以及孔排列有序性的影响规律 ,并且建立了一个理想模型来探讨亚微米氧化铝多孔膜的生长过程     

电化学制备亚微米氧化铝有序多孔膜方法研究

采用电化学阳极氧化法制备亚微米氧化铝有序多孔膜，研究了铝电极预处理过程、扩孔时间、阳极氧化时间和阳极氧化电压对亚微米氧化铝有序多孔膜孔径、孔密度以及孔排列有序性的影响规律，并且建立了一个理想模型来探讨亚微米氧化铝多孔膜的生长过程。     

HVPE生长GaN厚膜的结构和光学性能

采用自制的立式HVPE设备,在GaN/蓝宝石复合衬底上生长了GaN厚外延膜,利用AFM,SEM,XRD,RBS/Channeling,CL,PL以及XPS等技术分析了厚膜的结构和光学性能.结果表明,外延层表面具有台阶结构,接近以层流生长方式二维生长,一些六角形的坑出现在膜表面,坑区具有很强的发光.腐蚀试验显示EPD仅8×106 cm-2;XRD和RBS/channeling表明GaN膜具有较好的晶体质量;PL结果也证明外延层具有高的质量,出现了尖锐的带边峰,半高宽仅67meV,同时出现了黄带和红外带,这些带的出现可能是由本征缺陷和C,O等杂质引起的.     

HVPE生长GaN厚膜的结构和光学性能

采用自制的立式HVPE设备,在GaN/蓝宝石复合衬底上生长了GaN厚外延膜,利用AFM,SEM,XRD,RBS/Channeling,CL,PL以及XPS等技术分析了厚膜的结构和光学性能.结果表明,外延层表面具有台阶结构,接近以层流生长方式二维生长,一些六角形的坑出现在膜表面,坑区具有很强的发光.腐蚀试验显示EPD仅8×106 cm-2;XRD和RBS/channeling表明GaN膜具有较好的晶体质量;PL结果也证明外延层具有高的质量,出现了尖锐的带边峰,半高宽仅67meV,同时出现了黄带和红外带,这些带的出现可能是由本征缺陷和C,O等杂质引起的.     

无鸟嘴器件隔离新技术

在场区而不是在有源器件区生长一层选择外延层,并将其完全转变成热二氧化硅膜,以形成场氧化膜。采用这种新技术可以形成无鸟嘴器件。该技术被称之为选择性外延层场氧化(SELFOX),具有若干极其出色的性能:1.均匀的场氧化膜(1000nm厚),该场氧化膜与场区范围无关,场区范围可以从1微米到数百微米。2.即使生长1微米厚的场氧化膜,也不存在鸟嘴侵入。3.在有源器件区无小到1微米的位错。该新技术产生的反向漏电流与LOCOS结构产生的反向漏电流差不多,但比SWAMI类结构的低。     

硅基底电子束蒸发铝膜阳极氧化特性

研究了硅衬底上电子束蒸发铝膜 ,在 H2 SO4 水溶液中阳极氧化形成硅衬底多孔氧化铝复合结构的过程 .硅衬底电子束蒸发铝膜的阳极氧化过程主要由多孔氧化铝的生长、氧化铝生长向氧化硅生长的过渡和氧化硅生长三个阶段构成 .硅衬底多孔氧化铝复合结构的透射电子显微镜观察表明 ,在硅衬底上形成了垂直于硅表面的氧化铝纳米孔 ,而孔底可形成 Si O2 层 .有序结构多孔氧化铝的形成不依赖于铝膜的结晶状态 ,而是由阳极氧化过程的自组织作用所决定的 .实验表明将多孔氧化铝制备工艺移植到硅基衬底上直接形成硅基衬底多孔氧化铝复合结构是可行的     

硅基底电子束蒸发铝膜阳极氧化特性

研究了硅衬底上电子束蒸发铝膜,在H2SO4水溶液中阳极氧化形成硅衬底多孔氧化铝复合结构的过程.硅衬底电子束蒸发铝膜的阳极氧化过程主要由多孔氧化铝的生长、氧化铝生长向氧化硅生长的过渡和氧化硅生长三个阶段构成.硅衬底多孔氧化铝复合结构的透射电子显微镜观察表明,在硅衬底上形成了垂直于硅表面的氧化铝纳米孔,而孔底可形成SiO2层.有序结构多孔氧化铝的形成不依赖于铝膜的结晶状态,而是由阳极氧化过程的自组织作用所决定的.实验表明将多孔氧化铝制备工艺移植到硅基衬底上直接形成硅基衬底多孔氧化铝复合结构是可行的,它也为硅基纳米材料的制备提供了一种新的自组织模板.     

The incubation time for hole formation due to electromigration in Al and Al/Cu/Al thin films

Transmission electron microscope observations of hole formation in Al and Al/Cu/Al thin film conductors carrying high current densities have revealed the presence of an incubation period for hole growth. The temperature dependence of this incubation period for pure aluminum conductors has been determined and found to follow an Arrhenius relationship with an activation energy of 0.55 ev ± 0.1 ev.     

混合集成电路金铝键合退化与控制研究动态

混合集成电路的两种金铝键合系统,有着不完全相同的两种退化模式。综述了相关的退化机理和控制方法的研究状况。金丝与芯片铝膜的Au/Al键合系统,是键合IMC、Kirkendall空洞导致其界面开裂失效;铝丝与厚膜金导体的Al/Au键合系统,除了界面开裂外,还存在键合根部因铝原子向IMC过度迁移而形成铝丝内部空洞导致铝丝断裂。采用铜丝代替金丝,可有效控制Au/Al键合系统的退化;采用过渡垫片或在金浆料中加入少量Pd,同时减少金导体膜厚度,可有效控制铝丝Al/Au键合系统的退化。     

基于经纬划分和切面迭代的自由曲面LED透镜设计

根据非成像光学原理,提出了基于经纬划分和切面迭代的自由曲面求解方法。先在三维坐标系中建立自由曲面与目标面的相对位置模型,并对自由曲面沿经纬方向角度均分;再根据自由曲面各经纬带上能量与目标面各微带上能量对应相等,实现目标面网格划分并求得与自由曲面各网格对应的目标节点坐标;选取自由曲面初始网格节点,利用Snell方程和切面迭代法,沿经纬方向分别求解,得自由曲面各节点坐标,即可拟合成所求自由曲面。对用该方法设计的LED透镜进行模拟,结果表明对于目标面为轴对称区域的均匀照明,该方法可快速精确地获得对应的光学系统,使得LED光源能够广泛应用于道路照明系统中。     

Fine tuning hole injection for high-performance polyfluorene-based blue emitting device by adjusting work function of anode via deposition of CFx layer with proper ionization potential on indium tin oxide

By introducing CF_x thin film as hole injection layer on top of indium tin oxide (ITO) anode via plasma polymerization of CHF₃, the device with poly(9,9-dioctylfluorene) (PFO) as emitting layer, ITO/CF_x(35 W)/PFO/CsF/Ca/Al, is prepared. At the optimal C/F atom ratio using the radio frequency power 35 W, the device performance is optimal having the maximum current efficiency 3.1 cd/A and maximum brightness 8400 cd/m². This is attributed to a better balance between hole and electron fluxes, resulting from a decrease in hole injection barrier as manifested by ultraviolet photoelectron spectroscopy and scanning surface potential microscopy.     

Novel nanofabrication method of high temperature metallic Coulomb blockade devices

We propose a novel fabrication method to produce nanometric metallic islands with a controlled geometry by using high resolution electron beam lithography on an inorganic resist. We show that the direct vaporisation of a thin AlF₃ film by electrons of 200 keV incident energy can lead to the formation of a hole surrounded by an Al metallic ring. Controlling the position of a series of holes between two metallic electrodes, it is then possible to generate small Al rings separated by very thin AlF₃ insulator barriers. TEM investigations show that holes of less than 10 nm in diameter can be obtained with surrounding Al grains of less than 4 nm separated by small junctions of 2 nm. The morphology of these Al islands is fully compatible with the observation of high temperature single charge phenomena and the fabrication of multiple tunnel junction devices is described.     

高频声体波延迟线用极薄AlN薄膜制备研究

该文采用磁控溅射法在蓝宝石基片上制备出高择优取向的极薄氮化铝(AlN)压电薄膜。使用原子力显微镜(AFM)和X线衍射仪(XRD)分析了AlN压电薄膜的表面形貌和取向,并用膜厚测试仪和应力测试仪检测了AlN压电薄膜的膜厚和应力。试验结果表明,制备的AlN压电薄膜择优取向(002)良好,摇摆曲线半高宽达到3.21°,均方根粗糙度为1.56 nm,应力为-6.22 MPa。利用该文研究的AlN压电薄膜制作工艺研制的高频声体波延迟线工作频率达到24 GHz,插入损耗为50.7 dB,优于美国Teledyne公司的产品。     

聚对苯乙炔发光二极管的研究

本文通过分析ＰＰＶ薄膜不同侧面的发光光谱和强度及ＰＰＶ薄膜制备过程对聚合程度的影响，得出ＰＰＶ薄膜的光致发光主要源于下层薄膜附近的区域；而二极管的电致发光区域主要集中在钙电极附近，并且随偏压的增加而向钙膜移动。同时还研究了Ａｌ膜在防止Ｃａ膜的氧化和提高二极管寿命方面的作用。     

Interfacial microstructures and glass strengthening in anodic-bonded Al sheet/glass and sputtered Al film/glass

Two anodic bond interfaces were fabricated at 300 °C, between glass and either an Al sheet or a sputter-deposited Al film, and their microstructures and bending strengths were comparatively studied. In the Al sheet/glass interface, numerous local intrusions of crystalline Al₂O₃ with a long (100–350 nm) dendritic structure were formed in the glass adjacent to the aluminum. However, in the sputter-deposited Al film/glass interface, a continuous, thin (∼30 nm) amorphous layer with Al-oxide nanocrystals along the interface was present without the formation of dendrites after anodic bonding. The dendritic structures in the Al sheet/glass are attributed to an electrostatic instability imposed by the roughness and local oxidation of the Al sheet surface or, presumably, by microheating via gas discharge at the interface. The bending fracture strength for both types of bonded glasses increased by approximately 1.7 times compared with that of the bare glass due to the interfacial reaction.     

Effect of interconnect layer on Pb(Zr,Ti)O3 thin filmcapacitor degradation

Ferroelectric properties of a Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT) thin film capacitor with a conventional Al/TiN/Ti interconnect layer are seriously degraded by annealing at around 400°C. The degradation is observed even if a contact hole on the top electrode is not formed. This indicates that the cause of the degradation is not the diffusion of the interconnect material into the PZT film, and this is confirmed by secondary ion mass spectrometry. We suggest that it is the thermal strain of the interconnect layer which imposes tensile stress on the PZT film during the annealing that degrades the ferroelectric properties of the PZT capacitor