飞秒激光双光子微细结构的制备

基于双光子吸收引发的光聚合局限在紧密聚焦的焦点区域的原理,建立了飞秒激光三维微细加工系统;结合高斯光束的强度分布函数,推导了横向与轴向分辨率的表达式。在ORMOCER材料内实现了双光子光聚合,最高加工精度达到0.7μm。研究表明,加工线宽随功率增加而增加,随加工速度增加而减小;确定了波束腰为0.425μm,双光子吸收截面为2×10-54cm4.s。采用双光子光聚合技术,加工了齿宽5μm的实体微型齿轮,制备三维木堆型光子晶体结构,分辨率为1.1μm,杆间距和层间距均为5μm,实现了飞秒双光子光子晶体结构的制备。     

硅射频微带电路S参数模拟研究

对不同电阻率硅片射频微带电路S参数进行了模拟研究。建立了 5层结构的微带电路物理结构模型 ,对两种电阻率硅片上不同尺寸 (2× 10 - 5m到 2 0× 10 - 5m)微带线 1～ 10GHz频率范围内的S1 1 和S2 1 参数进行模拟计算。研究结果表明 :减少低电阻率硅片 (3～ 8Ω·cm)线条宽度对减小信号反射和提高传输有益 ;高电阻率硅片 (130～ 15 0Ω·cm)上细线条尺寸微带电路信号反射和提高传输特性也更好。频率越高 ,高阻硅片微带电路的高频性能更好。     

全反式A-D-A共轭化合物在飞秒激光下的双光子吸收性能

设计并合成了全反式A-D-A(acceptor-donor-a cceptor)共轭化合物(Ⅰ)(E,E)-2,2′-[(2,5-二甲氧基-1,4-亚苯基)二 -2,1-亚乙烯基]双-1H-苯并咪唑。用 傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、质谱和元素分析进行了Ⅰ的结构表征; 测定了 Ⅰ在不同溶剂中的线性吸收光谱、单光子荧光(SPEF)光谱和荧光量子产率;采用800nm 的飞秒激光,研究了Ⅰ的双光子吸收(TPA)和双光子荧光(TPEF)性能。结果表明:随着溶剂 极性 的增大,Ⅰ的线性吸收波长变化很小,SPEF发射波长红移,荧光量 子产率下降;Ⅰ在四氢呋喃(THF)中的荧光量子产率高达0.93,TPA截 面 为204×10－50 cm⁴·s·photon－1,具有强的蓝绿 色TPF发射。     

用高频电容法测量P／P外延层电阻率

高频电容法是测量P／P~+外延层电阻率的一种简单易行的新方法。这种方法，直接利用同质均匀掺杂外延层电阻率ρ与空间电荷电容Cs（势垒电容）平万的倒数关系，通过测量势垒电容Cs，直接得到P／P~+外延层的电阻率ρ。从而实现对P／P~+外延片的生产第艺过程，进行监控测试。这种方法，不但测试过程简单，而且，不损伤外延层。它既可以在国外仪器上完成，又可以在国内仪器上完成，适用于我国一般IC单位。在国外仪器上，测量范围为2．20×10~(－4)Ω·cm～1．95×10~5Ω·cm，测量误差为±0．02％：在国内仪器上，电阻率测量范围为1．0×10~(－3)Ω·cm～1．0×10~5Ω·cm，测量误差为±2％。     

温度系数系列化的低介电常数陶瓷材料

本实验通过在镁橄榄石熔块中,添加适量的ABO_3型改性剂,得到温度系数系列化的低介电常数高频电容器瓷料。其温度系数为(0～-750)×10~(-6)/℃,相对介电常数为8～18。tgδ20℃≤4×10~(-4,ρv≥1×10~(13)Ω·cm,E≥20V/μm。适合做小容量高频电容器。     

一种新型有机染料HEASPS的激光上转换和光限幅性能

报道了一种新型上转换染料———反式 4 [4’ (N 羟乙基 N 乙基胺基 )苯乙烯基 ] N 甲基吡啶 对甲苯磺酸盐(trans 4 [4’ (N hydroxyethyl N ethylamino)styryl] N methylpyridiniump toluenesulfonate ,简称HEASPS)DMF溶液的激光上转换性质和光限幅性质。用Z 扫描技术测得其双光子吸收截面为σ2 =4.7× 10 -4 8cm4 ·s/photon ,研究了它在DMF溶剂中的线性吸收、单光子荧光、双光子荧光和双光子激射特性 ,用再吸收效应解释了双光子荧光峰相对单光子荧光峰的红移现象 ,该染料的激射和再吸收现象相互竞争导致了双光子激射峰相对于双光子荧光峰的蓝移现象。在 10 6 4nm皮秒脉冲激光的激发下 ,可得强烈的 6 2 6nm上转换激射光 ,上转换效率最高为 15 .5 % ,从抽运光到激射光的净转换效率为 2 6 %。该染料的DMF溶液表现出明显的光限幅特性     

有线广播用钢质架空均匀传输线路传输参数的修正

以往计算架空均匀钢质传输线回路参数时,采用苏联资料提供的通信钢质线电阻率(?)=0.139Ω·mm~2/m(20℃),文献[1]刊登了在(?)=0.139Ω·mm~2/m(20℃)基础上计算的回路参数表。实际上国产钢质线的     

不同材料上共面波导线的损耗研究

研究不同衬底材料上共面波导(CPW)线的损耗特性。实验结果表明,采用低阻SOI(20Ω·cm)作衬底制作的共面波导线的损耗比在低阻硅(20Ω·cm)上制作的有明显减少;而采用低阻硅,并沉积1μmSiO2作衬底的CPW线损耗大大降低。采用高阻SOI(1000Ω·cm)制备的CPW线在2GHz损耗仅为0.13dB/mm;通过在低阻硅上采用地屏蔽技术也可以有效地改善传输线的损耗特性,在整个频段内的损耗可与高阻SOI硅衬底上相比拟。     

双光子吸收染料HMASPS上转换及非线性吸收性能的研究

从实验上研究了一种染料trans 4 [p (N hydroxyethyl N methylamino)styryl] N methylpyridinium p toluenesulfonate(简称HMASPS)双光子抽运的频率上转换及双光子吸收引起的非线性吸收情况。当抽运功率密度超过一定阈值时 ,染料发出超辐射荧光。测量了从 90 0～ 115 0nm抽运波长范围的荧光激射上转换效率和 72 0～ 110 0nm范围的非线性吸收情况。在 92 0nm处具有最大有效双光子吸收截面 44 3× 10 -4 8cm4 s/ photon ,在 10 6 4nm处为2 77× 10 -4 8cm4 s/photon。最高上转换效率 7%位于 990nm ,而在 10 6 4nm为 4 3%。     

ErCa4O(BO3)3晶体的光谱分析

采用Czochralski法生长了均匀透明的ErCa4 O(BO3 ) 3 (简称ECOB)晶体 ,测量了其室温吸收谱 ,并与 0 1mol的ErCl3 溶液的室温吸收谱进行了比较。根据Judd Ofelt理论 ,拟合出唯像强度参数 :Ω2 =1 6 73× 10 -2 0 cm2 ,Ω4=1 35 6× 10 -2 0 cm2 ,Ω6=0 15 6× 10 -2 0 cm2 。计算了各能级的辐射跃迁几率 AJ,J′,振子强度fJ ,J′,辐射寿命τ,荧光分支比 βJ′ 等 ,并根据这些光学参量 ,讨论了该晶体的部分性能和应用前景     

背照式InGaN紫外探测器的制备与数值模拟

研究了背照式InGaN p-i-n结构的紫外探测器的制备与数值模拟.通过低压金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长p-GaN/i-InGaN/n-GaN外延片,采用标准的Ⅲ-Ⅴ族器件制备工艺,成功制备出p-i-n结构的InGaN紫外探测器.探测器台面半径为30 μm,在-5V偏压下暗电流为-6.47×10 1 2 A,对应的电流密度为2.29×10-7 A/cm2.该探测器响应波段为360～380 nm,在371 nm处达到峰值响应率为0.21 A/W,对应的外量子效率为70％,内量子效率为78.4％.零偏压下,优值因子R0A=5.66×107 Ω·cm2,对应的探测率D* =2.34×1013 cm·Hz1/2·W-1.同时,利用Silvaco TCAD软件进行数值模拟,响应率曲线仿真值与实验值拟合较好.     

自对准栅金刚石MESFET器件研究

基于表面氢化处理的金刚石材料,利用自对准栅工艺技术研制了p型金刚石肖特基栅场效应晶体管(MESFET)。利用AFM和Raman测试方法对材料的特性进行了测试及分析。同时,对研制的金刚石MESFET器件进行了TLM以及直流特性测试及性能分析。利用TLM方法测试获得的表面氢化处理金刚石材料的方阻和Au欧姆接触比接触电阻率分别为4kΩ/□和5.24×10-4Ω.cm2。研制的1μm栅长金刚石MESFET器件的最大电流在-5V偏压下达到10mA/mm以上。     

低温固化型银基浆料电性能的研究

用银粉、热固性环氧树脂、六氢苯酐和环氧改性剂制得了在180℃固化的银基浆料。研究了银粉含量、银粉比例、环氧树脂含量、硅烷偶联剂用量以及固化时间对银基浆料性能的影响。结果表明:银粉含量及形状、固化时间等均会影响浆料性能。当w(环氧树脂)为8%～10%;w(银粉)为65%～70%,ζ(片状银粉∶球状银粉)为8∶2;w(硅烷偶联剂)为6%;w(各种添加剂)为14%～22%;固化时间为15min时,浆料的体电阻率最小为2.25×10–5Ω·cm,方阻为7.03mΩ/□。     

Electrical Conductivity of Thick Films Made from Silver Methylcarbamate Paste

We have explored the electrical conductivity of thick films made from silver methylcarbamate paste using metallic silver as the electrically conductive phase. The paste was composed of 30 wt.% to 90 wt.% organic vehicle and 10 wt.% to 70 wt.% functional phase precursor (silver methylcarbamate). After the paste was sintered, films with thickness of 4.50 μm to 12.70 μm were obtained, in which the elemental percentage of silver varied from about 5 wt.% to above 99 wt.%. Experiments showed that both the electrical conductivity and the elemental percentage were mainly affected by the initial silver content in the paste and the parameters of the sintering process. For given sintering conditions, higher initial silver content led to higher elemental percentage of silver, improving the electrical conductivity of the thick film. The conditions of the sintering process had a significant influence on the evaporation and decomposition rates of the paste components, the elemental percentage of silver, and the microstructure of the thick film. Higher temperatures, longer times, lower heating rates, and more oxygen-rich sintering atmospheres were found to accelerate the evaporation and decomposition and increase the elemental percentage of silver, both of which served to enhance the electrical conductivity. For initial silver contents less than about 10 wt.%, the lowest electrical resistivity of the thick film only reached the order of 10^?4 Ω cm, irrespective of the sintering conditions. For contents between 10 wt.% and 25 wt.%, it was possible to attain lowest resistivity values on the order of 10^?5 Ω cm. Above 25 wt.%, the lowest resistivity could reach 10^?6 Ω cm, comparable to that of bulk silver.     

高导电片状银包铜粉的制备技术研究

采用[Ag(NH3)]+溶液对片状铜粉进行包覆,研究了铜粉粒径、[Ag(NH3)]+溶液浓度、包覆温度、分散剂含量等因素对银包铜粉银含量和电阻率等的影响。结果表明:通过控制包覆温度(60℃)、银氨络离子浓度(0.8mol·L–1)以及分散剂含量(1.0g·L–1),得到了电阻率为0.8×10–3?·cm的银包铜粉。XRD分析表明,该银包铜粉只有Ag和Cu相,不含中间产物。银包铜粉松装密度为0.50g·cm–3左右,比表面积为3.1~3.3m2·g–1。     

Si基GaN HEMT低温欧姆接触工艺研究

研究了在Si基GaN外延材料上实现低温欧姆接触的技术途径。研究了外延层的刻蚀深度、合金温度以及不同金属体系对接触特性的影响,发现外延层刻蚀深度的优化可显著改善欧姆接触特性。采用Ti/Al(10/200nm)金属,在外延层刻蚀深度为20nm以及合金温度550°C时,得到接近传统高温合金条件下的接触电阻,最小值达到0.76Ω.mm,同时实现的欧姆接触电极具有良好的形貌。该技术有望应用于高频、高功率GaN HEMT的工艺。     

Design of high-Q 3-D integrated inductors for high frequency applications

Design of 3-Dimensional micromachined inductors on high-(10 KΩ·cm) and low-resistivity(10 Ω·cm) Si substrate fabricated using stress metal technology we have developed [1, 2] is presented. Using high frequency electromagnetic simulation of 3-Dimensional inductors performed by Ansoft HFSS®, we have investigated the effects of number of turns, effective radius, metal line width, and different substrates on the quality factor, Q and self-resonant frequency, f _sr of these inductors. We also have compared the simulated results with the measurement results of 3-D inductors fabricated using this technology.     

320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制

InAs/GaSb超晶格材料制备的新型红外器件在最近十几年得到了迅速发展。文中开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器组件研制,设计了中/短波双色叠层背靠背二极管芯片结构,用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷密度的PNP结构超晶格材料,制备出性能优良的320×256双色焦平面探测器组件,对探测器组件进行了测试分析。结果显示,在77 K下中波二极管RA值达到26.0 kΩ·cm2,短波的RA值为562 kΩ·cm2。光谱响应特性表明短波响应波段为1.7~3 μm,中波为3~5 μm,满足设计要求。双色峰值探测率达到中波3.12×1011 cm·Hz1/2W-1,短波1.34×1011 cm·Hz1/2W-1。响应非均匀性中波为9.9%,短波为9.7%。中波有效像元率为98.46%,短波为98.06%。     

补偿硅的温度敏感特性

采用低电阻车的p型单晶硅,在高温条件下扩散金属锰的方法,可以得到高补偿和过补偿硅。在常温下,测试扩散后电阻率分别为3.2×10~3、4.8×10~4、1.3×10~5、3.2×10~5Ω·cm的几种样品的温度敏感特性,其相应的B值分别为5103,5600,6103,6502 K。这种扩锰硅是一种温度敏感材料,笔者将报道这些实验结果并讨论其热敏特性。     

正交试验研究制备工艺对片状银粉性能的影响

采用正交试验法,分析了前驱体球状银粉的制备及球磨工艺对最终片状银粉性能的影响。经优选得出的工艺参数组合是:硝酸银初始质量浓度为60g/L,水合联氨初始质量浓度为80g/L,ζ(十二烷基硫酸钠:硝酸银)为0.2%等。该工艺参数组合制备的片状银粉性能很好,比表面积达0.697m2/g,方阻为3.2mΩ/□。