无铅低熔点耐酸玻璃粉的研制

采用高温熔融水淬的方法,制备了无铅低熔点耐酸玻璃粉,研究了化学组分及其含量对无铅玻璃耐酸性的影响。结果表明:当质量分数w(Bi_2O_3)为50%~60%,w(B_2O_3)为10%~12%,w(SiO_2)为20%~30%,w(Al_2O_3)为3%~5%,w(Li_2O)为1%~3%时,可获得膨胀系数在(65~75)×10~(–7)/℃,软化点在480~490℃,玻化温度在(600±10)℃,附着力优良,在质量分数5%的H_2SO_4中浸泡48 h,玻璃的光泽基本不变的无铅玻璃粉。     

铁系氧化物对Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3封接玻璃性能的影响

采用熔融淬冷法制备了铁系氧化物(Fe_2O_3、Co_2O_3、Ni_2O_3)掺杂Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3(BiZnB)系玻璃。分别采用差热分析法(DTA)、X射线衍射分析(XRD)、热膨胀仪等测试手段,研究各铁系氧化物对基础玻璃体系结构与性能的影响。结果表明,掺杂铁系氧化物后,BiZnB系玻璃的特征温度有所下降。玻璃转变温度(t_g)从416℃降低至406℃,软化温度(t_f)从464℃降至456℃,开始析晶温度(t_x)从633℃最低降至609℃,其中Ni_2O_3的降低作用最为显著。铁系氧化物的掺杂使玻璃的线膨胀系数(α)从99×10~(-7)/℃~(-1)增大至108×10~(-7)/℃~(-1)。BiZnB系玻璃掺杂铁系氧化物后,仍具有良好的化学稳定性。     

BaO含量对K2O-B2O3-SiO2-Al2O3低温烧结材料性能的影响

在不添加熔融玻璃的情况下,采用一次预烧法制备了低温烧结的K_2O-B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3复合材料,并系统地讨论了BaO含量对复合材料微观结构、物相组成、介电性能、弯曲强度和热膨胀系数的影响。X射线衍射结果表明复合材料的主晶相为石英相,次晶相为氧化铝相。除此之外,研究结果表明调整BaO含量有利于获得良好的烧结性能。当BaO质量分数为5%时,在850℃烧结的复合材料在14 GHz下的相对介电常数(ε_r)为5.42,介电损耗为3.6×10~(-3),热膨胀系数(TEC)为8.4×10~(-6)/℃,弯曲强度为158 MPa。这为制备新型的LTCC材料提供了一种有效的方法,具有广阔的应用前景。     

Fe_2O_3对Bi_2O_3-B_2O_3-ZnO系统封接玻璃结构及性能的影响

采用熔融冷却的方法制备了(40–x)Bi_2O_3-30B_2O_3-30Zn O-x Fe_2O_3(0≤x≤10)系统玻璃。研究了Fe_2O_3取代Bi_2O_3对Bi_2O_3-B_2O_3-Zn O系统玻璃结构、玻璃化转变温度(t_g)、初始析晶温度(t_c)、热稳定性、热膨胀系数(α)及化学稳定性的影响。红外光谱(FTIR)结果表明,Fe2O3以网络修饰体存在于玻璃结构间隙,增强了玻璃结构,玻璃密度减小。随着Fe_2O_3含量的增加,t_g、t_c逐渐升高,玻璃的热稳定性有所降低。α从8.2×10~(–6)℃~(–1)减小至7.4×10~(–6)℃~(–1),玻璃的软化点(t_s)逐渐从439℃升高到486℃。引入Fe_2O_3后,玻璃的化学稳定性提高。     

玻璃/Al_2O_3系MLCI介质材料的微观结构与性能研究

采用烧结法制备了一种低温共烧(LTCC)K_2O/Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃/Al_2O_3介质材料。系统研究了玻璃/Al_2O_3比例和烧结温度对介质材料结构与性能的影响。结果表明,材料烧结后只有Al_2O_3晶相,材料烧结属于液相烧结机制。介质的相对介电常数ε_r随Al_2O_3含量的增加而升高,Al_2O_3质量分数为35%时,经860℃烧结材料的性能最优:ε_r=5.93,tanδ=3.1×10~(–3),收缩率为16%,抗弯强度为159 MPa。所制备的介质材料能够用于高频MLCI领域。     

基于金属-半导体-金属结构的Bi2Te3室温高响应率太赫兹探测器

基于二维拓扑绝缘体Bi_2Te_3材料利用微纳工艺制备了金属-拓扑绝缘体-金属(MTM)结构的太赫兹光电探测器.器件在0. 022 THz的响应率可达2×10~3A/W,噪声等效功率(NEP)低于7. 5×10~(-15)W/Hz~(1/2),探测率D~*高于1.62×10~(11)cm·Hz~(1/2)/W;在0. 166 THz的响应率可达281. 6 A/W,NEP低于5. 18×10~(-14)W/Hz~(1/2),D~*高于2. 2×10~(10)cm·Hz~(1/2)/W;在0. 332 THz的响应率可达7. 74 A/W,NEP低于1. 75×10~(-12)W/Hz~(1/2),D~*高于6. 7×10~8cm·Hz~(1/2)/W;同时器件在太赫兹波段具有小的时间常数(7～8μs).该项工作突破了传统光子探测的带间跃迁,实现了可室温工作、高响应率、高速响应以及高灵敏度的太赫兹探测器件.     

STUDY OF THE ANODIZATION OF Al FILM ON InP SUBSTRATE AND ITS PROPERTIES

The anodization of Al film on InP substrate and properties of anodic Al_2O_33/InPhave been investigated by AES,DLTS,I-V,C-V and ellipsometer.The results show that theanodic oxide Al_2O_3 has a permittivity of 11～12 and a resistivity of 1.3×10~(13) ohm-cm.Interfacestate density at Al_2O_3/InP is about 10~(11) cm~(-2)·eV~(-1).DLTS reveals that there is a continuouslydistributed interface electron traps at Al_2O_3/InP interface.Anodic Al_2O_3 exhibits good stabilityand electrical properties and could be used for passivation,diffusion mask and gate insulator,etc.     

低温共烧Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃/Al_2O_3复合材料烧结工艺的研究

采用烧结法制备了低温共烧Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃/Al_2O_3复合材料。研究了玻璃粉末的粒度、玻璃与Al_2O_3质量比,成型压力和热处理制度对复合材料烧结性能和电学性能的影响。结果表明,玻璃粉末中位径为1.233μm、玻璃/Al_2O_3质量比为3:7、成型压力为15 MPa、烧结温度为900℃以及保温时间为2 h时,复合材料具有较高的体积电阻率(3.8×1012?·cm)、较低的介电常数(6.86)和介电损耗(0.001 43),可以满足基板材料对电学性能的要求。     

Tm_2O_3掺杂浓度对锗酸盐玻璃热稳定性及光谱性质的影响

用高温熔融法制备了Tm_2O_3掺杂的55GeO_2-15PbO-5PbF_2-10BaO-10ZnO-5K_2O锗酸盐玻璃,测试了该玻璃的热稳定性和结构,得到其热稳定性参数大于180℃。通过红外光谱测试了该玻璃的羟基含量,得到羟基吸收系数小于0.51cm~(-1)。测试了不同Tm_2O_3掺杂浓度下样品的吸收光谱和荧光光谱。研究结果表明,随着Tm_2O_3质量分数的增加,Tm~(3+)之间的交叉弛豫速率增大。当Tm_2O_3的质量分数为5%时,1880nm处的荧光强度最强,~3F_4到~3H_6能级跃迁的峰值发射截面高达5.84×10~(-21) cm~2。     

不同氧化物掺杂对Bi_2O_3-SiO_2-B_2O_3-ZnO玻璃性能的影响

采用高温熔融和水淬的工艺制备以Bi_2O_3-SiO_2-B_2O_3-ZnO为基体,添加金属氧化物(Al_2O_3、BaO、ZrO_2、Sb_2O_3)为辅助原料的无铅玻璃样品。采用X射线衍射分析仪、热分析仪、热膨胀仪和块体失重法研究了金属氧化物对玻璃的网络结构、特征温度(t_g、t_f、t_s)、热膨胀系数和化学稳定性的影响。结果表明:玻璃体系添加金属氧化物之后玻璃的封接性能有较大的改善。加入BaO和ZrO_2,能较大提升玻璃的转变温度、软化温度、析晶温度以及热膨胀系数。加入Sb_2O_3,降低玻璃的热膨胀系数效果最好。加入ZrO_2,玻璃的化学稳定性最好。     

InP上Al膜的阳极氧化及其特性研究

本文报道了半导体InP上Al膜阳极氧化的研究,并用AES,V-V,DLTS和椭圆仪等测试方法研究了氧化膜的稳定性、电学特性、组分的纵向分布以及Al_2O_3/InP的界面特性,研究结果表明,阳极氧化Al_2O_3的介电常数为11～12,Al_2O_3/InP界面存在一个能量上连续分布的电子陷阱,DLTS峰值对应的能级位置约在E_c-E_c=0.5eV,其俘获截面约为10~(-15)cm~2,Al_2O_3/InP的界面态密度为10~(11)cm~(-2)eV~(-1)。阳极氧化Al_2O_3的稳定性要比InP自身氧化物好得多,更适于用作器件的钝化保护和扩散掩蔽膜。     

大功率CO_2激光器非平衡态合成单晶的研究

用大功率CO_2激光器非平衡态制取单晶的方法从固态混合物熔体(Al_2O 3-10mol％Cr_2O)3)-M_0,Al_2O_3-(50,60,80)mol％WO_3中合成了可分离的M_0O_3,Al_2O_3及Al_2O_3·3WO_3,Al_2O_3·4WO_3单晶体,分析表明,激光非平衡态下生成的单晶与平衡态下生长的同种物质单晶在微观参量及外观上一致,而非平衡态下激光合成的晶体可以是平衡态下由相同的反应物难于生成的物质。     

化学发光反应Ba+N_2O产物BaO A~1Σ~+v｀=1→0的弛豫速率和 v｀=0的猝灭速率

我们在热管炉反应器中作了Ba/N_2O的化学发光反应,记录并分析了产物BaO(A~1∑~+→X~1∑~+)的化学发光光谱。计算了温度为993K,Ar压为0.5、2.5、5、12和24托时反应产物BaO A~1∑~+,v'=0—8的相对布居。发现,v'-1、3、6和7有异常高的布居,而 v'=0的布居极低,证明 BaO A~1∑~+态不是化学反应产物的“先驱态”以及此态存在强的微扰。根据反应的特点,建立了在具有足够量缓冲气体时 Ba/N_2O反应产物 BaO A'∑~+v'=0的布居速率方程,求得在氩气中(993K)BaO A'∑~+v'=1→0的弛豫速率常数 k_(1-0)~(Ar)为2.74×10~5托~(-1)·秒~(-1)和 v'=0的电子猝灭速率常数 k_Q~(Ar)为4.59×10~3托~(-1)·秒~(-1),在氮气中(993K)相应速率常数 k_(1-0)~N_2和 k_Q~N_2分别为5.60×10~5托~(-1)·秒~(-1)和4.09×10~(-4)托-1·秒~(-1)。在氮气中传能速率要比在氩气中的大,这是因为氮具有内自由度,使传能中能量转变为平动能的数值△E减小(传能速率随△E指数下降)。     

Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)系微波介电陶瓷的研究

研究了Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)(x=0～1)陶瓷微波性能,并对其微观机理和晶体结构进行分析.随Bi_2O_3含量的增加,系统介电常数(ε)迅速增大,品质因数与频率的乘积(Q·f)逐渐减小.掺入Bi_2O_3后,系统中出现具有高ε的Bi_4Ti_3O_(12)晶相,并形成了类填满型钨青铜结构,阳离子极化增强,因此ε随Bi_2O_3含量的增加而增大.实验表明,当y=0.25～0.3时,Ba_(6-3x)(Nd_(1-y)Bi_y)_(8+2x)Ti_(18)O_(54)(x =0～1) 陶瓷具有优良的微波介电性能,其主要工艺条件和性能参数为烧结温度1 200 ℃保温4 h,ε≈102～107,Q·f≈20 000～22 000 GHz(1 GHz测量), 容量温度系数|αc|<10×10~(-6)/℃.     

简讯

贝尔实验室的H.J.Stocker 等人用1:1:x(H_2SO_4:H_2O_2:xH_2O、10≤x≤500)作腐蚀剂形成台面In_(0.53)Ga_(0.47)As光电二极管,明显地降低了暗电流。该器件采用(100)InP:Sn或InP:S衬底,靠LPE生长4～7μm厚常规非掺杂n—In_(0.53)Ga_(0.47)As外延层(2～6×10~(15)cm~(-3),在400℃下使蒸发或电镀的Au—Zn和Au—Sn膜合金化10秒钟,形成欧姆接触。用1:1:50(H_2SO_4:H_2O_2:50H_2O)处理20秒的光敏面为6×10~(-5)cm~(-2)的台面光电二极管在10V下的暗电流从BrM处理的10nA降低到1nA。并且其电容仅     

温度稳定型Li_2(Zn_(1–x)Co_x)_2Mo_3O_(12)陶瓷的微波介电性能研究

采用固相反应法制备了Li_2(Zn_(1–x)Co_x)_2Mo_3O_(12)陶瓷,研究了Co~(2+)取代对其相结构和微波介电性能的影响,并通过添加Ti O_2调节了该陶瓷的τ_f值。结果表明:不同Co~(2+)取代的Li_2(Zn_(1–x)Co_x)_2Mo_3O_(12)陶瓷均显示出单相钒铁铜矿结构。随着Co~(2+)取代量的增加,陶瓷的致密化温度显著降低,相对密度和Q·f值均呈现先增大后减小的趋势。当x=0.1时,陶瓷具有相对较好的微波介电性能:ε_r=10.85,Q·f=65 031 GHz,τ_f=–73×10~(–6)/℃。添加Ti O_2能够有效调节Li_2Zn_2Mo_3O_(12)陶瓷的τ_f值向正值方向移动,0.4Li_2(Zn_(0.9)Co_(0.1))_2Mo_3O_(12)-0.6Ti O_2陶瓷的介电性能较佳:ε_r=15.80,Q·f=22 991 GHz,τ_f=–4.5×10~(–6)/℃。     

(1-x)CaTiO_3-x(Li_(1/2)Ln_(1/2))TiO_3高介微波介质陶瓷

研究了烧结温度、组成和稀土元素对(1-x)CaTiO_3-x(Li_(1/2)Ln_(1/2))TiO_3(x=0.3、0.5(摩尔分数); Ln=La、Nd、Sm)微波介质陶瓷的晶体结构和微波介电性能的影响.X-射线衍射(XRD)分析表明,除(1-x)CaTiO_3-x(Li_(1/2)Ln_(1/2))TiO_3(x=0.5,Ln=Nd)陶瓷中含有少量Nd_2Ti_2O_7外,其余陶瓷均形成了单一的正交钙钛矿相.x=0.5的样品微波介电性能明显优于相应的x=0.3的样品.(1-x)CaTiO_3-x(Li_(1/2)Ln_(1/2))TiO_3(x=0.5)陶瓷微波介电性能:介电常数ε=160,品质因数与频率之积Qf =1 200 GHz,频率温度系数τ_f=-97×10~(-6)/℃(Ln=La);ε=129,Qf=2 000 GHz,τ_f=-52×10~(-6)/℃(Ln=Nd);ε=118,Qf=2 305 GHz,τ_f=-45×10~(-6)/℃(Ln=Sm).     

透明氧化铝与铌金属用CaO-Al_2O_3-MgO-B_2O_3系结晶焊料封接

透明氧化铝与铌金属的封接是用氧化物焊料实现的,用光学显微镜和电子探针显微分析仪研究了两种材料之间的界面。用于该试验的氧化物焊料是一种结晶质焊料,是由CaO,Al_2O_3,MgO和B_2O_3的结晶所组成,并且不含有碱金属的氧化物。试验结果如下: (1)真空密封封接是用这种技术实现的; (2)由于封接过程而转变成玻璃-陶瓷结构的焊料包含有3CaO·Al_2O_3,CaO·Al_2O_3和MgO·Al_2O_3的主晶相;     

电子浆料用Bi_2O_3-B_2O_3系无铅玻璃粉性能研究

采用高温熔融水淬的方法,制备了w(Bi2O3)为50%～65%,w(B2O3)为25%～40%的Sb2O3掺杂Bi2O3-B2O3系玻璃粉体,研究了Bi2O3和B2O3含量对所制玻璃的玻璃转变温度tg、软化温度tr,线膨胀系数α1以及电阻率ρ等的影响.结果表明,随着w(Bi2O3)的增加,玻璃的tr缓慢下降并维持在490℃左右,熔封温度为550～600℃,α1从62.3×10-7/℃上升至69.1×10-7/℃;在80～200℃,玻璃的ρ为1011～1013Ω·cm.     

镓和硼扩散入硅形成的无位错结

在各种结型器件中,结的完整性是改进性能的基本要求。本实验所用的片子由无位错n型硅晶体棒上切下,以避免原有的缺陷。薄层电阻率为11～14欧姆·厘米。片子厚270微米,其表面平行于(111)面。分别地用Ga_2O_3和B_2O_3源相继地预淀积镓和硼,并在1140℃同时扩散20分钟。四个片子的镓表面浓度为:N_s(Ga)=～10~(17)厘米~(-3),1×10~(18)厘米~(-3),4×10~(18)厘米~(-3)和8×10~(-18)厘米~(-3)。一个片子没有预淀积镓。在所有片子中,硼表面浓度约5×10~(19)厘米~(-3)。结深约2微米。扩散后,将每个片子正面上的玻璃层和反面上的扩散层腐蚀掉。用AgKα_1辐射得到了这样样品的X射线形貌图。除了N_s(Ga)=4×10~(18)厘米~(-3)的一片外,都观察到有位错网。大多数位错处在平行于(111)表面的<110>方向上。在去