铝箔集流体对超级电容器性能的影响研究

采用化学刻蚀铝箔、交流电刻蚀铝箔、微孔贯穿铝箔和涂炭铝箔分别作为超级电容器的集流体,通过扫描电镜、纸张拉力仪对铝箔的表面结构、力学性能进行了测试,并研究对比了铝箔对超级电容器及电极片的截面形貌、剥离强度、电极方阻、倍率性能和循环寿命的影响.结果表明,以交流电刻蚀铝箔为集流体的超级电容器在电极剥离强度、方阻等方面相比化学...     

微波法制备超级电容器用高性能活性炭电极材料

以石油焦为原料,KOH为活化剂,经微波加热活化,制备出了超级电容器用高性能活性炭电极材料。以制得的活性炭制成的电极片为电极,6mol/L的KOH溶液为电解液,组装了模拟电容器。研究了加热时间和碱焦比对活性炭比表面积及电容器性能的影响。研究表明:在KOH与石油焦按3∶1的质量比混合,微波辐射时间为15min时,制备的活性炭比表面积达2683m2/g,模拟电容器单电极比电容量达361F/g。     

高比表面三维多孔石墨烯的制备及其电容性能研究

以氧化石墨烯为原料,通过水热处理得到石墨烯水凝胶,浸渍KOH溶液后进一步高温活化制备了高比表面积的三维多孔石墨烯,系统地研究了KOH活化剂用量对石墨烯多孔结构和电容性能的影响规律。研究结果表明,随KOH用量增加,三维多孔石墨烯的比表面积增加,多孔结构更加发达,比容量增大。所制备的三维多孔石墨烯的比表面积最高可达2133 m~2·g~(-1),在1 mol·L~(-1) Et_4NBF_4/AN的有机电解液中于0.2 A·g~(-1)电流密度下的比容量高达108 F·g~(-1),循环和倍率性能优异。优异的电化学性能,结合简单的制备工艺,使得这种方法制备的三维多孔石墨烯成为极具应用前景的超级电容器电极材料。     

高密度Si基半导体电容器的性能及其制作

随着各种混合信号电路的性能和集成度的迅速提高以及对电路模块和元器件小型化的需要,集成无源技术成为一种取代分立无源器件以达到小型化的解决方案。鉴于电容器被广泛用于滤波、调谐和电源回路退耦等各种板级集成封装中,采用Si MEMS工艺,在半导体表面深刻蚀三维(3D)图形以增大有效表面积,制作了一种高电容密度的半导体pn结退耦电容器,并分析研究了其主要制成工艺和性能。结果显示,所制作的电容器的电容密度达8～12nF/mm2,相比无表面三维刻蚀图形的半导体电容器电容密度增大了10倍以上,退耦频率范围为10kHz～3.2GHz,可用于中低频率较大范围内的退耦。     

石墨烯基自支撑电极应用于超级电容器研究进展

石墨烯凭借高导电性、高比表面积、优异的机械性能,成为超级电容器电极的理想材料。综述了自支撑石墨烯基电极在双电层电容器、赝电容器和混合型超级电容器三种类型电容器中的应用研究进展,并在此基础上,对未来自支撑石墨烯基电极的发展方向做出了分析和展望。     

脉冲电沉积法制备PANI/CNTs复合材料及其超电容性能

采用脉冲电沉积法,于苯胺、浓硫酸和碳纳米管(CNTs)的混合溶液中,制备得到PANI(聚苯胺)/CNTs复合物,并对所制PANI/CNTs复合材料的微观形貌、结构以及电化学性能进行了研究。结果表明,CNTs的加入增大了PANI/CNTs复合物的比表面积,提高了其导电性。PANI/CNTs复合物用作超级电容器电极材料时,其比容量可达420.7 F/g,经500次循环后衰减幅度为8.9%,表现出优良的电化学性能。     

微波加热一步制备超级电容器用多孔炭

为了降低超级电容器用多孔炭的成本,以花生壳为原料,磷酸为活化剂,采用微波加热法一步制备了多孔炭,研究了该多孔炭的电化学性能。结果表明,当磷酸/花生壳质量比为3,微波功率为600 W,加热时间为20 min时,所制多孔炭的比表面积为1 494 m2/g。随着磷酸/花生壳的质量比从0.6增加到3,多孔炭的比表面积逐渐增大。在电流密度为50 mA/g时,所制电极的比容达196 F/g,300次循环后,其比容保持率为92.7%。     

双电层电容器用酚醛树脂基活性炭的制备

以酚醛树脂为原料,KOH为活化剂制备双电层电容器用高比表面积活性炭电极材料。考察了工艺因素对活性炭比电容的影响,探讨了酚醛树脂基高比表面积活性炭作双电层电容器电极的电化学特性。结果表明,在固化温度为150℃、炭化温度为700℃,ζ(碱/炭)为4,活化温度为800℃时,制得的高比表面积活性炭双电极比电容可达74.2 F/g。     

组合活化制备高孔隙率球形多孔炭及其超级电容性能

球形多孔炭具有堆实密度高、电极制作容易、比电容高等优点,是超级电容器理想的电极材料。优化球形多孔炭的比表面积和孔径结构是提高其储能性能的重要途径。本文将氯化锌活化剂与间苯二酚-六次甲基四胺原位共聚,再低温化学活化或辅以二氧化碳物理活化,得到了比表面积1947 m~2/g,孔体积1.27 cm~3/g的球形多孔炭。在1 mol/L的TEABF_4/PC电解液中,以所制球形多孔炭为电极的超级电容器在功率密度分别为259和9519W/kg时,比能量达到30和15 Wh/kg,且在1 A/g循环5000次后,比容量仍然保持在84%。     

电极纤维化结构对超级电容器电性能的影响

电极是超级电容器的重要组成部分.为了解决传统湿法涂布电极体积密度低和抗劣化性差的固有问题,需要开发具有纤维化结构的干法电极.分别采用干法和湿法工艺制备出超级电容器用电极,通过扫描电子显微镜(SEM)、剥离强度和电性能测试等表征方法,分析了干法和湿法工艺对电极结构和形貌、粘结性能及电性能的影响.结果表明:干法电极内有充分...     

台槽刻蚀对埋栅型静电感应晶体管特性的影响

对埋栅型SIT,为切断栅极和源极（或阴极）之间在外延过程中形成的连体,打开栅电极区,进行外延后的台面刻蚀,对台面刻蚀的深度和形状进行研究;为消除栅墙外划片边界造成的各种寄生效应,在有源区的外面挖深槽,以保证栅源击穿发生在内部、实现击穿接近理论值。对先刻蚀台面还是先刻蚀槽的问题做了实验对比,结果发现先台后槽更有利于器件特性的改善。     

Effect of the surface texturing shapes fabricated using dry etching on the extraction efficiency of vertical light-emitting diodes

On the surfaces of GaN-based light-emitting diodes (LEDs) having an n-side-up vertical electrode structure formed by the laser lift-off, various shapes of photoresist-patterned surface textures were formed by inductively coupled plasma etching and their effect on the light emission efficiencies was investigated. By the formation of various shapes of surface textures, the light output efficiency was increased from 37% to 45% compared to that without surface textures. The increase of light output efficiency was related to the increase of sidewall scattering, the decrease of reflected loss, and the decrease of cavity wall effect that occurs for the vertical LEDs by the increase of sidewall surface area.     

丝网印刷制备黑硅太阳电池及其性能表征

采用纳米金颗粒催化腐蚀的方法在硅片表面制备得纳米多孔结构,实现了1.5%（300-1200 nm）的权重反射率。本文采用OPCl3扩散、丝网印刷制备前后电极及共烧等常规太阳电池工艺来制备黑硅太阳电池,对不同腐蚀深度及不同扩散方阻的黑硅太阳电池片的输出电性能进行了分析,并对制备工艺进行了优化,提高了电池的转换效率,实现了丝网印刷制备12.17%的黑硅太阳电池转换效率。     

Minimizing damage and contamination in RIE processes byextracted-plasma-parameter analysis

It is reported that important plasma parameters for reactive ion etching (RIE) processes, such as ion energy and ion flux density, can be extracted from a simple RF waveform analysis at the excitation electrode in a conventional cathode-coupled, parallel-plate plasma RIE system. This analysis does not introduce any contamination or disturbances to the process. By using the extracted plasma parameters, surface damage and contamination in Si substrates induced by reactive ion etching in a SiCl₄ plasma were investigated. Optimum RIE conditions were then confirmed by studying the relationship between these parameters and the etching performance. It is shown using the experimental data that low-energy high-flux etching is the direction for high performance RIE in future ULSI fabrication     

Wet Etching of HgCdTe in Aqueous Bromine Solutions: a Quantitative Chemical Approach

The ability to pattern HgCdTe surfaces using a wet etching solution is an important challenge for processing of third-generation infrared detectors. The reduction of pixel size, the increase of pixel density, and two-color array technology require perfectly mastered etching to remove very thin layers and to control the state of the surface. To perform this process, a new quantitative chemical approach was developed to carry out very accurate wet etching in aqueous HBr/Br₂ solutions. This approach was established to identify the key parameters that govern the etching process and to understand the etching mechanism.     

InAs/GaSb Ⅱ类超晶格长波焦平面阵列台面ICP刻蚀技术研究

本文采用SiO₂/SiN作为掩膜对InAs/GaSbⅡ类超晶格红外材料进行感应耦合等离子体（ICP）刻蚀条件研究,得到InAs/GaSbⅡ类超晶格较好的刻蚀条件以提升红外探测器性能。对ICP刻蚀过程中容易出现台面侧向钻蚀以及台面底部钻蚀两种现象进行了详细研究,通过增加SiO₂膜层厚度以及减小Ar气流量,可有效减少台面侧向钻蚀;通过减小下电极射频功率（RF）,可有效消除台面底部钻蚀。采用适当厚度的SiO₂/SiN掩膜以及优化后的ICP刻蚀参数可获得光亮平整的刻蚀表面,表面粗糙度达到0.193 nm;刻蚀台面角度大于80°,刻蚀选择比大于8.5:1;采用优化后的ICP刻蚀条件制备的长波640×512焦平面器件暗电流密度降低约1个数量级,达到3×10－4 A/cm2,响应非均匀性、信噪比以及有效像元率等相关指标均有所提高,并获得了清晰的焦平面成像图。     

808 nm半导体分布反馈激光器的光栅设计与制作

半导体分布反馈（ DFB）激光器的核心工艺之一是分布反馈光栅的制作，设计了808 nm DFB激光器的一级光栅结构。利用纳米压印技术与干法刻蚀附加湿法腐蚀制作了周期为120 nm的梯形布拉格光栅结构，使用MATLAB和Pics3D软件模拟了一次外延结构的光场分布和能带图。通过优化湿法腐蚀所用腐蚀液各组分比例、腐蚀温度、腐蚀时间等条件，得到了理想的湿法腐蚀工艺参数。扫描电子显微镜表征显示，光栅周期为120 nm，光栅深度约为85 nm，占空比约为47%，光栅边缘线条平直，表面平滑，周期均匀。创新型的引入湿法腐蚀工艺和腐蚀牺牲层使光栅表面的洁净度得到保证，提高了二次外延质量的同时，也为进一步制作DFB激光器高性能芯片奠定了良好的基础。     

Formation of aluminum tunnel pits arrayed using SU-8 masks with UV-assisted thermal imprint lithography

For high capacitance aluminum electrode was selectively etched with square of tunnel pits. SU-8 photoresist as etching mask was patterned on aluminum by UV-assisted thermal imprint lithography and then surface area of aluminum was increased by electrochemical etching, where tunnel pits were generated regularly and were approximately 20 μm in length, 3.5 μm in width, resulting in 10⁶ tunnels per cm² of surface. Consequently, the capacitance of the dielectric showed an increase of up to four times higher than the unpatterned surface.     

The honeycomb-shape capacitor structure for ULSI DRAM

A way to increase the charge stored in polysilicon capacitors using surface modulation technology is proposed. Asperities on the polysilicon surface are achieved by reactive ion etching (RIE) of the polysilicon, using the oxide at the grain boundary as a mask. The fabricated polysilicon electrode has a honeycomb shape. With this structure, the capacitance is increased by four times for a polysilicon storage electrode of 250-nm thickness. The leakage current is comparable to that of convection stacked capacitors (STCs)     

无源LCD液晶面板制造新工艺探讨

无源LCD面板及触摸屏制作过程通常采用湿法刻蚀的方法来制作ITO电极图形,在生产过程中要用到光刻胶、刻蚀液、脱膜液等对环境有污染的材料,而对这些生产过程中的污染物要进行环保处理后才能排放。且工艺过程长,加工成本较高,加工后的ITO图形存在明显的缺陷,如ITO电极线条边缘有毛刺等。文章介绍了一种用激光刻蚀的方法来代替传统的湿法刻蚀方法,来加工用于无源LCD面板及触摸屏等平板显示器的ITO电极图形方法,缩短了工艺过程以及节约了成本、提高了产品质量。