一种制备大面积扩散Nb_3Sn超导薄膜透射电子显微(TEM)样品的新方法

用背面防护漂浮减薄法制备了扩散Nb_3Sn超导膜的大面积(毫米~2)TEM样品。JEM—200cx电子显微镜对样品的观察表明,这种新的TEM制样方法是成功的。它将有助于直接观察研究与实用Nb_3Sn超导材料相近的扩散薄膜的微结构,探讨磁通线钉扎机理。一、扩散Nb_3Sn薄膜TEM样品的制备扩散Nb_3Sn薄膜是在钼衬底上顺序分层蒸上Nb—Sn—Cu,然后经约800℃扩散形成A15结构的Nb_3Sn层。     

EPMA对Nb_3Sn超导材料研究Ⅲ:原位法Nb_3Sn热处理过程中的元素扩散分布

近年来原位法Cu—Nb_3Sn纤维复合超导材料的研究工作相当活跃。本文报导用电子探针研究在制备Nb_3Sn时热处理过程中元素分布的主要实验结果,并作了初步讨论。样品为由芯部Cu—95wt％Sn的合金外面依次包复无氧Cu、Cu—20wt％Nb合金,再无氧Cu组成的线材。经不同温度和时间热处理的样品横断面元素的含量变化如图1。从图中观察到在400℃以下热处理时,出现Sn、Cu浓度台阶,这种台阶来源于成分范围很窄的ε和η相。400℃热处理后,元素的扩散分布有几个明显的特征:Cu—Nb合金管内壁相对样品中心向外移动了约6μm;合金管内壁Nb含量增高了一倍,形成一个厚约10μm的富Nb区;Sn—Cu合金芯已全部形成ε相。Nb纤维的移动,与Silva等研究Kirkendall效应时所观察到的惰性标记向αCu(Sn)一方移动恰好相反。Nb纤维向纯Cu一方移动表明Cu原子进入Sn—Cu合金的扩散流大于Sn原子进入Cu中的扩散流。产生这个现象的原因是形成了ε相。在我们这里则服从于Dyson等提出的Cu在Sn中的间隙扩散模型。550℃热处理时,CU—Nb合金管内壁及富Nb区不再变化,这和芯部祗能形成一定数量的ε相有关。这从实际计算和实验测定的ε相扩展范围和富Nb区的边界基本一致得到证实。     

高Tc Nb_3Ge共蒸超导膜的透射电子显微研究

超导材料的临界电流与其内部的微结构及各种缺陷如位错、晶界、异相粒子等有十分密切的关系。这些缺陷造成的超导性质的不均匀使磁通线运动受阻是强电磁超导材料载流能力的物理基础。最近,一种背面防护漂浮减薄新技术成功地解决了从高临界温度(Tc(?)21K)Nb_3Ge膜制取mm~2量级大面积均匀减薄的TEM样品制备问题。得到了关于微结构的许多有趣的信息。     

实用Nb_3Sn超导线电镜样品制备的新技术

本文报导了一种制备“Nb管富Sn法”实用Nb_3Sn超导线TEM样品的新技术用JEM—200CX电镜观察了Nb_3Sn/Nb、Nb_3Sn/CuSn以及Nb_3Sn晶粒和晶界形貌,在晶粒尺寸较大的区域中观察到大量叠栅(Moire)条纹并有许多位错存在。在添加合金元素Mg后的Nb_3Sn晶粒中发现了Mg—Nb—O化合物沉淀相。这些观察结果有助于我们深入认识Nb_3Sn材料中的磁通钉札机理以及合金元素的作用机理。     

Sn晶粒取向对微焊点元素迁移及界面反应的影响

随着先进电子封装技术的不断发展,电子产品在服役时无铅微焊点内的元素迁移问题引起了广泛关注。由于先进封装互连尺寸的逐步缩小,微焊点扩散的各向异性问题日益凸显,即Sn晶粒取向显著影响元素的迁移行为,进而影响微焊点的界面反应。综述了在热时效、热循环、电流加载与温度梯度等条件下,Sn晶粒取向对焊点中元素迁移及界面反应的影响。现有研究结果表明,在热时效及热循环条件下,Sn晶粒取向对微焊点元素迁移及界面反应的影响较小,而Sn晶粒取向对微焊点的电迁移和热迁移有着相似的影响规律,并由此产生了界面金属间化合物（IMC）的非对称及非均匀生长现象。此外,还综述了基于数值模拟方法开展的微焊点元素扩散各向异性的相关研究,并对不同条件下的研究进展进行了总结。     

Cu/Sn/Cu界面元素的扩散行为研究现状

从老化过程的界面作用和Cu/Sn/Cu界面元素扩散行为等方面,综述了国内外研究动态与进展。随后,着重介绍了老化过程Sn基钎料和Cu基板的界面反应和柯肯达尔孔洞形成的影响因素,并且柯肯达尔孔洞的形成与界面组分元素的扩散直接相关。最后指出了Cu/Sn/Cu焊点扩散行为研究中存在的问题,提出采用实验与分子动力学模拟相结合的方法开展研究,为以后界面元素扩散的研究起到启发作用。     

聚苯乙烯滤光膜均匀性的研究

为了研究静置时间、液面下降速度对聚苯乙烯（C8H8）滤光膜厚度和均匀性的影响,采用浸渍法制备了C8H8滤光膜,通过改变静置时间、液面下降速度,制备了不同的样品。用Vecco Dektak6.0探针轮廓仪测量样品厚度,利用插值法方法,研究了C8H8滤光膜与静置时间、液面下降速度的关系。结果表明,静置时间和液面下降速度对C8H8薄膜厚度和均匀性有很大影响。静置时间越短,液面下降速度越小,浸渍法制备的C8H8滤光膜的均匀性越好。     

碲锌镉晶片中位错与Te沉淀的透射电子显微分析

采用透射电子显微镜对碲锌镉晶体材料的缺陷特性进行了分析,观察并研究了碲锌镉晶体中Te沉淀相形貌和Te沉淀周围的棱柱位错环.认为棱柱位错的形成是由Te沉淀相的析出引起的,而沉淀相在基体中的析出与基体形成错配应力,又造成位错的增殖.Te沉淀与棱柱位错两种缺陷是相互依存的.     

空位对Cu/Sn焊点中Cu3Sn层元素扩散的影响

为了探究温度和空位浓度对Cu3 Sn层中各元素扩散行为的影响,基于分子动力学方法,使用LAMMPS软件模拟了Cu3 Sn层上空位浓度以及温度对各元素扩散系数的影响.结果表明,Cu3 Sn层各元素的扩散系数均随温度的升高而增大.与不含空位相比,当Cu3 Sn层中存在10％空位时,原子运动更加剧烈,扩散系数增大.进一步研究...     

碲锌镉晶片中位错与Te沉淀的透射电子显微分析

采用透射电子显微镜对碲锌镉晶体材料的缺陷特性进行了分析，观察并研究了碲锌镉晶体中Te沉淀相形貌和Te沉淀周围的棱柱位错环. 认为棱柱位错的形成是由Te沉淀相的析出引起的，而沉淀相在基体中的析出与基体形成错配应力，又造成位错的增殖. Te沉淀与棱柱位错两种缺陷是相互依存的.     

TeO_2晶体的位错及其对光学均匀性的影响

本文研究了提拉法生长的TeO_2晶体的位错密度和位错分布以及它们对光学均匀性的影响,没有亚晶粒和低位错密度的晶体具有高光学质量,其最小光束发散度约0.02,折射率梯度小于1×10~(-5)cm~(-1)。     

BaTiO3晶粒壳—芯界面与畴界的HREM研究

自Okazaki提出陶瓷晶粒的壳-芯(grain shell—grain core)设想后,先后被我们和 Rawal_xHennings等在 SrTIO_3和 PTC型 BaTiO_3上得到证实。研究结果表明,陶瓷晶粒的壳-芯结构实际是一种新型的铁电复合材料。它主要由掺杂原子的不均匀分布,形成铁电与非铁电相,或者具有不同介电性质的非均匀相。因此,由电镜揭示的壳-芯结构为材料科学中,探索新工艺,研制更优性能的陶瓷材料又提供了一个新的途径。然而,有关壳-芯结构的许多基本问题尚待进一步研究。本文在晶格、原子尺度研究了晶粒壳-芯结构的界面以及晶粒芯处畴界的微观结构特点。样品选用高纯、粒度小于0.μm的BaTiO_3为原料,同时添加一定量Nb_2O_5和C_0O以及助熔剂。采用通常的电子陶瓷工艺,制备出BaTiO_3多层电容器陶瓷。陶瓷性能与美国TAM公司X7R 162L     

电阻阵列非均匀性测试与校正

电阻阵列红外图像投射器的研究在近20年间取得了突破性的进展。作为红外图像生成系统的关键部件,电阻阵列的非均匀性是影响红外图像质量的主要因素,电阻阵列在使用之前必须进行非均匀性校正才能满足红外图像生成系统的应用要求。给出了非均匀性校正的流程;针对稀疏网格法和全屏测试法的互补性,提出了改进的全屏测试法;采用3次样条插值和分段线性法进行数据处理;采用“在线查表法”进行实时非均匀性校正。仿真结果表明,改进的全屏测试法及非均匀性实时算法取得了良好的效果。     

硅片排列方式对扩散均匀性的影响

在气相镓杂质扩散中,通过实验和生产实践表明,硅片在石英舟上不同的排列方式,对杂质扩散均匀性产生不同的影响,本文从机理上进行了分析和讨论。     

硼微晶玻璃源扩散均匀性的研究

研究表面,用片状硼微晶玻璃扩散源在一定的条件下也能形成B-Sis相层,并且只有在预沉积时形成B-Si相层且去掉这一相层进行主扩,才能获得高均匀性硼掺杂。本文研究了不同的工艺条件对扩散均匀性的影响结果。     

低压扩散机理及其对扩散方阻均匀性的影响研究

传统的太阳能电池扩散工艺采用常压扩散,随着高效晶硅电池的发展,扩散结深的不断变浅,常压扩散已难以满足晶体硅太阳能电池高效、低成本发展的技术要求。低压扩散通过在反应管内提供低压工艺环境,提升扩散制结的性能。对低压扩散机理进行了详细分析,从扩散分子自由程、掺杂原子分压比和气场均匀性等方面详细分析了低压扩散对高方阻均匀性的影响关系。采用新型低压扩散炉进行工艺实验测试,结果表明,低压扩散在可达到扩散方阻目标值110Ω时更好的均匀性,载片量较常压扩散大幅度提升,具有无可比拟的生产优势,是未来扩散技术的主要发展方向。     

基于水平非均匀蒸发波导的非互易性

针对现有蒸发波导条件下无线电系统性能研究过程中,忽略了蒸发波导水平非均匀特性影响,探讨了水平非均匀蒸发波导条件下的非互易性。利用马尔科夫过程模拟蒸发波导水平非均匀特性,结合抛物方程法计算电波传输损耗,仿真分析了雷达电磁参数对非互易性的影响。仿真结果表明：蒸发波导环境下电波传播的非互易性在波导水平非均匀时无法忽略,天线高度和电波频率对非互易性的影响较大。天线高度越高,电波频率越大,则非互易性越强。     

基于非均匀采样和方向扩散的指纹图像压缩感知

提出了一种新的指纹图像压缩感知方法,采样点比传统压缩感知(CS)方法更少。提出了一种交替使用高倍采样块和低倍采样块的非均匀采样方案。首先,根据从指纹图像训练得到的冗余字典,利用正交匹配追踪(OMP)算法恢复初始图像。然后,根据方向扩散法用高质量的低倍采样块来提升高倍采样块的质量。实验结果表明,该方法显著优于两种现有的知名压缩感知方法。