硅基微机械表面粘附及摩擦性能的AFM试验研究

在Si（100）基片上制备了十八烷基三氯硅烷（OTS）分子润滑膜，并用原子力显微镜（AFM）对比研究了施加OTS膜前后的硅表面的粘附、摩擦磨损性能。试验考虑了相对湿度和扫描速度对粘附、摩擦性能的影响。结果表明，相对于硅构件来讲，OTS膜表面粘附力较小，具有较小的摩擦因数，呈现较好的润滑性能；硅构件受湿度变化的影响比OTS膜明显。微构件的摩擦性能由于水合化学作用生成Si（OH）。润滑膜，使得其受相互间运动速度影响很大。OTS膜不仅是一种耐磨性较好的润滑膜，而且有良好的稳定性。     

热解石墨涂层在外延中的应用

一、前言在半导体元器件制作工艺中,外延工艺是直接影响半导体元器件性能的重要环节,而外延加热体——基座,则对外延片质量起重要作用。我厂从六九年开始搞外延以来,先后采用了硅,包硅、包碳代硅石墨做基座。近来,我厂在沈阳金属研究所的帮助下,试用了热解石墨涂层做为外延基座。通过二年来的实践,我们认为热解石墨是一种较为理想的基座材料。它的使用显著减少了品体缺陷和有害杂质对半导体器件的影响。为完美外延工艺和半导体器     

椭偏法测量石榴石外延膜的膜厚和折射率

膜厚和折射率是磁泡、磁光等石榴石外延膜的重要性能参数。Henry等〔1〕曾用椭偏法辅以热磷酸剥层测定折射率的变化以研究液相外延过程中形成的过渡层。本文旨在把测量精度高的椭偏法用于碰泡等石榴石外延膜的测量。一、原理定波长消光法椭偏仪的结构示意于图1。光经薄膜反射前后的偏振状态的变化(△,ψ)与膜厚d和折射率n有关,而(△,ψ)可用起偏器方位角P和检偏器方位角A来确定,所以反射光呈消光状态时,d和n是P和A     

氮化碳涂层刀具干切削性能的研究

采用dc反应磁控溅射法在硬质合金 (YT15 )上沉积氮化碳超硬涂层 ,将其应用于干切削领域 ,通过对硅铝合金和淬火钢的干式切削试验 ,研究了氮化碳涂层刀具的切削加工性能。切削试验表明 ,在干式切削加工硅铝合金时可以达到较高的表面粗糙度 ,完全能满足生产要求 ;在淬火钢加工中 ,与未涂层的刀具相比 ,刀具寿命有较大提高     

分子束外延设备

分子束外延(简称MBE)技术是近十年来基于真空蒸发技术发展起来的一门晶体生长新技术,它是在超高真空(10~(-10)托)条件下,控制不同束流成分和密度的分子束,打在一定温度的单晶衬底上,按化学配比进行结晶外延生长的。MBE技术具有以下特点;生长速率慢,可控制在每秒零点几埃至每秒十几埃,因此可以生长几埃到几十埃厚度的超薄单晶膜。且     

用X射线晶片分析器同时测定硅片上薄膜的厚度及组成

晶片专用X射线荧光分析装置在半导体工业中被用于多种工程的评价。在半导体分析中XRF法的显著特征是能分析各种薄膜(氧化膜、硅化物膜、金属膜等);能同时分析晶片上同一部位的膜厚及组成;XRF法是非破坏分析,因受化学键的影响不大,同一个试样可以反复使用。 厚度在400nm以上的掺硼磷硅玻璃(BPSG)膜的分析结果已做报道。近年,随着对半导体器件的高度集成化、高性能化(64 Mbit以上)要求的提高,希望能更准确地分析。作为有代表性的氧化膜——BPSG膜,为改善其在工程中的热处理特性,B_2O_3、P_2O_5的浓度控制是不可缺少的。为了满足这些要求,必须分析更薄的薄膜(300nm以下),在薄膜分析中的关键问题是B Kα背底的变动。 B分析的新光学系统改善了声噪比(S/N),使250nm以上的BPSG膜的分析成为可能。为了提高晶片分析器的性能,在装置上做了一些改良:真空度的稳定化;减轻污染的特制真空泵;分光室部分的恒温化。新的晶体分析器无论在短期或长期的测定,对10％B_2O_3的测定能做到1％的相对精度。 对在硅晶片上的钨硅化物的分析,不能使用W Lα及Si Kα两种谱线,而应使用W的两种谱线(浓度分析用W-N线,膜厚分析对用W-Lα线)。 膜厚测定的相对精度在0.2％以下,对于Si/W=2.5,摩尔比精度约0.015％(相对精度约为0.56％)。     

用红外干涉法测量砷化镓外延层的厚度

红外干涉法测量砷化镓外延层厚度是一种较迅速、准确,而又无损的方法。此法一般是用于低阻材料的厚度测量。利用 H800红外分光光度计及 NaCl 或 KBr 棱镜进行测量。测量原理红外干涉法是利用在外延层表面入射的光反射后所呈现的红外干涉条纹,然后根据这些干涉条纹计算而得厚度的。但这样的干涉必须在一定的条件下进行。如外延层的表面要求平     

P/P~+外延片电阻率均匀性、一致性的控制

本文研究了P/P~+硅外延工艺中多种影响外延层电阻率的因素,并将研究结果应用于外延生长中,制备出电阻率均匀性,一致性好的外延片。图6,表3,参3。     

热氧化处理对聚碳硅烷化学结构与热解特性的影响

采用空气作为反应气氛,对聚碳硅烷先驱体(PCS)进行热氧化不熔化处理。研究了热氧化处理对PCS的化学结构、凝胶含量及热分解特性的影响。结果表明,在加热作用下,空气中的氧与PCS中的Si-H反应,生成了Si-OH结构,Si-OH间进一步缩合生成了Si-O-Si桥连结构;同时,PCS中的Si-H与Si-CH3间缩合形成了Si-CH2-Si桥连结构;热氧化处理4 h的PCS凝胶含量与陶瓷产率分别达78%和75%。     

钼基体上钼-硅-氮涂层的制备与高温抗氧化性能

采用氨解渗氮法和熔盐渗硅法在钼基体上制备了钼-硅-氮涂层,利用SEM、XRD研究了涂层的微观结构、元素分布及物相组成,并分析了其在1 600℃的抗高温氧化性能。结果表明:钼基体上的钼-硅-氮涂层由MoSi2和Si3N4相组成,高温氧化时表面可形成致密的SiO2膜,在1 600℃循环氧化寿命达48h。     

硫化锌基底上减反膜的镀制

硫化锌是红外波段重要的光学材料 ,在许多光电系统应用中 ,要求镀制适当的减反膜增加其透过率。介绍了硫化锌基底上的减反膜 ,该设计是用薄的氧化钇层作为与硫化锌的结合层 ,用一氧化硅和锗分别作为低、高折射率膜料的膜堆组成的。这种五层膜满足环境稳定性标准 ,在 3μm～ 5 μm波段的某应用范围内平均透过率即可达 96% ,并在 4.2 μm处有超过 98%的峰值透过率。     

大动态范围外延电阻淬灭型硅光电倍增器

外延电阻淬灭型硅光电倍增器(EQR SiPM)的特点是利用硅衬底外延层来制作器件淬灭电阻。为了进一步提高大动态范围EQR SiPM的光子探测效率,并且解决填充因子较低和增益较小等问题,在前期研究工作的基础上研制出微单元尺寸分别为15μm和7μm的EQR SiPM,有源区面积均是1 mm×1 mm。通过改变EQR SiPM的微单元尺寸优化填充因子,有效提高了探测效率与增益;其微单元密度分别是4400个/mm 2和23200个/mm 2,依然保持着较大的动态范围。室温条件下(20℃),工作在5 V过偏压的EQR SiPM至少可分辨13个光电子;15μm和7μm EQR SiPM的增益分别为5.1×105和1.1×105,在400 nm波长下的峰值光探测效率分别达到40%和34%。     

硫化锌基底上减反膜的镀制

硫化锌是红外波段重要的光学材料,在许多光电系统应用中,要求镀制适当的减反膜增加其透过率.介绍了硫化锌基底上的减反膜,该设计是用薄的氧化钇层作为与硫化锌的结合层,用一氧化硅和锗分别作为低、高折射率膜料的膜堆组成的.这种五层膜满足环境稳定性标准,在3μm～5μm波段的某应用范围内平均透过率即可达96%,并在4.2μm处有超过98%的峰值透过率.     

硫化锌基底上减反膜的镀制

硫化锌是红外波段重要的光学材料,在许多光电系统应用中,要求镀制适当的减反膜增加其透过率.介绍了硫化锌基底上的减反膜,该设计是用薄的氧化钇层作为与硫化锌的结合层,用一氧化硅和锗分别作为低、高折射率膜料的膜堆组成的.这种五层膜满足环境稳定性标准,在3μm～5μm波段的某应用范围内平均透过率即可达96%,并在4.2μm处有超过98%的峰值透过率.     

磁泡膜厚度的可见光谱测量法

磁泡膜通常是指在钆镓石榴石(GGG)基片上外延的一层铁石榴石薄膜,它的厚度为几个微米,由于厚度对磁特性有影响,膜的厚度成为一个重要参数。磁泡类型的外延膜也可用作磁光器件,如在激光陀螺中的磁镜。测量此种外延膜厚度的不破坏方法最常用的是红外透射光谱法〔1〕。但用红外谱测厚存在二个问题:一是外延膜生长在基片的上下两面,透射法对两个面的干涉效果是相同的,实际测得的干涉图是由上下两个外延膜的干涉图的叠加而成;二是光谱法测厚需用介质的折射率数据,可见光下测薄膜折射率的方法很多,如椭偏仪法、布     

高灵敏度砷化镓霍尔元件及其应用

目前在日本市场上出售的霍尔元件有锑化铟、砷化镓、砷化铟、锗、硅等霍尔元件,以及硅霍尔集成电路,已公布的月生产计划为100万只。本文叙述离子注入法在砷化镓表面上形成薄膜层来制作霍尔元件。这种薄膜层,比用外延法形成     

Incoloy800H合金在高温纯水蒸气中的氧化行为

采用不连续称重法、X射线衍射及扫描电子显微镜等研究了Incoloy800H合金在750℃和850℃纯水蒸气中的氧化行为。结果表明:试验合金的氧化动力学近似遵循抛物线规律,温度升高后其氧化急剧加速;在750℃蒸汽中氧化后,试验合金表面形成以(Cr,Mn)_2O_3为主的氧化膜,其上分布着不连续呈突起状的Fe_3O_4,在氧化膜下方基体中的铬被内氧化为Cr_2O_3;在850℃蒸汽中氧化后,试验合金表面形成双层氧化膜,外层为薄的(Fe,Mn)_3O_4,内层为厚的(Cr,Mn)_2O_3,氧化膜下方基体中的铝沿晶界发生内氧化生成Al2O3。     

热镀锌钢板表面硅烷膜的制备工艺与耐蚀性能

采用正交试验结合中性盐雾试验和极化曲线测定等方法,研究了热镀锌钢板表面的硅烷膜在制备过程中的硅烷体积分数、水解溶剂中甲醇体积分数、水解时间、水解温度、溶液pH值、浸涂时间等因素对硅烷膜耐蚀性能的影响,并确定了最佳成膜工艺,讨论了硅烷膜作用机理。结果表明:最佳成膜工艺为硅烷体积分数7%、溶液pH值4、水解溶剂中甲醇体积分数10%、水解温度40℃、水解时间6 h、浸涂时间120 s,采用该工艺制备硅烷膜可明显推迟热镀锌钢板出现白锈的时间;硅烷膜同时也抑制了热镀锌钢板在腐蚀过程中阳极和阴极的反应,显著改善了热镀锌钢板的耐蚀性能。     

高纯铝低温阳极氧化着金色

鋁和鋁合金在工业上的应用很广泛,如航空、电表、輕工业等。鋁和鋁合金經过阳极氧化处理后,表面生成一层多孔隙透明氧化膜,这层氧化膜可以提高防腐能力,增加机械强度和耐磨性,还可以染上各种顏色,特别是染上金色后表面金光夺目,因此鋼笔、钟表、无綫电等零件,都选用鋁合金表面經装飾性处理的工艺。一、鋁及鋁合金的基本性质鋁和鋁合金的成份对氧化膜生成有密切关系,特别对氧化膜的光亮度影响很大。鋁和鋁合金种类很多,必須根据产品和氧化质量要求,来选擇鋁和鋁合金及阳极氧化工艺。純鋁很軟,如果加少量鎂、硅可以提高强度,象鋁鎂合金經过机械加工后,其强度近似黄銅,鋁鎂硅合金     

硅基PZT压电功能结构研究

PZT压电薄（厚）膜是制备MEMS传感元件和执行元件重要的功能材料,对近年PZT薄（厚）膜在MEMS领域的研究现状进行了分析,提出了一种新型的双杯PZT/Si膜片式功能结构;采用有限元方法对双杯PZT/Si膜片进行了结构优化,得到PZT和上、下硅杯的结构优化值为DPZT: D1:D2 =0.75:1.1:1;一阶模态谐振频率为13.2KHz;以氧化、双面光刻、各向异性刻蚀,以及PZT厚膜丝网印刷等工艺技术制作了双杯硅基PZT压电厚膜膜片,该膜片具有压电驱动功能。双杯PZT/Si膜片式功能结构的MEMS技术兼容性好,对芯片内其它元件或电路的影响小,适合作为MEMS片内执行元件的驱动机构。