无掩膜激光辅助刻蚀GaAs图形中的衍射条纹分布

以菲涅耳直边衍射理论为基础,通过大量实验;对影响激光辅助化学刻蚀图形效果最为明显的直边、宽缝和交叉三种衍射行为进行研究;获得了光强分布与衍射腐蚀条纹分布的主要特性.实验表明,直边衍射的衍射腐蚀深度最大值位于直接照明区,微微偏离阴影边区域缝宽对宽缝衍射的腐蚀条纹特性有较大影响;交叉衍射时,受GaAS晶体取向影响,其刻蚀条纹分布不完全对称.     

一种新的激光诱导液相腐蚀法制作GaAs腐蚀孔

提出了一种掩膜投影的激光诱导液相腐蚀方法,采用波长0．53μm的倍频Nd：YAG连续激光器、镀Cr掩膜板、H2SO4和H2O2混合溶液,在GaAs基片上制作腐蚀孔。通过对腐蚀原理的分析,对影响加工精度的溶液配比和激光功率密度进行了实验研究,得出了H2SO4：H2O2：H2O=4：1：20、激光功率密度11．7W／cm^2的最佳实验组合,并在此条件下得到了直径为30μm的高质量腐蚀孔。通过对腐蚀孔的横向与底面形状的分析,从改进实验装置和进行激光束空间整形2方面提出了改进的方法．对提高掩膜投影法的加工精度具有重要意义。     

激光辐照下GaAs表面腐蚀液滴自然浸润过程及其边缘刻蚀特性

研究了激光辐照下GaAs表面酸性腐蚀液滴的浸润及其腐蚀特性,实验获得了激光辐照下H2SO4-H2O2液滴在GaAs表面的浸润过程以及液滴边缘方位、晶体取向等差异对GaAs半导体表面刻蚀效果的影响,得到了有价值的结论.实验结果表明,腐蚀液液滴在GaAs表面随着时间向外扩散,腐蚀现象由中心向四周逐渐减弱,并在边缘部分出现不完全腐蚀现象;通过对同一液滴的不同位置的边缘进行观察发现液滴边缘的腐蚀图样不完全相同,由于晶体的各向异性使腐蚀图样具有明显的方向性,此结论对半导体器件的加工工艺起着重要的理论补充作用.     

基于CFD的双流道泵内流特性分析

针对双流道泵小流量工况效率低、运行稳定性差等问题,通过CFD数值分析,对0.6Q_d、0.8Q_d、1.0Q_d、1.2Q_d工况下叶轮流动特性进行了压力、速度分布和隔舌处的压力脉动分析研究。结果表明:叶轮内压力分布存在明显的对称性,泵内各压力梯度所占区域随流量增加而增加,压力分布逐渐向高压区移动。叶轮截面1的速度随着流量增加而逐渐增大。在叶轮截面2内,叶轮内速度随着流量的增加而增加。叶轮进口旋涡随着流量增加而逐渐减小。流体经过截面2旋涡后,在截面3两侧流道内分别形成两个单独流动旋涡。在叶轮截面3内,叶轮流道内速度随着流量增加逐渐上升。隔舌处压力脉动具有周期性。设计工况下相邻波峰与波谷相差31.3 kPa。     

Ti-28Ni钎料真空钎焊TZM合金接头界面组织与力学性能

在钎焊温度为1040℃时,采用Ti-28Ni(质量分数,%)钎料实现了TZM合金的真空钎焊连接。采用SEM、EDS等方法分析了接头界面的微观组织结构,并研究了保温时间对TZM合金接头界面结构和性能的影响规律。结果表明,接头的典型界面组织结构为:TZM/Ti_(ss)/δ-Ti2Ni/Ti_(ss)/TZM;随保温时间的延长,焊缝宽度逐渐变小,其中连续的Ti_(ss)层厚度基本无变化,中间的δ-Ti_2Ni层厚度有所降低;同时,TZM母材向焊缝中的溶解量增加。保温时间较短时,焊缝中残留有未溶解的TZM块,延长保温时间使母材溶解更充分。当保温时间为10 min时,接头平均抗剪强度最高为92.6 MPa,断裂发生于δ-Ti_2Ni层,为脆性沿晶断裂。     

半导体腐蚀进程中表面液层热对流信息的红外表征

研究了半导体腐蚀过程中液层的红外热像分布特性。经处理分析,实现了对任意时刻表面液层的热对流信息的红外表征。半导体腐蚀过程中产生的化学反应会有热量的释放或吸收,这会引起液层之间能量的交换,从而导致腐蚀液温度的变化。利用红外热像仪可以实时监测这一特性,也可为深入分析、表征液层热对流奠定基础。实验结果表明,越靠近半导体材料与腐蚀液接触面的位置,液层的温度变化越显著,且以半导体材料为中心,由内而外呈梯度状降低,水平液层间的热对流速率明显大于竖直液层间的速率;提取的红外热像截面图可以清楚地表征水平液层及竖直液层的温度变化特性。该方法对分析任意时刻液层的热对流信息具有重要的价值。     

半导体湿法腐蚀中溶液的红外热像分布及变化特性

提出了半导体湿法腐蚀中溶液热分布及其变化特性的红外热像分析方法.该方法的实质是湿法腐蚀中伴随着热量的生成与腐蚀液的热对流,利用红外热像分布图可以有效地显示该特征.实验结果表明:在半导体腐蚀过程中,化学热以半导体材料为中心,向四周梯度状对流;向上的热对流速率明显大于水平的热对流速率;红外热像仪可以实时纪录热对流过程,并获得任意时刻、任意小区域的热对流情况,使得对湿法腐蚀过程中热对流特性的分析和理解更加直观.该方法的引入对半导体腐蚀过程中温度精确控制、腐蚀性能提高有重要的价值.     

Ti-61Ni真空钎焊TZM合金接头界面组织与力学性能

目的 研究不同钎焊温度下获得TZM/Ti-61Ni/TZM接头的微观组织演化及力学性能的变化,为获得可靠钎焊接头提供指导.方法 采用电弧熔炼方法制备Ti-61Ni,将以TZM/Ti-61Ni/TZM"三明治"结构装配的试样放入真空炉中进行不同温度(1200～1280℃)下的钎焊连接,利用SEM和EDS等手段分析钎料与母材之间的相互作用,测试接头的力学性能并分析接头断裂行为,研究温度对接头界面组织演化和力学性能的影响.结果 钎缝主要为TiNi相和TiNi3相,钎料中Ti元素向母材扩散形成Mo(s,s)扩散层;钎焊温度升高,钎缝宽度减小,TiNi相减少,钎料对TZM母材的溶蚀加剧;接头的抗剪强度先升高后下降,接头在TZM母材处断裂.结论 采用Ti-61Ni高温钎料实现了TZM合金的可靠连接,接头典型界面组织为TZM/扩散层(Mo(s,s))/TiNi+TiNi3/扩散层(Mo(s,s))/TZM;当钎焊温度为1240℃时,接头的抗剪强度达到最大值,为121 MPa.