飞秒激光组装一维纳米材料及其应用

一维纳米材料具有众多优异的特性,是构建微纳米功能性器件的基石。实现一维纳米材料在二维和三维空间的高精度和高定向组装是充分发挥其应用潜力的关键,同时也是制造难点。在众多纳米材料组装技术中,飞秒激光直写诱导组装技术具有独特优势,可实现一维纳米材料在任意三维结构中的可设计、高定向及高精度的组装。首先简要介绍了一维纳米材料组装研究的背景,并总结了非激光直写组装技术的研究现状和存在的挑战,然后较详细介绍了飞秒激光直写技术在一维纳米材料组装研究中的进展,重点回顾了金属(包括Au和Ag纳米线)、半导体(包括CNTs和ZnO)一维纳米材料的飞秒激光直写组装及微纳光电子功能器件的制造。并讨论了诱导一维纳米材料定向排布的光学力和非光学力(包括剪切力、体积收缩应力和空间限制)的作用机理,理论计算和实验研究结果验证了飞秒激光诱导的非光学力作用是导致一维纳米材料定向排布的主要原因。最后探讨了目前飞秒激光组装技术面临的一些问题和未来在高精度纳米材料组装和三维功能器件集成方面的发展趋势。     

Dielectric films for Si solar cell applications

Thin films of many dielectric materials have been used in the past for fabrication of solar cells and as a part of their device structure. However, current efforts to reduce solar cell costs in commercial production have led to simplification of cell design and fabrication. Use of self-aligning techniques has obviated the need for photolithography and conventional masking with dielectric films for cell fabrication. Currently, the most favored dielectric material in Si solar cell production is SiN:H, deposited by the plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process. The SiN:H layer and its processing play multiple roles of serving as an antireflection coating, a surface passivating layer, a buffer layer through which metal is fired, and a means of transporting hydrogen into the bulk of the solar cell. In order to optimize the solar cell performance, the SiN:H layer must meet some conflicting demands. The various applications of the SiN:H layer in solar cell fabrication are described here.     

聚合物9×9阵列波导光栅复用器的工艺研究

首次采用铝掩模工艺制备出9×9硅基聚合物阵列波导光栅(AWG)复用器.结果表明,在AWG器件制作工艺上,铝掩模技术明显优于厚胶掩模技术.用这种技术制备的器件,其结构指标与理论设计相符合.     

碳化硅电力电子器件及其制造工艺新进展

评述了各种碳化硅电力电子器件研究开发的最新进展及其发展前景,指出碳化硅的优势不仅仅限于能提高功率开关器件的电压承受能力、高温承受能力和兼顾频率与功率的能力,还在于能大幅度降低器件的功率损耗,使电力电子技术的节能优势得以更加充分地发挥.针对碳化硅材料的特殊性和实现碳化硅器件卓越性能的需要,分析了器件工艺当前亟待解决的问题.     

新型VO_2相变薄膜的制备

采用离子束溅射和退火工艺制备了一种新的相变型薄膜VO2。此种薄膜的方块电阻为120～148kΩ,电阻-温度关系曲线显示该薄膜的相变温度接近室温。SEM分析表明,所制备的薄膜致密均匀。样品的明场透射电子显微图像显示,制备的薄膜是多晶薄膜,晶粒尺寸达到纳米数量级。XRD分析表明,该薄膜的成分中除了含有VO2外,还含有V2O5,说明该工艺制备的是含有VO2的混合物,而不是纯VO2薄膜。     

硅纳米线纳米电子器件及其制备技术

硅纳米线由于特殊的光学及电学性能如量子限制效应及库仑阻塞效应等,在纳米电子器件的应用方面具有潜在的发展前景。介绍了采用电子束蚀刻技术(EB)、反应性离子蚀刻技术(RIE)、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)等制备技术及场效应晶体管、单电子探测器及存储器、双方向电子泵及双重门电路等硅纳米线纳米电子器件的最新进展情况,并对其发展前景作了展望。     

电缆输送机的设计与制造

电缆输送机是电缆敷设的常用设备,介绍了其各部件的设计及制造要点.为了输送时不损伤电缆的护套,所设计的电缆输送机采用了双侧履带式传力结构.在设计中还采用了焊接式支架、齿轮与蜗杆传动、手柄弹簧夹紧等装置,使该电缆输送机具有结构简单、性能好、体积小、质量轻、操作简便等特点.     

2-2型圆管压电复合材料的频率仿真与制备及性能测试

研制一种2-2型圆管压电复合材料。将压电陶瓷圆管沿轴向方向均匀切割,把环氧树脂浇注于切槽,经打磨和蒸镀电极,制成2-2型压电复合材料圆管。对压电复合材料圆管的压电和介电性能进行测试,结果为谐振频率388 k Hz,带宽11.2 k Hz,声阻抗18.05 Pa·s/m3,相对介电常数859,声速3 200 m/s,d33常数480 p C/N,振动位移89.5 pm。该压电复合材料圆管适合做水平全向宽带换能器。     

利用STM构建金属有机材料的纳米结构和改变电学性质

研究和开发利用扫描隧道显微镜(STM)对材料进行纳米尺度加工的功能，藉助于STM针尖和样品之间的强电场在金属有机络合物Ag-TCNQ薄膜表面构建了纳米点、纳米点阵和纳米线等纳米结构。伏安(I-U)特性曲线和扫描隧道的测试表明，在针尖强场作用后材料表面的局域电子态密度迅速增大，在电学上由高阻态转变为低阻态，这种效应可能归因于金属原子和有机分子之间的电荷转移。这些纳米结构展示了用作高密度存储器和纳米导线的可能性，有机导电材料将是未来纳米电子材料的理想候选者，而STM则将成为纳米电子学微细加工的有力工具。