研究开发适应于国际标准的SPM针尖特性表征结构

标准化是当前扫描探针显微镜领域(SPM)的一项重要工作.国际标准化组织ISO自2004年起已经将SPM标准化列入其工作框架之内,并建立了相关的分委员会、技术委员会和工作小组.本文介绍了国际上当前有关SPM标准化方面努力和主要趋势:SPM术语的标准化被认为是SPM标准化工作范围内首先需要考虑的问题,其相关标准即将发表;SPM数据管理及处理的标准化则是另一项正在进行的有利于数据访问、处理和共享的重要工作.可溯源计量型原子力显微镜(AFM)的发展解决了纳米尺度的度量问题,能够通过对标准物质进行定量分析与定标实现量值的传递.当前发展能够被计量型AFM鉴定的参考物质以及标准化仪器校正过程是实现SPM标准化之前的当务之急.为了促进SPM领域ISO标准的实现,一种新的针尖特性表征结构(tip characterizer)已经被开发出来.这种tip characterizer由超晶格组装技术实现,能够描述针尖的形状并且同时进行侧向尺度的校正.本文探讨了这种新型tip characterizer的性能.这种tip characterizer不易损坏针尖,具有很好的重复性,并能帮助实验观察分析针尖形状和结构几何特性之间的关系.     

SiC衬底AlGaN/GaN HEMT的热分析与测试

对SiC衬底AlGaN/GaN HEMT的结温进行了理论计算与实测。计算中考虑了衬底材料热导率随温度的变化以及器件源、漏电阻上的热损耗,不同耗散功率下的理论计算与红外显微镜实测结果比较表明,两者相差最大不超过10℃。由于理论计算结果是在解析解的基础上运用计算机迭代计算获得,所耗时间较短,故这一结果对于改善器件结构以提高AlGaN/GaN HEMT及其MMIC电路的性能将有较大帮助。     

硅基氮化铝薄膜的AFM和XPS分析

在Si(111)基底上利用直流磁控溅射系统沉积氮化铝(AlN)薄膜,X-射线衍射分析薄膜结构和取向,原子力显微镜分析薄膜表面形貌,X-射线光电子能谱分析薄膜的元素化学价态和组分。结果表明,生长的AlN薄膜具有良好的(100)择优取向,其半峰宽为0.3°。薄膜表面粗糙度为0.23 nm,表面均方根粗糙度为0.30 nm,z轴方向最高突起约3.25 nm。薄膜表面组分为Al、N、O、C元素,其中C、O主要以物理吸附方式存在于薄膜表面,而Al、N元素的存在方式主要是Al—N化合物,深度剥蚀分析表明获得的AlN薄膜接近其化学计量比。     

Al组分阶变势垒层AlGaN/AlN/GaN HEMTs的制备及性能

用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术,在蓝宝石衬底上生长了Al组分阶变势垒层结构的AlGaN/AlN/GaN高电子迁移率晶体管结构材料.用三晶X射线衍射(TCXRD)和原子力显微镜(AFM)对材料的结构、界面特性和表面形貌进行了研究.测试结果表明该材料具有优良的晶体质量和表面形貌,GaN(0002)衍射蜂的半高宽为4.56＇,AFM 5μm×5μm扫描面积的表面均方根粗糙度为0.159nm;TCXRD测试中在AlGaN(0002)衍射峰右侧观察到Pendell(o)sung条纹,表明AlGaN势垒层具有良好的晶体质量和高的异质结界面质量.     

摩擦强度对薄膜表面形态的作用:原子力显微镜下的观察

展示了摩擦强度对聚酰亚胺薄膜表面形态的影响，原子力显微图像显示，机械摩擦会使聚酰亚胺薄膜表面上形成微沟槽，这些沟槽的表面具有丰富的表面精细构造。原子显微图像还揭示了机械摩擦可以改变被磨擦聚酰亚胺膜的表面形态。     

利用AFM动态电场在Si表面实现纳米氧化结构

讨论利用原子力显微镜(AFM)动态电场诱导阳极氧化作用下Si表面生成纳米氧化结构的特征,并进行相应的机理分析.实验表明,直流电压作用下的氧化结构表现出单峰特征,而电压脉冲和连续方波所得到的氧化结构具有中央凹陷特征和较高的纵横比.     

基于运动矢量的视频图象数字水印算法

数字水印技术是近年发展起来的一种用于数字产品版权保护和真伪性论证的新兴技术。与静止图象相比，视频水印技术要满足盲检的要求。本文根据运动矢量的特征值ρl，提出了一种视频图象水印新算法。实验结果表明，所提出的水印算法简单、快速，能满足视频编码的实时性要求；算法与现有的视频压缩标准有很好的兼容性；水印的提取具有盲检功能，无需原图象；水印的嵌入不影响I帧的图象质量，与嵌入水印前的原压缩图象相比，嵌入水印后的视频图象信噪比损失很小。     

H原子在Si(111)-7×7表面吸附的STM研究

利用超高真空扫描隧道显微镜(UHV-STM),在液氮(78K)及液氦(4.2K)低温条件下研究了H/Si(111)-7×7吸附体系.H原子易于吸附在表面增原子(adatom)以及剩余原子(rest atom)的位置,导致表面局域电子态密度(LDOS)和STM图像发生明显的变化.利用扫描隧道谱技术(STS)测量获得了H吸...     

自动缺陷分类系统在超声扫描显微镜中的应用

介绍了超声扫描显微镜中的一种自动缺陷分类系统.该系统采用连通区域标记技术,分析缺陷的具体特征,根据设定阈值将它们分类,由此可以判断哪些是可以接受的缺陷,哪些是需要检出的严重缺陷.系统自动分析的特征,减少了缺陷分析时间和主观性造成的缺陷分类错误,使得分析结果更加精确,重复性更高.     

PIC16C65单片机在扫描隧道显微镜中的应用

简要阐述了扫描隧道显微镜的基本组成及扫描成像原理，介绍了一种以PIC16C65单片机为微处理器的扫描隧道显微镜电子学系统的组成和接口电路以及部分接口子程序。