真空微电子触觉传感器场致发射阵列的研究

阐述了真空微电子触觉传感器的工作原理。采用半导体集成电路加工技术和硅微各向异性腐蚀及氧化锐化工艺,在电阻率为３～５Ω·ｃｍ的ｎ型（１００）硅片上制备了真空微电子触觉传感器的场致发射阴极锥尖阵列,锥尖密度达３９００个／ｍｍ２,起始发射电压为２～３Ｖ,反向击穿电压大于３０Ｖ,收集极在２０Ｖ在电压时,单尖发射电流达０．２μＡ,实验结果表明这种真空微电子触觉传感器具有良好的触觉效应。     

金属-聚合物直接成型技术中铜的表面处理

研究铜的表面微纳米结构制备工艺并进行了优化.使用碳酸钠和钼酸钠的水溶液作为电解液,在恒定电压下对铜表面进行阳极氧化,在铜表面生成一层氧化膜.使用磷酸和磷酸二氢钠的水溶液作为腐蚀液,对铜表面进行腐蚀处理,以在铜表面获取微纳米结构,并在扫描电镜下观察其形貌.统计分析扫描电镜图片,计算得到铜表面的微纳米结构的孔隙率.结果表明:阳极氧化电压为15 V,阳极氧化时间为20 min,磷酸质量分数为20%,腐蚀时间为30 min时,铜的表面形貌较为平整,孔隙率达到25.77%.根据正交实验结果,腐蚀液种类、浓度以及腐蚀时间对孔隙率的影响较大,而阳极氧化电解液、电压以及电解时间影响不明显.使用阳极氧化和化学腐蚀相结合的方法可以在铜表面制备出均匀、孔隙率高的微纳米结构.     

电压对纯镁微弧氧化膜层电化学腐蚀行为的影响

采用循环伏安(CV)、动电位极化(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)技术、结合纯镁微弧氧化膜微观形貌,研究电压对膜层电化学腐蚀行为的影响.结果表明:电压对膜层耐蚀性影响显著,随着电压升高,膜层耐蚀性增强,这是因为较厚的膜层厚度为抵御腐蚀介质的侵蚀提供了良好的物理屏障.在整个腐蚀试验过程中,高电压下制备的膜层经历三个阶段:腐蚀介质逐渐渗入膜层,腐蚀介质渗透膜层到达膜基面侵蚀基体,腐蚀产物填充微孔和微裂纹等缺陷.相比而言,低电压下制备的膜层随着浸泡时间的延长,膜层外部疏松层和内部致密层的电阻均逐渐减小,致使耐蚀性降低,最终膜层完全失效.     

场致发射硅尖阵列的研制

研究真空微电子器件场致发射硅尖阵列的制作工艺.利用HNA湿法腐蚀工艺制作场致发射硅尖阵列,比较带胶腐蚀与不带胶腐蚀的不同.采用氧化削尖技术对硅尖进行锐化处理.制作了50×60硅尖阵列,同时给出了硅尖阵列的I-V特性.利用HNA湿法腐蚀制备的硅尖结构与理论分析一致,锐化处理改善了硅尖阴极阵列的场致发射特性.     

扫描隧道显微镜针尖制备及其影响因素的研究

利用电化学腐蚀方法制备了扫描隧道显微镜的针尖，同时对影响针尖和尖度的各种因素进行了实验研究，并分析其电化学原理 。     

转动竖直镜面的微机械光开关

提出并制作了转动竖直微镜的微机械光开关，采用曲线形状的电极设计，有效地减低了悬臂梁驱动器的吸合电压，采用体硅深刻蚀技术结合(110)硅的各向异性腐蚀技术制备了光开关芯片和耦合对准的U形槽和卡簧。芯片经初步封装后进行了电学测试和光学测试，测得吸合电压78．5V，谐振频率2．3kHz，光开关损耗5dB，隔离度45dB。     

冷加工对316L不锈钢裂尖力学特性的影响

采用弹塑性有限元软件的子模型技术,研究了核电压力容器高温水环境中冷加工程度对316L不锈钢应力腐蚀裂纹尖端应力应变状态和断裂参量的影响,并结合316L不锈钢在不同冷加工程度下屈服强度、杨氏模量、硬化指数和偏移系数的变化规律,对比冷加工程度对微观裂纹尖端应力腐蚀开裂速率的影响,发现冷加工程度不同,材料的力学参数不同,进而影响应力腐蚀裂纹尖端Mises应力、等效塑性应变、拉伸应力、拉伸应变的分布状态和裂尖J积分变化规律。结果表明:不同冷加工程度引起316L不锈钢材料力学性能的变化会改变应力腐蚀裂纹裂尖应力应变状态和断裂参量的分布规律,当应力强度因子一定时,随着冷加工程度的增大,应力腐蚀裂尖Mises应力增大,而裂尖的等效塑性应变减小,同时应力腐蚀裂尖的拉伸应力随着冷加工程度的增大而增大,而拉伸应变随着冷加工程度的增大而减小,裂尖J积分随着冷加工程度的增大而增大,冷加工程度的增加在一定范围内加剧了高温高压水环境中316L不锈钢应力腐蚀开裂速率。     

高电压复合绝缘子的脆断行为

脆断是高电压复合绝缘子发生的应力腐蚀断裂现象,国内外的研究基本集中在"腐蚀"介质酸的来源上。为进一步探索脆断机理,从"应力"的角度,采用扫描电子显微镜和表面形貌测量仪研究了复合绝缘子芯棒因表面砂纸打磨痕迹等微裂纹引起的脆断,发现芯棒表面30～40μm的微裂纹在应力腐蚀环境下沿其方向向前发展。芯棒表面微裂纹尖端的应力强度因子增大,最终将导致裂纹尖端局部的损伤、萌生、演化扩展直至芯棒脆断,从而可以说明绝大多数绝缘子工作正常但极少数绝缘子发生脆断的现象。     

三种农药对柑桔茎尖细胞遗传毒性的比较研究

应用微核技术，研究了甲胺磷、甲基硫菌灵、病易克在正常使用浓度范围内对柑桔茎尖细胞的遗传毒性．结果表明，3种农药对柑桔茎尖细胞均有一定程度的诱变活性，农药浓度与微核率呈剂量-效应关系．     

MEMS光开关静电驱动结构的研究

对MEMS光开关的悬臂驱动结构进行了设计,考虑到采用湿法腐蚀技术制作的微反射镜与设计尺寸偏差较大,会对光开关的性能产生一定影响,提出了一种扭臂和微反射镜相平行的光开关悬臂驱动结构,该种结构能够实现大面积微反射制作的同时,而不提高光开关的驱动电压,具有结构紧凑,便于集成的优点。采用该悬臂驱动结构,成功制作了8×8光开关阵列,单面微反射镜面积达到180μm×600μm,在65V的驱动电压下,能够实现微反射镜180μm的大位移。     

扫描隧道显微镜针尖的电化学腐蚀制备方法

本文利用电化学腐蚀方法设计并搭建了一种扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）针尖制备的直流腐蚀电路。电路中使用了９０１３三极管和ＬＭ３１１快速比较器，使电解池切断时间低于５００ｎｓ。成功地制备了质量较高的钨针类。     

组装方法对钨针尖上碳纳米管场发射特性的影响

要实现碳纳米管优异的场发射性能,或者在基体上直接生长碳纳米管,或者把碳纳米管组装到某一基体上。主要讨论了物理组装和化学组装两种组装方法并分析了这两种组装方法对碳纳米管场发射特性的影响。     

扫描隧道显微镜应用于生物超微结构探测的机制

在利用扫描隧道显微镜研究质位pUC18DNA分子线圈型超螺旋拓扑结构的基础上，进一步探讨了扫描隧道显微镜应用于生物超微结构探测的可能机制，并指出扫描隧道显微镜技术是探测生物超微结构，尤其是DNA拓扑结构的较好手段。     

组装碳纳米管扫描隧道显微镜针尖

探索了用高频交变电场电泳辅助钨针尖粘碳管来组装CNT针尖的有效方法,比较得出实验的最佳参数。用该方法制作的CNT针尖用于扫描隧道显微镜(STM),得到了高定向石墨表面的阶梯像。     

基于扫描电子显微镜的单根一维纳米材料原位场发射性能研究

基于扫描电子显微镜和纳米探针技术,展示了一维纳米材料原位场发射的测量方法和实例。实验以钨针尖为接收极,纳米材料为发射极,通过结合扫描电子显微镜的实时成像功能,纳米探针的精确操纵及电学测量技术以及激光辐照功能,系统研究了极间距离D、形貌变化、吸附气体和激光注入对单根多壁碳纳米管和氧化锌纳米线场发射性能的影响。结果表明,当D远小于纳米材料长度L的3倍时,D越小,开启场强和阈值场强越大,场发射性能越弱。此外,纳米线尖端曲率半径越大,场增强因子越小,场发射性能越弱。研究还发现O2的脱附和激光辐照有助于纳米材料场发射性能的提高。     

钨粉质量控制的研究

钨坯制备通常包括制粉和制坯两个主要过程。对ATB(铵钨青铜)氢还原过程所得的数据,经微机处理,获得了钨粉粒度、含钾量与工艺参数关系的回归方程,同时建立了钨粉含钾量与钨坯含钾量关系的回归方程。     

扫描隧道显微镜畸变图象的校正

从扫描隧道显微镜（STM）的工作原理出发，分析了STM图象畸变产生的原因，建立了一种相应的物理数学模型，利用计算机通过数值解，校正了STM畸变图象，并得到了满意的效果。     

离子束轰击钨合金表面碳膜的AES和XPS分析

钨合金是一种重要的合金材料 ,由于它具有密度大、强度高及足够的韧性 ,因此 ,在医疗器械、军工装备等一些特殊使用的器件上有着重要的用途 [1 ,2 ] .但在实际使用中发现 ,其表面硬度及其耐磨性能尚有不足之处 [3] ,为此我们采用离子束表面强化技术 [4～ 6]以改善其表面性能 .具体做法是 :先在钨合金表面利用磁控溅射技术沉积碳膜 ,再用单一的或混合的离子束进行轰击 ,之后通过使用俄歇电子能谱 ( AES)及 X射线光电子能谱 ( XPS)对其表面进行分析研究 .实验结果表明 ,单独使用氮离子轰击可在钨合金表面形成碳化物 ,有利于提高钨合金的表…     

分级钨粉提高钡钨阴极发射性能的研究

提出采用流态化技术分级的新方法分级制备钡钨阴极用原料钨粉。该法能减少或避免粉末的假颗粒化和分级设备的壁效应现象,有效地制备在粒度组成上符合钡钨阴极特殊要求的钨粉。试验结果表明,用分级钨粉制备的钡钨阴极发射性能有了明显的提高和改善,从而显示出这种方法的巨大潜力。