蓝宝石衬底铜抛-CMP加工技术

针对蓝宝石衬底超精密加工存在的抛光表面不稳定问题,对蓝宝石衬底铜抛-化学机械抛光(CMP)加工技术进行研究,系统探讨铜抛与CMP的抛光压力、转速和抛光时间对蓝宝石衬底表面质量及加工效率的影响.综合评价各表面质量指标,结果表明:在满足表面质量对抛光工艺要求的前提下,采用铜抛的最佳工艺参数为铜抛压力98.0 kPa,转速55 r·min^-1,铜抛时间30 min;化学机械抛光的最佳工艺参数为抛光压力215.6 kPa,转速60 r·min^-1,抛光时间120 min,由此可获得高质量、无损伤的蓝宝石衬底抛光表面.     

酞菁铜薄膜的飞秒z-扫描研究

研究了酞菁铜薄膜的吸收光谱和飞秒三阶非线性光学极化率 χ( 3 ) .酞菁铜薄膜吸收光谱Q带的分裂是由于分子间相互作用导致酞菁的大π电子环产生畸变 ,从而使eg(LUMO)轨道的二重简并度解除 .分别采用钛宝石激光器的振荡级和放大级输出 ,用z 扫描方法测量了酞菁铜的三阶非线性光学极化率 .用激光器振荡级测量的 χ( 3 ) 值为 - 4 3× 10 -7esu ,而用激光器放大级测量的结果为 2 6 2× 10 -11esu ,前者比后者大 4个量级 .酞菁铜薄膜对激光束的吸收以及振荡级激光脉冲的高重复频率表明振荡级测量的结果主要来自热致透镜效应的贡献 ,而采用低重复频率的放大级测量得到的值才真正反映酞菁铜薄膜的本征三阶非线性光学特性     

荧光黄／酞菁超薄薄膜的电致发光特性

用荧光黄作发光层，以酞菁铜作空穴传输层，构成了三种结构类型的电致发光器件：ＩＴＯ（铟－锡氧化物）／荧光黄／铝，ＩＴＯ／酞菁酮（蒸涂膜）／荧光黄／铝及ＩＴＯ／酞菁酮（ＬＢ膜）荧光黄／铝。比较了酞菁铜蒸涂膜及其Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）膜的电传输特点，并对器件的电光特性进行了讨论。     

亚酞菁铜的合成与表征

新合成了亚酞菁铜.把1,3-二亚胺基异吲哚啉、钼酸铵和二水乙酸合铜在喹啉里加热,加入催化剂量的1,8-二氮杂-双环(5,4,O)十一碳烯-7(DBU)进行反应.反应完毕后,通过索氏提取,然后用柱色层分离,得到灰褐色产物.通过质谱分析和元素分析数据证实,灰褐色产物就是目标化合物亚酞菁铜.根据亚酞菁铜分子裂解质谱图,还初步分析了亚酞菁铜分子的裂解过程,首次给出亚酞菁铜合成的反应机理.     

MCM-41/酞菁钴、酞菁铜的合成、表征及催化性质

用烷基化试剂将介孔分子筛MCM-41的表面烷基化,使MCM-41的表面连接含有伯氨的有机链,再与氯磺酸基酞菁钴、氯磺酸基酞菁铜反应,合成纳米复合材料CoPc(CuPc)-NH-MCM-41,并且用红外光谱、紫外光谱、XRD进行表征.结果表明:酞菁钴、酞菁铜以单体形式负载在介孔分子筛MCM-41的孔壁上;酞菁铜对苯酚羟化反应的催化活性较好;在丙酮溶剂中苯酚的转化率大于在乙腈中的转化率.     

磁控溅射法在柔性衬底上制备ZnO：Al透明导电薄膜

用射频磁控溅射方法在有机柔性衬底上制备出好的附着性,低电阻率、高透射率ＺｎＯ：Ａｌ的透明导电膜,研究了薄膜的结构、电学和光学特性。     

不同衬底生长ZnO薄膜的结构与发光特性研究

采用射频磁控溅射方法分别在蓝宝石(Al2O3)(0001)和硅(100)衬底上制备ZnO薄膜．通过X-光衍射测量与分析表明两者都沿C轴方向生长，在Al2O3衬底上的ZnO薄膜结晶质量优于在Si衬底上的薄膜样品．然而，由原子力显微镜观测发现在Al2O3衬底上的薄膜晶粒呈不规则形状，且有孔洞，致密性较差；而在Si衬底上的ZnO薄膜表面呈较规则的三维晶柱，致密性好．光致发光测量表明，不同衬底上生长的ZnO薄膜表现出明显不同的发光行为．     

圆锥形图形化蓝宝石衬底对MOCVD生长GaN外延膜的位错密度和应力应变影响

通过金属氧化物化学气相沉积（MOCVD）方法在2．5μm×1．6μm×0．5μm圆锥形图形化蓝宝石衬底（CPSS）和没有图形化平面蓝宝石衬底（uss）上生长GaN外延膜．高分辨率X射线衍射仪（HRXRD）测试结果表明,生长在CPSS上GaN的刃位错的密度比生长在USS上GaN的刃位错密度低得多;从透射电子显微镜（TEM）观察,CPSS可有效地减小GaN外延膜中的线位错密度;拉曼散射谱显示通过CPSS可有效地减小GaN外延膜中的残余应力;比较两种外延膜中的光致发光谱（PL）,能从生长在CPSS上GaN外延膜中观察到强而尖的带边发射．以上结果表明：生长在CPSS上GaN外延膜的质量高于生长在USS上GaN外延膜的质量．     

电沉积-热解法制备的Al_2O_3薄膜的抗高温氧化性能研究

采用电沉积-热解法在304不锈钢表面沉积了Al2O3薄膜,研究了电解液浓度、电沉积电压对Al2O3薄膜900℃抗高温氧化性能的影响。表面宏观形貌、XRD分析、氧化增重和氧化膜剥落动力学曲线结果表明电沉积-热解法制备的Al2O3薄膜降低了氧化初期基体表面的氧分压,促进了选择氧化的发生,因此显著提高了304不锈钢的抗高温氧化性能。在电沉积电压为25V、硝酸铝酒精浓度为0.10mol/L条件下制备的Al2O3薄膜抗高温氧化性能最佳。     

电沉积-热解法制备Ce2O3薄膜的抗氧化性能研究

采用电沉积-热解法在1Cr18Ni9Ti合金表面沉积氧化铈陶瓷薄膜,经过900℃下100 h的高温氧化实验及金相分析发现,氧化铈薄膜可显著降低合金的氧化增重和氧化膜剥落量,促进试样表面形成致密均匀的氧化膜,大大提高了合金的抗高温氧化性能,电沉积参数为25 V,60 s时,沉积的薄膜抗高温氧化性能略佳。     

非理想表面层对一级相变铁电薄膜性质的影响

应用Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD) 理论研究了 非理想表面对夹持在两个金属电极间的一级铁电薄膜性质的影响. 结果表明, 非理想表面层的存在降低了一级铁电薄膜的铁电相变转变温度, 当两个表面层不对称时, 铁电薄膜的电滞回线失去了中心对称性.     

氧化钛和铁酸锌复合薄膜的制备和表征

为了提高氧化钛对可见光的响应,改善其在阴极防护方面的应用,利用液相沉积法在含Zn2+溶液中原位水热转化相结合的新方法,在不锈钢和玻璃表面合成了纳米氧化钛和铁酸锌复合薄膜。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对薄膜的物相和表面形貌进行表征,通过可见-紫外光光度计(UV-vis)测定其光响应范围已拓展到可见光区,用IM6e电化学工作站测定其光生电位负于不锈钢的自腐蚀电位。     

PbTiO3多晶及薄膜材料强电场下的电热效应研究

基于Landau-Devonshire的热动力学模型,计算了PbTiO3块体及薄膜材料在铁电相变附近的电热效应。PbTiO3块体在769 K出现了一级铁电-顺电转变。700 K时其矫顽场为25MV·m-1。强的电场使得PbTiO3块体材料的一级相变逐渐转变为二级连续相变,且相变在更高的温度发生。PbTiO3薄膜材料的相变为二级相变,熵值减小,而熵变也相应减少。随着电场的增强,两者的比热容减小,但对应的温度向高温方向移动,2者的熵值却随着电场的增大而增强。对于PbTiO3薄膜来说,随着面内错配度的变化,张应力使相变温度降低,而压应力则相反。计算了PbTiO3块体与薄膜材料的绝热温变与制冷热容,其中块体的绝热温变ΔTad与制冷热容RC最大,分别为4.76 K与94.1 kJm-2K-1。     

Dielectric properties of low dielectric constant Ba0.60Sr0.40Mg0.15Ti0.85O3-Mg2TiO4 composite thin films for tunable applications

Ba0.60Sr0.40Mg0.15Ti0.85O3-xmol%Mg2TiO4 （x = 0-40 mol%） （BSTM-MT） composite thin films were fabricated by sol-gel method. The precursor solution of these composite thin films was prepared through mixing the Ba0.80Sr0.40Mg0.15Ti0.85O3 and Mg2TiO4 solution. The microstructures and dielectric tunability of composite thin films were investigated. The dielectric constant of composite thin films can be tailored from 155 to 55 by changing the concentration of Mg2TiO4. The dielectric loss of these composite thin films were still kept below 0.01 and the tunability was above 20% at a dc-applied electric field of 500 kV/cm. Suitable dielectric constant, low dielectric loss, and high tunability of this kind of composite thin films can be useful for potential microwave tunable applications.     

等离子喷涂Al2O3-TiO2系涂层的相组成定量分析

采用大气等离子喷涂制备了TiO2质量百分比分别为0%、3%、13%、20%、40%5种Al2O3-TiO2系涂层.利用Rietveld法以及添加标样的办法对喷涂前后的材料物相进行了定量分析,探讨了材料的相变过程.经喷涂,大部分α-Al2O3转变为亚稳相γ-Al2O3,喷涂粉末中存在的TiAl2O5保留在涂层中,有四种涂层中还形成了非晶相.涂层中的非晶相的含量先随着TiO2增加而增加,在TiO2的质量百分比为13%时最多,而后下降.这个趋势是喷涂粉末中Al2O3含量以及喷涂过程中材料的冷却速率共同作用的结果.     

初始粉体状态对氧化铝/氧化锆纳米陶瓷烧结性能的影响

通过放电等离子体烧结(SPS),分别以纳米多晶粉体和非晶粉体作为原料制备了Al2O3-ZrO2纳米陶瓷复合材料,并研究了初始粉体状态对致密化过程和微观结构的影响。将纳米多晶粉体通过SPS烧结为致密的纳米块体,所需的最低烧结温度为1 400℃,所得产品的晶粒尺寸约为320nm;非晶粉体完全致密所需的SPS温度为1 200℃,所得产品的晶粒尺寸约为150nm。相比于纳米多晶粉体,非晶粉体可以在较低的温度下烧结成为致密纳米块体,我们将这一现象归结为非晶粉体在烧结中的相转变。这一发现为纳米陶瓷块体的低温烧结提供了新的思路。     

喷雾热解法制备Al_2O_3粉末

以AlCl3.6H2O为原料,采用喷雾热解法制备了纯度较高的Al2O3粉末,并利用XRD,SEM技术和比表面积分析仪研究了Al2O3粉末的物相组成、微观形貌及比表面积.热力学计算和DSC-TGA分析分别表明:在800~2 200 K温度范围内,热解主反应可以发生,提高温度更有利于反应发生;氯化铝热解适宜的温度为800℃.实验结果表明:喷雾热解最优条件是热解温度为750~850℃,AlCl3溶液质量分数为15%,热解时间为20 min.热解产物Al2O3粉末满足电解铝要求.     

电沉积和硒化制备CuInSe2薄膜

以石墨为阳极、钛片为阴极,采用恒电流法制备Cu-In预制膜,然后硒化处理得到CuInSe2薄膜.分析了预制膜和CuInSe2薄膜的相组成及其影响因素.结果表明:采用不同的电沉积工艺,可以得到不同相组成的Cu-In预制膜.在保证Cu/In小于1的条件下,降低InCl3浓度和H3Cit/CuCl2浓度比,选择较高电流,可以获得具有CuIn相和Cu2In相的Cu-In预制膜.含有CuIn相和Cu2In相的Cu-In预制膜,经硒化得到的CuInSe2薄膜具有单一CuInSe2相组成,并且符合化学剂量比要求;而只含有CuIn相的预制膜硒化后除了有CuInSe2相外还出现了CuSe相.