为提高硅器件质量而进行的工艺措施

一、HCI氧化在硅器件生产中的应用 HCl氧化作为Si平面器件钝化措施之一,在国内已开始用于生产上。目前认为:①HCl处理管道,可以清除管道内的N_3~ 、②干O_2过程中加入适量HCl汽体,可减小N_a~ 沾污、③HCl使SiO_2层钝化,且可以减少界面态。但是也有人认为HCl处理使     

SiO_2包覆花环状Co_3O_4负极材料的合成及电化学性能研究

利用溶剂热法制备了花环状Co_3O_4材料,并通过低温水解正硅酸乙酯工艺在Co_3O_4表面沉积SiO_2纳米层.采用XRD、FTIR、SEM、EDS、BET技术对材料的结构和形貌进行表征;应用充放电测试、循环伏安法和电化学阻抗对材料的电化学性能进行细致研究.结果表明,SiO_2颗粒均匀包覆在花环状Co_3O_4表面,SiO_2包覆显著改善了Co_3O_4复合材料的循环稳定性.循环稳定性的改善主要归因于SiO_2包覆可以有效缓解锂离子嵌入脱出过程中Co_3O_4的体积膨胀,进而改善了锂离子的扩散动力学行为.     

低钙铝酸钙熟料的物相转变和浸出性能

以分析纯CaCO_3,Al_2O_3和SiO_2为原料,研究了n_(CaO)/n_(Al2O3)=1.0,w_(Al2O3)/w_(SiO2)=3.0时物料的熔化温度以及熟料的物相组成、自粉化性能和氧化铝浸出性能.结果表明:物料熔化温度为1 392℃;烧结温度为1 350℃时熟料物相为CaAl_2O_4,Ca_(12)Al_(14)O_(33)和γ-Ca_2SiO_4,自粉化性能和氧化铝浸出性能良好,氧化铝浸出率为93.37%;1 400℃物料局部熔化,非均相的形成造成物料扩散受阻和物相分布不均匀,阻止β-Ca_2SiO_4向γ-Ca_2SiO_4转化,熟料自粉化性能变差,且有Ca_2Al_2SiO_7生成,二者均使氧化铝浸出性能变差,氧化铝浸出率仅为74.50%;1 450℃物料完全熔化,熟料自粉化性能和氧化铝浸出性能得到改善.     

SiO2薄膜涂覆层数对304不锈钢抗高温氧化性能的影响

为提高304不锈钢的抗高温氧化性能,以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶法,在不锈钢表面制备了SiO_2薄膜,通过氧化动力学,XRD,SEM和EDS分析,研究了涂覆层数对不锈钢900℃抗高温氧化性能的影响。结果表明,SiO_2薄膜与不锈钢基体的附着性良好,促进了不锈钢表面发生选择性氧化,生成保护作用的Cr_2O_3和NiCr_2O_4氧化层,不锈钢的抗高温氧化性能显著提高,其中涂覆3层SiO_2薄膜试样的抗高温氧化性能最佳,经900℃循环氧化100 h后氧化增重与氧化剥落仅为未涂覆试样的58.1%和41.4%。SiO_2薄膜涂覆有效提高了不锈钢的抗高温氧化性能,是表面处理方法应用于高温环境的又一尝试,为溶胶-凝胶法制备其他薄膜提供了借鉴和参考。     

HO2 + ClO气相反应机理及主通道速率常数的理论研究

本文采用CCSD(T)/aug-cc-pVTZ//B3LYP/6-311+G(2df,2p)方法构建了HO_2+ClO反应体系的单、三重态反应势能剖面,并对该反应主通道的速率常数进行了计算研究.结果表明,HO_2+ClO反应中存在4条抽氢通道R1(HOCl+~1O_2)、R2(HOCl+~3O_2)、R3(HCl+~1O_3)和R4(HCl+~3O_3)以及2条抽氧通道R5(OOCl+HO)和R6(OClO+HO),其中抽氢通道R2(HOCl+~3O_2)和R3(HCl+1O3)的能垒比其它四个通道的能垒降低了9.08~42.90kcal·mol-1,是标题反应的优势通道.采用传统过渡态理论并结合Wigner校正对优势通道R2(HOCl+~3O_2)和R3(HCl+~1O_3)在240~425K范围内的速率常数进行了计算.计算结果表明,通道R2(HOCl+3 O2)的速率常数比R3(HCl+~1O_3)的对应值大了3~5个数量级,表明标题反应的速率主要取决于通道R2(HOCl+~3O_2).此外在298 K时,通道R2(HOCl+3O2)的速率常数为2.76×10-15 cm3·molecule-1·s-1,与实验值较为吻合.     

FeO—Fe_2O_3—SiO_2渣系的作用浓度计算模型

根据共存理论的基本观点,从FeOn—SiO_2渣系的相图和粘度数据及FeOn—Fe_2O_3相图确定了本渣系的结构单元为Fe~(2+),O~(2-)简单离子和SiO_2,Fe_2O_3,Fe_3O_4及Fe_2SiO_4分子。在此基础上利用Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的标准生成自由能数据推导了计算Feo—Fe_2O_3—SiO_2渣系各组元作用浓度的模型。 计算的NFe_tO与实测的αFe_tO符合,且NFe_tO、NSiO_2、NFe_2SiO_4和炉渣总质点数∑n随B_1=∑nFeO/∑nSiO_2而改变,而NFe_2O_3和NFe_3O_4随B_2=∑nFeO/∑nFe_2O_3而改变,表明Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的混合是理想的,两者间的相互影响是不大的。     

电流密度对AlSi7Mg0.3铝合金微弧氧化陶瓷层性能的影响

以采用微弧氧化技术在AlSi7Mg0.3铝合金表面制备的陶瓷层为研究对象,利用XRD和SEM等手段分析了陶瓷层的相组成及表面形貌,探讨了电流密度对成膜速率、膜层结构的影响,借助拉伸实验研究了陶瓷膜与基体的结合强度.研究结果表明:电流密度过大会使陶瓷层成膜速率加快、表面质量下降、结合力降低;微弧氧化陶瓷层主要由γ-Al_2O_3、α-Al_2O_3和少量Al_2(SiO_4)O组成,电流密度的变化会导致陶瓷层内γ-Al_2O_3和α-Al_2O_3的含量变化,在一定范围内,电流密度越高,γ-Al_2O_3的含量越多,陶瓷层性能越好;陶瓷层界面结合强度随着电流密度增加而增加,但过大的电流密度反而导致界面结合强度减小.     

Si—(SiO_2)—Al_2O_3结构的电子束辐照效应

一、引言在半导体技术中,单层Al_2O_3膜及Al_2O_3—SiO_2结构的双层复合膜早已引起了人们的重视.MAS及MAOS器件中用Al_2O_3及Al_2O_3—SiO_2作为绝缘栅,具有较高的稳定性和可靠性。Al_2O_3膜对钠离子有阻挡作用,又有一定的抗腐蚀能力,这些特点使它用作钝化膜也越来越普遍,特别是因为Al_2O_3的抗辐射性能良好,研究Al_2O_3—Si及Al_2O_3—SiO_2—Si结构的辐射效应,直接关系着电子器件在原子能技术中的应用,随着原子能技术的发展及广泛应用,这类课题日益为人们所关切。     

石墨烯复合材料固相萃取环境水样中的亚甲基蓝

制备了磁性石墨烯-介孔二氧化硅(G/SiO_2/Fe_3O_4)复合材料,并将其作为固相萃取的吸附剂,建立了水样中亚甲基蓝的分离富集方法.对固相萃取条件如p H、样品溶液的体积、上样速率、材料用量、洗脱剂的种类及体积等条件进行了优化.在最优条件下,方法的检测限(S/N=3)为10μg/L,加标回收率为94.3%~95.4%.该方法可应用于环境水样中亚甲基蓝的检测.     

B82帘线钢中多元塑性夹杂物控制的热力学

为了控制B82帘线钢中的夹杂物形态,不仅要减少氧化物夹杂的数量,而且要控制其在CaO-Al_2O_3-SiO_2系塑性变形区域内,即成分位于钙斜长石(CaO·Al_2O_3·SiO_2)、假硅灰石(CaO·SiO_2)以及相邻低熔点区域;通过钢中三元以上塑性夹杂物热力学计算并经理论分析得出,要使多元夹杂物同时转变为熔点低于1350℃、尺寸细小、变形能力较强的钙铝硅酸盐类夹杂物,必须满足钢中溶解氧质量分数控制在(40~100)×10~(-4)%,钢液中Al质量分数控制在0.1%~4×10~(-4)%,Ca活度在(0.05~10)×10~(-6)%,不允许有纯Al_2O_3和氮化物夹杂.     

有机/无机杂化多元素协同阻燃剂的合成及其阻燃改性环氧树脂的研究

为了提高环氧树脂(EP)的阻燃性能,通过四羟甲基硫酸膦(THPS)与对苯二胺在SiO_2纳米粒子表面反应合成了有机/无机杂化多元素协同阻燃剂SiO_2@聚四(4-氨基苯胺甲基)硫酸膦(SiO_2@TAMPS),并对其结构进行了表征.将SiO_2@TAMPS引入到EP中形成阻燃复合材料,其玻璃化转变温度(Tg)、最大分解温度(Tmax)和残炭率均有明显提升;极限氧指数(LOI)可达30.3%,垂直燃烧等级为V-0级.结果表明,阻燃剂SiO_2@TAMPS增加了残炭的石墨化程度,使炭层在高温下更稳定,并且起到了物理交联点的作用,增强了SiO_2与EP的界面作用,提高了EP的强度和韧性.     

改性凹凸棒土制备4A分子筛及其吸附严寒村镇高氨氮水源水性能

以江苏盱眙凹凸棒原土为原料,采用静水沉降-离心分离法对其提纯,探索提纯土中降低铁含量、提供最大硅源的改性方式,采用碱溶-水热晶化工艺,调整n(Na_2O)∶n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)∶n(H_2O)的配比、晶化温度、晶化时间的因素参数,以X-ray diffraction(XRD)表征、结晶度、产出率与NH+4离子交换容量为指标分析4A分子筛的制备条件;考察其吸附NH+4性能.结果表明,PA基于3mol/L HCl酸浸除铁-800℃煅烧活化-5mol/L Na OH碱溶处理,滤液添加铝源后水热晶化可合成高结晶度-产出率的4A分子筛ACAPA-4AMS,当n(Na_2O)∶n(SiO_2)=2.1,n(H_2O)∶n(Na_2O)=60,n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)=1.5,在90℃晶化8h时,NH+4交换容量最高,为159mmol/100g,符合工业标准.5℃ACAPA-4AMS饱和吸附量68.04mg/g,吸附符合Freundlich方程且为吸热过程,但温度对低浓度(5mg/L)NH+4-N的去除率影响不大.该研究为凹凸棒土在严寒村镇高氨氮水源水的应用提供理论基础.     

PC-88A-煤油-HCl分散支撑液膜中Co（Ⅱ）的传输研究

以聚偏氟乙烯膜(PVDF)为支撑体,煤油为膜溶剂,2-乙基己基膦酸-单-2-乙基己基酯(PC-88A)为流动载体,研究了分散支撑液膜体系中金属Co(Ⅱ)的传输行为;考察了料液相pH、分散相中液膜相(0.081mol/L PC-88A/煤油)与解析相(HCl溶液)体积比、解析相中HCl浓度、Co (Ⅱ)初始浓度对Co(Ⅱ)传输的影响.结果表明,用HCl作解析剂,料液相pH=6.0、液膜相与解析相体积比为160:40、解析相中HCl浓度为4.0mol/L时,该分散支撑液膜体系对金属Co(Ⅱ)具有最佳传输.在最佳传输条件下,起始浓度为3.0×10-4mol/L时,190min,Co(Ⅱ)传输率可达到94.4%,而传统支撑液膜只能达到62.6%.从界面化学和扩散传质角度提出了金属离子的传输动力学方程,采用直线斜率法对Co(Ⅱ) 在分散支撑液膜体系中的扩散层厚度(δa＝1.67×10-4m)和扩散系数(d0=8.99×10-11m2/s)进行了测定,取得满意结果.     

低温保冷用SiO_2气凝胶复合材料的制备和性能

以玄武岩纤维为增强相,与SiO_2溶胶复合,经超临界干燥制备疏水SiO_2气凝胶复合材料。采用N_2吸附法、接触角分析仪、傅里叶红外光谱仪、激光法导热仪、万能试验机对玄武岩纤维增强SiO_2气凝胶复合材料的结构和性能进行表征。结果表明:玄武岩纤维增强SiO_2气凝胶复合材料的比表面积为398.31 m~2/g、孔体积为1.076 9cm~3/g、接触角为152°、吸水率为1.7%,材料具有良好的隔热性能和耐低温性能,其常温热导率为0.032 W/(m·K),在深冷条件下体积没有发生明显的收缩。玄武岩纤维的加入提供了力学支撑,使材料具有良好的力学性能,其抗压强度为0.37 MPa(10%应变)、0.85 MPa(25%应变)和1.65 MPa(50%应变)。     

醇醛缩合催化剂的研究(Ⅲ)——附载型氧化物催化剂在酸性溶液中的吸附

用酒精和乙醛为原料生产丁二烯,工业上采用SiO_2-Ta_2O_5(98:2)作为催化剂,根据文献记载,SiO_2-Nb_2O_5也具有相当好的催化活性,这催化反应的历程基本上可分为三个步骤,即:(1)乙醛的醇醛缩合,(2)丁烯醛与乙醇的?转移.和(3)丁烯醇的脱水,产生丁二烯。关于?、?的氢化物究竟能够促进那一个步骤,文献上存在着不同的看法。     

TTAC-HPMo/SiO_2催化剂的表征及其氧化脱硫性能分析

以十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法制备TTAC-HPMo/SiO_2催化剂,利用FTIR、XRD、SEM和N_2吸附-脱附等技术对其进行表征,并分析催化剂制备条件和反应条件对模型油氧化脱硫性能的影响。结果表明,在m(HPMo)/m(SiO_2)=15%、焙烧温度为400℃条件下所制TTAC-HPMo/SiO_2催化剂,其孔隙结构发达、氧化脱硫性能最佳;对于10mL以二苯并噻吩(DBT)为目标含硫化合物的模型油(硫含量为400μg/g),当m(TTAC-HPMo/SiO_2)/m(模型油)=0.43%、V(H_2O_2)/V(模型油)=0.2%、反应温度为60℃、反应时间为14min时,所制TTAC-HPMo/SiO_2催化剂对模型油中DBT的脱除率达到100%。     

包钢炉瘤岩相学研究

本文采用偏光、反光及高温显微镜的研究方法为主,并配合x射线分析和扫描电子显微镜分析等研究方法,较详细地研究了包钢高炉炉瘤中的矿物组成及其显微结构的特征。研究表明: (1)在包钢炉瘤中存在有大量的钾、钠硅铝酸盐矿物,如钾霞石(K_2O·Al_2O_3·2SiO_2)、白榴石(K_2O·AlO_3·4SiO_2)、斜长石(Na2O·Al_2·6SiO_2—CaO·Al_2O_3·2SiO_2)、氟云母(KAl_3Si_3O_(10)F_2—K(Fe,Mg)_3AlSi_3O_(10)F_2)等,还有氟硅钾石(K_2SiF_6)、冰晶石(Na_3AlF_6)、枪晶石(3Ca0.2SiO_2.CaF_2)萤石(CaF_2)、碳酸钾(K_2CO_3)硅酸钾K_2SiO_3)、硅铝酸钾(K_2O.Al_2O_3.SiO_2)及氟化钾(KF)、氟化钠(NaF)等。研究认为钾、钠碱金属在炉内的循环富集,是高炉结瘤的根本原因。 (2)除钾、钠碱金属在炉内循环富集外,同时还存在着氟的循环富集,研究认为氟对高炉炉瘤的生成起到一定的促进作用。 (3)通过对高炉炉瘤以及高炉终渣矿物组成的研究证明,防止高炉结瘤最根本的措施是减少入炉原料中的碱金属含量。在当前入炉原料条件下,采用低碱度酸渣冶炼,以利在高炉终渣中生成碱金属硅酸盐矿物,提高终渣排碱率,减少碱金属在炉内的富集,已为当前生产中防止结瘤的有效措施。     

水泥熟料矿物的图算法

为了简捷求得水泥熟料的化学成份,矿物组成及率值间的关系,用坐标图求解最为方便。附图1:用 P=(Al2O_3)/(Fe_O_3)绘一组放射线与用熔剂矿物(C_4AF+C_3A)=2.65Al_2O_3+1.34Fe_2O_3绘的一组平行线相交。附图2:用 KH=(CaO)/(2.8SiO_2)绘的一组放射线与用硅酸盐矿物(C_3S+C_2S)=CaO+SiO_2绘的一组平行线相交。利用上述二图,可求熔剂矿物中的Al_2O_3%和 Fe_2O_3%及硅酸盐矿物中的 CaO%和 SiO%,使水泥的配料计算及校对取得方便。     

重庆高燕锰矿床成矿物质来源及沉积环境

在矿床地质研究基础上,通过对13件锰矿石样品进行系统的主量元素、稀土元素测试及分析,进一步探讨高燕锰矿床的成矿物质来源及沉积环境。结果表明:Mn/Fe平均值为17.34,P/Mn平均值为0.008,(CaO+MgO)/(SiO_2+Al_2O_3)平均值为0.51,因此城口锰矿属于高磷低铁偏酸性锰矿石。Mn含量远高于TFe与MgO含量,可能是Fe~(2+)、Mg~(2+)易进入锰矿石的晶格占据Mn~(2+)的位置而形成完全类质同象的原因;Al和Ti含量相对较低,表明锰矿石沉积水体相对较深或距离陆源较远。高燕锰矿稀土元素总量不大,轻稀土明显较重稀土富集,δEu呈正异常,δCe呈弱的正异常。SiO_2/Al_2O_3、Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)、La/Ce比值,以及SiO_2-Al_2O_3、La-Ce、La/Yb-REE图解都显示出锰矿沉积过程中有大量热水(液)的注入,受陆源物质的影响程度较小,物源可能来自洋壳深部;锰矿与底板围岩稀土元素配分曲线相似,且锰矿层的产出严格受区域构造、地层、岩性的控制,反映了底板围岩可能为锰矿层的形成提供了部分物质来源;Sm/Nd比值指示锰矿层的沉积类型为壳层源沉积。Mn/Fe、ΣLREE/ΣHREE比值及δCe值,Ce、Eu异常,以及La_N/Ce_N-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)图解表明城口高燕锰矿床形成于大陆边缘向深海盆地过渡范围内即离岸较远、相对潮湿的深海或深水,还原、成矿温度大于250℃的沉积环境。     

可应用于四结砷化镓太阳电池的ZnS/MgF_2/SiO_2减反射膜的结构设计

在采用磁控溅射方法分别制备单层ZnS、MgF_2、SiO_2薄膜及表征其折射率基础上,以折射率逐渐减小的三层结构(HML结构)思想,采用TFC光学薄膜软件,设计并模拟了可用于四结砷化镓(GaInP/GaAs/GaInAs/GaInAs)太阳电池的三层ZnS/MgF_2/SiO_2减反射膜系.并分析模拟了窗口层厚度、各膜层厚度和折射率以及光入射角对有效反射率的影响.结果表明:窗口层厚度、SiO_2的折射率和ZnS膜层厚度对有效反射率R_e的影响最为显著;在350~1 800nm宽波段,当窗口层厚度为83nm,膜系厚度分别为57nm、37nm和88nm,且光入射角为0°时,有效反射率Re最小可达3.38%.