PECVD法制备氮化硅薄膜的电学性能研究

以硅烷和氨气为前驱体,采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)法制备了氮化硅(SiNx)薄膜.利用X射线光电子能谱和红外光谱,研究了在不同的硅烷/氨气流量比条件下,合成的氮化硅薄膜的组分和结构.结果表明:随着硅烷氨气流量比的增加,薄膜的氮硅原子比率增加;更多Si-N成键态随着NH3/SiH4流量比的增加获得.Ⅰ-Ⅴ曲线展现了氮化硅薄膜的电学性能.     

Si3N4陶瓷材料的氧化行为及其氧化机理

采用氧化后再氧化的实验方法，通过对Si     

氮化硅陶瓷添加剂和制备工艺的研究进展

随着对氮化硅陶瓷研究的不断深入,其热学性能、介电性能有了极大的改善,使之可应用在电子器件等领域。总结了制备氮化硅陶瓷材料所使用的烧结助剂,包括氧化物烧结助剂、非氧化物烧结助剂和其他烧结助剂;比较了氮化硅陶瓷材料的烧结方式,包括热压烧结、气压烧结、放电等离子烧结、无压烧结和反应烧结;论述了与氮化硅相关的复合材料的研究进展;展望了氮化硅陶瓷材料研究的发展趋势。     

高效率低向上反射的氮化硅光栅耦合器

氮化硅材料相比硅材料具有插入损耗低、热稳定性好、制作容差大及相对误差容忍度高的优点,引起了人们广泛的关注和极大的研究兴趣.光栅耦合器作为光芯片与片外光源的接口,以其优良的光耦合性能、放置位置灵活和便于晶圆级在线测试等诸多优点,在很多应用领域已经占据了越来越重要的位置.本文设计了一种基于氮化硅材料的垂直耦合的光栅耦合器,采用变迹光栅结构,实现了对入射光的垂直耦合.在1 550nm波长处,在带有衬底金属反射镜的情况下单向传输的耦合效率达到了79.5%,不引入金属反射镜的器件仍然能达到57.8%的耦合效率值,能很好地实现单向垂直光耦合的性能.对比同类型的硅材料的光栅耦合器,本设计在垂直输入耦合时向上反射的光损耗极低仅为0.29%,大大减弱了器件的负二阶上反射对光纤中入射光引起的串扰.这个设计对氮化硅光栅耦合器的实际制作有一定的参考价值.     

Ni增强Er在富硅氮化硅薄膜中的光致发光

采用反应磁控溅射技术沉积了掺Er的富硅氮化硅(SRN:Er)薄膜和SRN:Er/Ni3个周期的超晶格,两种薄膜都在1100℃进行退火实验。SRN:Er薄膜的光致发光谱为一个峰位在665～750nm的发光带和一个峰位在1.54μm的发光带,前者来源于SRN薄膜中的纳米硅,后者为Er3+的特征发射。SRN:Er/Ni超晶格的光致发光谱上出现Er3+在520,550和850nm附近的精细结构,并且Er3+在1.54μm的发光有12倍的增强。光谱精细结构的出现证明Er3+的微观环境由于掺Ni而变得有序。与在SRN中相比,在这种有序环境中Er3+的光学活性有明显的增强。拉曼散射光谱测量证明在SRN:Er/Ni超晶格中纳米硅的数目比在SRN:Er薄膜中有一定的增加。因而,Er3+1.54μm发光12倍的增强是Er3+本身光学活性的增强和纳米硅数目的增加共同作用的结果。     

氮化硅陶瓷球面ELID磨削过程控制实验研究

利用ELID技术原理,采用砂轮法向跟踪法在数控坐标磨床上实现了氮化硅陶瓷球面的ELID磨削加工.通过实验研究ELID磨削过程中电解磨削动态平衡策略、电解主动控制策略、电解磨削交叉策略、磨削主动控制策略和径向进给主动控制策略五种过程控制策略,并对表面粗糙度和表面形貌进行了对比.总结出ELID磨削过程最优组合策略:粗磨阶段采用电解主动控制策略,以去除加工材料为主;精磨阶段采用磨削主动控制策略,以去除划痕及减少表面/亚表面损伤为主;光磨阶段采用径向进给主动控制策略,以磨粒的滚动和氧化膜的滑动抛光作用为主.     

ZrO2对Si3N4陶瓷烧结性能的影响

对添加ＺｒＯ伯Ｓｉ３Ｎ４陶瓷烧结性能的研究表明，一方面ＺｒＯ２可作为一种烧结助剂，促进液相烧结；另一方面它也以四方相形式弥散分布于Ｓｉ３Ｎ４晶粒间，以提高材料的强韧性，试验结果表明：常压烧结下，ＺｒＯ２的质量分数为０．１８时，材料强韧性最好。     

Si_3N_4／钢钎接时热应力缓和问题研究

通过碳钢与Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷钎接后残余应力的分析，论述了应力缓和材料的选择原则。对各类材料热物理性能进行了分析比较，选出一些能实际应用的应力缓和材料，通过钎焊实验，证实采用适当的接头形式能有效地防止钎焊裂纹的出现，提高了钎接接头的强度。