基于AFM针尖电化学刻蚀的金纳米电极制备

利用导电原子力显微镜针尖, 对组装在单晶硅上的有序长链硅烷(OTS)单分子膜进行微区电化学氧化, 非破坏地改变其表面甲基为羧基, 形成线宽、间距在纳米量级且可控的梳状结构模板. 然后通过镉离子吸附, 与硫化氢(H₂S)气体反应, 生成硫化镉(CdS)线, 继续与氯金酸(HAuCl₄)反应, 形成金纳米结构. 通过导电原子力显微镜测试, 发现其具有较好的导电性, 可以作为纳米电极.     

刻蚀条件对石英各向异性刻蚀特征的作用机理及KMC数值模拟

针对石英晶体各向异性湿法刻蚀复杂的各向异性刻蚀特性,致使刻蚀演化过程和结果难以预测和控制,利用刻蚀半球法得到了石英在多种体积比刻蚀溶液中和不同温度条件下的全晶面刻蚀速率,分析了刻蚀条件的改变对于石英刻蚀各向异性特征的影响作用,并从晶面活化能角度解释了刻蚀各向异性的成因.在形貌预测方面,通过对石英晶体x轴(电轴)和y轴(机械轴)上主要晶面原子排列和速率特征的分析,建立了以基于石英的移除概率函数(QUARTZ-RPF)方程为刻蚀依据的KMC仿真模型,实现了对不同刻蚀条件下的全晶面刻蚀速率及Z-cut切型晶片任意掩膜下刻蚀结构和表面形貌的精确模拟.     

BST薄膜的湿法化学刻蚀工艺优化及应用初探

采用sol-gel法在SiO2/Si衬底上制备了Ba0.7Sr0.3TiO3(BST)薄膜.利用湿法化学刻蚀技术对BST薄膜进行图形化.通过实验结果对比,选择HF/HNO3/H2O2/H2O(体积比为1∶20∶50∶20)的混合液作为最佳刻蚀液.扫描电镜(SEM)结果表明,刻蚀后BST薄膜表面干净,无残留物,图形轮廓清晰.原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)结果显示,刻蚀后BST薄膜表面粗糙度增大,结晶性退化.对刻蚀后的薄膜在600℃后退火处理,能要在一定程度上恢复其表面形貌和结晶性.应用优化工艺制备BST薄膜阵列,采用剥离法将Au,Ni/Cr和Pt/Ti电极进行微图形化.最后,成功地制备了Au/Ni/Cr/BST/Pt/Ti/SiO2/Si结构的8×8元的红外探测器阵列.     

脉冲Nd:YAG激光刻蚀牙釉质对牙釉质形态及其抗剪切强度的影响

目的:研究激光刻蚀牙釉质对其形态的影响,测量激光刻蚀釉质后其抗剪切强度能否达到临床要求.方法:选择55颗离体前磨牙,随机分为5组.实验组4组分别接受不同电流强度的激光照射.对照组用体积分数37%磷酸酸蚀.5组每组随机抽取一颗离体牙进行电镜扫描.其余50颗离体牙黏结金属托槽,测量抗剪切强度.结果:对照组釉质表层均匀脱钙,呈凹凸不平的粗糙面,实验组可以看到类似的效果.实验组和对照组两两比较抗剪切强度存在统计学差异(P<0.05).结论:①扫描电子显微镜(SEM)证实激光刻蚀釉质可以获得与体积分数37%磷酸酸蚀相似的微观结构.②激光刻蚀釉质后黏结托槽其抗剪切强度并不能达到临床治疗要求.③激光刻蚀釉质对髓腔温度的影响与其对抗剪切强度的影响成反比关系.     

多层交替沉积后退火处理MgB2超导薄膜上约瑟夫森结的制备

在多层交替(SiC/[Mg/B]5)沉积后退火处理的MgB2薄膜上用紫外光刻和Ar离子刻蚀制作出SQUID环路膜条,然后用聚焦离子束(FIB)刻蚀方法在SQUID的环路上制作了150～300nm之间不同尺寸的纳米微桥结构,并测量了其电阻温度(R-T)曲线和电流电压(I-V)曲线.膜条的R-T曲线与薄膜基本相同,表明薄膜没有受到膜条制备过程中潮湿的影响.对SQUID的R-T关系测量发现电阻有较大升高,并看到由纳米微桥的存在而具有的结构.SQUID的I-V曲线表明,纳米微桥形成了弱连接,超流主要体现为约瑟夫森耦合电流.其中一个150nm宽纳米微桥的SQUID,其回滞消失的温度约为10K,在此温度下,得到临界电流Ic约为4.5mA,IcRN～2.25mV,单个纳米微桥结的临界电流密度约为1.5×107A/cm2.临界电流Ic随温度以幂指数关系变化,也验证了纳米微桥的弱连接特性.我们的实验对基于MgB2薄膜的约瑟夫森器件制备具有参考价值.     

远程氧等离子体对大肠杆菌的灭菌效果与机理研究

采用Langmuir双电子探针和电子自旋共振诊断技术分别定量测定了远程氧等离子体场中各活性物种的分布.考察了远程氧等离子体对医用聚四氟乙烯表面大肠杆菌的灭活作用,并通过对灭菌后菌悬液蛋白质泄漏量、脂质过氧化物生成量及细菌DNA电泳图的测定分析了其灭菌机理.结果表明:远程氧等离子体中的电子、离子浓度随远程距离的增大迅速降低,30 cm后接近于0,而自由基浓度则相对降低缓慢,40 cm处仍为初始浓度的70%;远程氧等离子体60 s内的灭菌效果值在放电区可高达3.42,在远程距离40 cm以内也均在3.32以上,符合消毒灭菌的要求;电子、离子对细菌细胞膜的快速刻蚀及自由基对胞膜中多价不饱和脂肪酸的攻击分别是放电区及远程30cm后灭菌的主要原因.氧等离子体中紫外光的灭菌效果微弱.     

基于非晶硅的红外焦平面阵列微桥结构的研究

近年来,集成非制冷红外焦平面阵列技术的发展和应用成为国内外研究的热点。本文从红外材料的确定,探测结构的选择入手,通过大量的流片实验,对基于非晶硅的非制冷红外探测微桥结构制作工艺进行了系统的研究,得到一套合适的工艺参数,并成功制作出160×120规模的微桥结构阵列。     

Detection of infrared photons with a superconductor

A superconductor single photon detector based on NbN nanowire was fabricated using electron beam lithography （EBL） and reactive ion etching （RIE） for infrared photon detection. When biased well below its critical current at 4.2 K, NbN nanowire is very sensitive to the incident photons. Typical telecommunication photons with a wavelength of 1550 nm were detected by this detector. Data analysis indicates the repeating rate of the device with 200 nm NbN nanowire may be up to 100 MHz, and the quantum efficiency is about 0,01% when biased at 0.95/c.     

基于纳米压印技术制备200nm周期金自支撑透射光栅

采用纳米压印技术作为制备亚微米周期光栅图案的核心技术,并结合反应离子刻蚀,电子束蒸镀,微电镀,紫外光刻,湿法刻蚀成功制作了面积为5 mm×8 mm、周期为200 nm、占空比近1∶1的大面积金自支撑透射光栅.首先利用紫外光固化纳米压印技术和反应离子刻蚀在高分子胶层上复制出石英模板上的纳米光栅结构,然后用微电镀技术制备出金光栅.为了获得具有较深槽深的光栅图形,采用了纳米压印双层胶工艺体系.此工艺利用了纳米压印技术分辨率高、效率高的优点,并且可以制备出剖面陡直、对比度高的高分辨率纳米光栅线条.最后用紫外光刻,微电镀和湿法腐蚀制作出支撑结构,获得金自支撑透射光栅.     

川东北碳酸盐岩气藏酸—岩反应特征研究

对川东北普光气田飞仙关组、嘉陵江组、长兴组碳酸盐岩进行了酸—岩溶蚀性试验和酸—岩刻蚀形态实验。并采用旋转岩盘仪,进行了碳酸盐岩酸—岩反应动力学研究。结果表明,不同的碳酸盐岩储层,由于岩石矿物的非均质性,造成酸对碳酸盐岩的溶蚀性和酸—岩刻蚀形态具有明显的差异,导致酸—岩反应速度不同,因此所建立的反应动力学方程也不同。实验成果完善了川东北区块碳酸盐岩储层酸—岩反应特征研究,为川东北碳酸盐岩储层现场酸化工艺设计和决策提供了科学依据。