纳米Si3N4填充聚双马亚酰亚胺摩擦磨损性能研究

采用烧铸成型法制备纳米Si3N4颗粒填充聚双马来酰亚胺复合材料,考察了纳米Si3N4质量分分别为0．5％、1．0％、1．5％及2．0％的复合材料的摩擦学性能,并且扫描电子显微镜对磨损表面形貌和磨屑进行了分析。结果表明,纳米Si3N4颗粒对聚双马亚酰亚胺的摩擦磨损性能具有明显的改性作用,尤其是当纳米Si3N4的质量分数为1．5％时,复合材料的磨擦磨损性能最佳,摩擦系数降为0．25,磨损率降低72％。     

非水体系模板法合成新颖形貌氮化硅基材料

以乙腈为溶剂, 十八胺为模板剂通过非氧化物溶胶-凝胶过程合成了新颖形貌的氮化硅基材料. 通过X射线衍射(XRD), 透射电子显微镜(TEM), 扫描电子显微镜(SEM), N₂吸附-脱附和电子能谱(EDS)对样品进行了表征. 结果显示, 材料呈现出由薄膜组成的花瓣状和树叶状新颖形貌, 且具有很高的比表面积和孔径分布很窄的纳米孔, 同时证明了在非水体系中表面活性剂也存在自组装现象, 从而可以作为模板剂来合成具有特殊介观结构和形貌的材料.     

The effects of radiation damage on power VDMOS devices with composite SiO2-Si3N4 films

Total dose effects and single event effects on radiation-hardened power vertical double-diffusion metal oxide semiconductor(VDMOS) devices with composite SiO2-Si3N4 film gates are investigated.The relationships among the important electrical parameters of the samples with different thickness SiO2-Si3N4 films,such as threshold voltage,breakdown voltage,and on-state resistance in accumulated dose,are discussed.The total dose experiment results show that the breakdown voltage and the on-state resistance barely change with the accumulated dose.However,the relationships between the threshold voltages of the samples and the accumulated dose are more complex,and not only positively drift,but also negatively drift.At the end of the total dose experiment,we select the group of samples which have the smaller threshold voltage shift to carry out the single event effect studies.We find that the samples with appropriate thickness ratio SiO2-Si3N4 films have a good radiation-hardening ability.This method may be useful in solving both the SEGR and the total dose problems with the composite SiO2-Si3N4 films.     

退火温度对富硅氮化硅薄膜发光特性和结构的影响

采用直流等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法在(100)单晶硅片表面生长富硅氮化硅薄膜,研究了不同的退火温度对氮化硅薄膜发光性质和结构的影响。研究发现,随着退火温度的升高,氮化硅薄膜的发光强度逐渐减弱,发光是由缺陷能级引起的,在900 ℃时荧光基本消失。XPS测试表明,在N₂氛围900 ℃下退火,氮化硅薄膜中未有硅相析出,故未表现出硅量子点的发光。FTIR测试也为PL结论提供了一定的证据。     

包含硅量子点的富硅SiNx 薄膜结构与发光特性

采用等离子体增强化学气相沉积法, 以NH₃与SiH₄为反应气体, n型单晶硅为衬底, 低温(220 ℃)沉积了富硅氮化硅(SiN_x)薄膜. 在N₂氛围中, 于500–1100 ℃ 范围内对样品进行了热退火处理. 采用Raman 光谱技术分析了薄膜内硅量子点的结晶情况, 结果表明, 当退火温度低于950 ℃时, 样品的晶化率低于18%, 而当退火温度升为1100 ℃, 晶化率增加至53%, 说明大部分硅量子点都由非晶态转变为晶态. 实验通过Fourier 变换红外吸收(FTIR)光谱检测了样品中各键的键合结构演变, 发现Si–N键和Si–H键随退火温度升高向高波数方向移动, 说明了薄膜内近化学计量比的氮化硅逐渐形成. 实验还通过光致发光(PL)光谱分析了各样品的发光特性, 发现各样品中均有5个发光峰, 讨论了它们的发光来源, 结合Raman光谱与FTIR光谱表明波长位于500–560 nm的绿光来源于硅量子点, 其他峰则来源于薄膜内的缺陷态. 研究了硅量子点的分布和尺寸对发光带移动的影响, 并根据PL峰位计算了硅量子点的尺寸, 其大小为1.6–3 nm, 具有良好的限域效应. 这些结果有助于制备尺寸不同的硅量子点和基于硅量子点光电器件的实现. 关键词： 硅量子点 氮化硅薄膜 光致发光 Fourier 变换红外吸收     

Improved interface properties of an Hf02 gate dielectric GaAs MOS device by using SiNx as an interfacial passivation layer

A GaAs metal-oxide-semiconductor （MOS） capacitor with HfO2 as gate dielectric and silicon nitride （SiNx） as the interlayer （IL） is fabricated. Experimental results show that the sample with the SiNx IL has an improved capacitance- voltage characteristic, lower leakage current density （0.785 × 10^-6 Alcm^2 at Vfo ＋ 1 V） and lower interface-state density （2.9 × 10^12 eV^-1 ·cm^-2） compared with other samples with N2- or NH3-plasma pretreatment. The influences of post- deposition annealing temperature on electrical properties are also investigated for the samples with SiNx IL. The sample annealed at 600 ℃ exhibits better electrical properties than that annealed at 500 ℃, which is attributed to the suppression of native oxides, as confirmed by XPS analyses.     

激光辐照氮化硅陶瓷光谱信息研究北大核心CSCD

氮化硅陶瓷具备耐腐蚀、耐磨损和耐高低温冲击的优良性能,常用于高超声速飞行器的热防护材料,激光武器是未来高超声速目标拦截和打击的主要技术手段。采用Nd3+:YAG固体脉冲激光器作为辐照源,热压烧结氮化硅陶瓷为靶材,中阶梯光栅光谱仪为探测器搭建实验系统,采集激光波长1064 nm,脉宽15 ns,不同能量(50 mJ~500 mJ)作用靶材的辐射光谱。基于美国标准技术与研究院原子光谱数据库对谱线指认,利用玻尔兹曼斜线法计算得到等离子体电子温度范围为6203 K~6826 K,斯塔克展宽法计算等离子体电子密度范围为8.40×10^(15)cm^(−3)~1.14×10^(16)cm^(−3),等离子体电子振荡频率为8.23×10^(11)Hz~9.58×10^(11)Hz,随着激光能量增加电子温度整体呈上升趋势,电子密度变化存在波动。     

氮化硅陶瓷层裂强度的研究

 用一级轻气炮冲击加载装置，对氮化硅陶瓷进行了冲击性能实验研究。发展了一种新的方法用于研究层裂特性，即通过在样品中埋设电磁粒子速度计来记录氮化硅陶瓷内部的层裂特性。该方法不同于常用的VISAR激光干涉法和锰铜计法，记录的是样品内部粒子速度的变化特征，位于层裂面后方的粒子速度计能清晰地表征材料的层裂特性。通过实验，得到了密度为3.12 g/cm³的氮化硅陶瓷的层裂强度为0.73 GPa，和Nahme等得到的强度较为接近，对称碰撞得到的裂片厚度与该次实验的飞片厚度相当。实验表明，电磁粒子速度计的方法可以用于研究非磁屏蔽材料的层裂特性。由于采用多个计进行记录，还得到了材料在弹性区内（1.8~3.6 GPa）的Hugoniot冲击绝热线。     

SOIM新结构的制备及其性能的研究

制备在以SiO2为绝缘埋层的SOI材料上的电子器件存在着自加热问题.为减少自加热效应和满足一些特殊器件/电路的要求，利用多孔硅外延转移技术制备出以二氧化硅和氮化硅为多绝缘埋层的SOI新结构.高分辨率透射电镜和扩展电阻测试结果表明得到的SOIM新结构具有很好的结构和电学性能，退火后的氮化硅埋层为非晶结构.