碳化硅晶圆的表面/亚表面损伤研究进展

表面无损伤、粗糙度低的半导体碳化硅(4H-SiC)衬底是制造电力电子器件和射频微波器件的理想衬底材料，在新能源、轨道交通、智能电网和5G通信等领域具有广阔的应用前景。4H-SiC衬底的加工过程包括切片、减薄、研磨、抛光和清洗，在4H-SiC衬底加工过程中引入的表面/亚表面损伤均严重影响材料性能、同质外延薄膜性质，以及器件性能和可靠性。本文将重点介绍4H-SiC晶片在切片、减薄、研磨、抛光等各个加工环节中表面/亚表面损伤的形成和去除机制，基于4H-SiC晶圆表面/亚表面损伤的检测方法，综述亚表面损伤的形貌和表征参量，并简单介绍三种常见的亚表面损伤的消除方法，分析其技术优势和发展瓶颈，对去除亚表面损伤工艺的发展趋势进行了展望。     

基于高斯凸优化与光幕双约束的退化场景复原

针对雾霾和沙尘天气下的场景退化问题,提出一种基于高斯模型凸优化与光幕双约束的退化场景复原算法.首先根据景深与场景亮度和饱和度之间的相关关系,利用高斯模型和凸优化估计景深;其次通过对大气光幕与场景关系作深入分析,结合最小通道平滑和景深衰减双约束获得退化场景的大气光幕;然后通过亮通道先验以及局部大气光的改进求解获得大气光值;最后基于复原模型对退化场景进行复原处理,并对沙尘场景进行颜色修正,进而实现场景复原.实验结果表明,所提算法的复原场景亮度适宜,颜色自然,细节信息丰富,在定量指标中也可以取得理想的评分,有效解决退化场景出现的偏色和细节丢失等问题.     

数值模拟顶部籽晶溶液生长法制备单晶碳化硅的研究进展

宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)凭借着其高击穿场强、高热导率、耐高温、高化学稳定性和抗辐射等优异性能，在电力电子器件领域尤其是高温、高频、高功率等应用场景下有着巨大潜力。大尺寸、高质量、低成本的单晶SiC的制备是SiC相关半导体产品规模化应用的前提。顶部籽晶溶液生长(TSSG)法生长的单晶SiC有着晶体质量高、易扩径、易p型掺杂等优势，有望成为制备单晶SiC的主流方法。但目前由于该方法涉及的生长机理复杂，研究者对其内部机理的理解还不够充分，难以对TSSG生长设备和方法进行有效的改进与优化。利用计算机对TSSG法生长单晶SiC生长过程进行数值模拟被认为是对其内部机理探究的有效途径之一。本文首先回顾了TSSG法生长单晶SiC和相关数值模拟分析的发展历程，介绍了TSSG法生长单晶SiC和数值模拟的基本原理，然后介绍了数值模拟方法计算分析TSSG法生长单晶SiC模型涉及的主要模块、影响单晶生长的主要因素(如马兰戈尼力、浮力、电磁力等),以及对数值模型的优化方法。最后，指出了数值模拟方法计算分析TSSG法生长单晶SiC在未来的重点研究方向。     

ZnO/Cu2O异质结中深能级表面光伏特性

采用恒电压沉积法在导电玻璃(FTO)上制备了具有三棱柱金字塔状的ZnO/Cu2O异质结薄膜. 利用场发射扫描电镜(FESEM)与X射线衍射仪(XRD)对薄膜的微观形貌和晶体结构进行了表征. 利用表面光电压谱(SPS)、场诱导表面光电压谱(FISPS)和相位谱(PS)研究了单一Cu2O与ZnO/Cu2O异质结薄膜的表面光伏性质. 结果表明, 与单一Cu2O薄膜相比, ZnO/Cu2O异质结薄膜的光伏响应范围拓展到了600~800 nm. 根据SPS, FISPS和PS的作用原理, 拓展部分的光伏响应归因于ZnO/Cu2O异质结中Cu2O层的深能级跃迁, 该跃迁在ZnO-Cu2O界面电场(方向由ZnO指向Cu2O)的作用下得到加强, 同时深能级跃迁产生的电子-空穴对在ZnO-Cu2O界面电场的作用下得到了有效分离和传输.     

钛箔上生长α-Fe2O3纳米氧化膜及其光电性质研究

利用电镀法在钛箔上沉积一层铁镀层,通过热氧化法将铁镀层氧化。利用X射线衍射谱(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、背散射电子像(BEI)和X射线能量散射谱(EDX)对氧化产物的晶体结构、形貌和组成进行了表征,利用表面光电压谱(SPS)和相位谱(PS)研究了氧化产物的表面光电性质,同时测定了氧化产物的I-V特性。结果表明,铁镀层的表面被热氧化后生成了含α-Fe2O3纳米带和纳米片的纳米氧化膜,α-Fe2O3纳米氧化膜在300～600 nm之间出现了一个与带-带跃迁相关的光伏响应,相位谱显示纳米膜呈n型半导体的导电特征。I-V测试表明在AM 1.5G 100 mW.cm-2标准光强作用下,0.23 V(vs.Ag/AgCl)的偏压下能产生的电流密度为0.58 mA.cm-2。     

检测禽流感H5亚型病毒的阻抗型免疫研究

研制了一种可用于H5亚型禽流感病毒快速检测的阻抗型免疫传感器。通过蛋白A将H5N1表面抗原血凝素(HA)的单克隆抗体固定于金叉指阵列微电极表面,并与待测溶液中的目标抗原H5N1进行免疫反应。在[Fe(CN)6]3"/4"溶液中进行电化学阻抗谱扫描,表征电极的表面修饰及抗原捕获过程。当H5N1病毒浓度在21～26 HA unit/50μL范围时,其浓度的对数值与叉指阵列微电极的电子传递阻抗的变化值呈线性关系,相关系数为0.9885;检出限为20 HA unit/50μL,检测时间为1 h。此传感器特异性好,灵敏度高,可以重复使用,在病原微生物快速检测领域具有良好的应用前景。     

研究沸石结构的低剂量高分辨电子显微学方法

介绍了一种研究沸石结构的低剂量高分辨电子显微学方法,该方法可以有效降低电子束对沸石样品的辐照损伤,获得的高分辨像的分辨率优于0．18nm。提出了降低电子辐照损伤的措施,阐述了低剂量高分辨成像技术的技术要点。     

注入镍离子提高钛阴极催化活性的研究

本文研究了注入镍离子的钛电极在5%NaCl-0.01mol·dm^-^3HCl溶液中H^+的阴极还原反应。采用电化学方法及AES, XPS, TEM等对电极的电化学性质、表面元素分布、化学价态及形貌等进行了分析, 发现该类电极对H^+的还原反应具有比纯Ti高得多的催化活性。     

反相高效液相色谱法同时测定车前草中熊果酸和齐墩果酸

利用超声-微波协同萃取技术从车前草中提取熊果酸与齐墩果酸,研究建立了反相高效液相色谱法快速测定车前草中熊果酸与齐墩果酸含量的方法。采用安捷仑C18柱（4.6mm×250mm,5μm）色谱柱,流动相为乙腈-0.5%乙酸铵（体积比80∶20）,流速为0.8mL/m in,UV检测波长210nm。在该色谱条件下熊果酸与齐墩果酸能在12m in内达到基线分离。熊果酸在1.01—10.1μg范围内线性关系良好,r=0.9995,平均加标回收率为98.8%,相对标准偏差RSD为1.7%（n=5）;齐墩果酸的峰面积与其质量浓度在0.39—3.9μg范围内呈良好的线性关系,r=0.9992,平均加标回收率为97.9%,RSD为1.3%（n=5）。该方法简便、快速、准确,可用于车前草中熊果酸与齐墩果酸的含量测定。     

Geometrical structures,vibrational frequencies,force constants and dissociation energies of isotopic water molecules （H2O,HDO, D2O,HTO, DTO,and T2O） under dipole electric field

The dissociation limits of isotopic water molecules are derived for the ground state. The equilibrium geometries, the vibrational frequencies, the force constants and the dissociation energies for the ground states of all isotopic water molecules under the dipole electric fields from -0.05 a.u. to 0.05 a.u. are calculated using B3P86/6-311++G(3df,3pf). The results show that when the dipole electric fields change from -0.05 a.u. to 0.05 a.u., the bond length of H-O increases whereas the bond angle of H-O-H decreases because of the charge transfer induced by the applied dipole electric field. The vibrational frequencies and the force constants of isotopic water molecules change under the influence of the strong external torque. The dissociation energies increase when the dipole electric fields change from -0.05 a.u. to 0.05 a.u. and the increased dissociation energies are in the order of H2O, HDO, HTO, D2O, DTO, and T2O under the same external electric fields.