高质量的光刻胶图型及它对Nb／AlOx—Al／Nb隧道结制备的影响

本文用选择铌膜刻蚀或选择铌膜阳极氧化过程研究了全铌隧道结Ｎｂ／ＡｌＯｘＡｌ／Ｎｂ的制备．借助于ＳＥＭ，利用曝光后烘烤处理研究了高质量光刻胶图形的制备工艺，并分析了其对铌结特性的影响．结面积为７μｍ２的铌结具有典型的ＩＶ曲线，在４．２Ｋ时，他们的特性参数Ｖｍ～２０ｍＶ，能隙电压Ｖｇ～２．７ｍＶ，临界电流密度Ｊｃ～３０００Ａ／ｃｍ２，比电阻ρｎ～１μΩｃｍ２．这些铌结能够被直接应用于ｄｃＳＱＵＩＤ．     

场发射平板显示高低压电平转换电路

提出适用于场发射高压驱动的高低压电平转换电路设计及性能分析。通过模拟,此电路可以在100V的驱动工作电压以及10mA的驱动电流条件下安全工作,最高工作频率可达20MH_z。在50pF输出负载下上升时间和下降时间分别为14,25ns。同时分析了高压CMOS器件与0.8μm标准CMOS工艺兼容过程中的厚栅氧化对于低压器件及高压N管的阈值特性影响。     

用于FED和PDP平板显示高压驱动电路的CMOS器件

在Synopsys TCAD软件环境下,结合中国科学院微电子研究所0.8μm标准CMOS工艺条件对于高压CMOS器件进行了工艺和器件模拟。由于考虑到与标准CMOS工艺的兼容性,高压CMOS器件均采用LDMOS结构;根据RESURF技术,对于器件的漂移区进行了优化。器件模拟结果表明,高压NMOS器件源漏击穿电压为220 V;阈值电压和驱动能力分别为0.8 V和1×10-4A/μm。高压PMOS器件源漏击穿电压为-135 V;阈值电压和驱动能力分别为-9.7 V和1.8×10-4A/μm。高压CMOS器件的研制可为进一步研制FED和PDP平板显示高压驱动电路奠定基础。     

超导薄膜的磁场穿透深度的测量

我们设计和研究了用于测量超导薄膜穿透深度的双线圈互感装置,用数值模拟的方法对线圈及其位形进行了优化．对磁控溅射制备的不同厚度的铌膜在不同温度下的测量结果表明,我们的设计大大提高了实验的准确性和稳定性,并得到了理论预期的随膜厚和温度的变化关系     

全铌隧道结 dc SQUID的制备和研究

本文用磁控溅射方法研究了全铌隧道结 dc SQUID 的制备.根据铌结的Stewart-McCumber参量βc选择确定结的并联电阻,消除了结的回滞,并联电阻后的I-V曲线很好的符合RSJ模型.为了获得大的磁通电压调制幅度,设计了较小的SQUID环孔, 环孔电感为L～25pH.由此制备的SQUID 具有传输函数((e)v/(e)φe)Ib,其本征能量分辨率达～24h.     

耐熔金属约瑟夫逊隧道结制备中Nb／AlO_x－Al／Nb结构质量的检验

在耐熔金属约瑟夫逊结制备过程中，我们应用各种分析技术对Ｎｂ／ＡｌＯｘ－Ａｌ／Ｎｂ基本结构的质量作了检验；基于这些分析，从实验上确定了用直流磁控溅射制备该结构时的最佳参数．     

超导薄膜磁场穿透深度的精确测量

磁场穿透深度λ是超导体的一个基本参数,目前,一般测试穿透深度的实验只能给出其变化量Δλ＝λ（Ｔ）－λ（０）,而不能得到λ的绝对值．并且由于测量精度的限制,用给定的理论模型拟合实验结果而得到的λ也有很大的不确定性．本文对此进行了详细的分析,并用双线圈互感法研究了超导薄膜穿透深度的精确测量,并给出了磁控溅射Ｎｂ膜的测量结果．我们的研究表明,这一方法能较为准确地给出λ的绝对值,从而避免了以往的测量及拟合所导致的不确定性．基于ＢＣＳ理论并考虑样品有限的电子平均自由程后,理论计算结果与我们的测量结果吻合较好     

复杂中空结构材料的构筑及能源应用

随着能源问题的日益突显,开发新型多功能材料以满足能源存储与转换应用的需求变得尤为重要.在众多功能材料中,复杂中空结构材料由于其独特的结构和物理化学特性而备受关注.本文综合评述了复杂中空结构材料的普适性构筑方法(硬模板法、软模板法、自模板法、次序模板法和选择性刻蚀法)及在能源方面的应用(锂/钠/钾离子电池、锂硫电池、超级电容器、电催化、光催化及染料敏化电池等).最后,对复杂空心结构研究领域存在的问题及未来的发展方向进行了展望.