NiuPt1-uSivGe1-v/Si0.72Ge0.28界面形貌的改善

针对锗硅在形成金属锗硅化物时存在部分应力释放、界面形貌特性变差的问题,提出了在Si0.72Ge0.28上分别外延薄硅(Si)覆盖层和锗硅(Si072Ge0.28)缓冲层的工艺方案.实验结果表明,通过两步快速热退火,两个方案的工艺条件都能形成低阻的NiuPt1-uSitGe1-v和改善NivPt1-uSitGe./Si0.72Ge0.28的界面形貌.但相比较而言,在Si0.72Ge0.28上外延10 nm Si覆盖层的方案能够形成更好的NiuPt1-uSivGe1-t/Si0.72Ge0.28界面形貌.与没有改进的方案相比,该方案形成的肖特基接触更具有更低的肖特基接触势垒高度,更易形成欧姆接触.     

应用于微型PCR芯片的微加热器特性研究

设计制作了一种应用于微型聚合酶链式反应(PCR)芯片的微加热器。然后按照PCR循环温度的要求,利用该加热器进行了PCR温度实验。微加热器采用与MEMS工艺兼容的溅射方法在Si基上制作,微加热器材料为金属Pt。通过控制施加电压大小及时间,进行了变性温度、退火温度和延伸温度实验。结果表明:在25 V和32 V电压控制下的温升速度分别为0.68℃/s和1.23℃/s。在断电自然冷却下的降温速度均达到1℃/s。在一个PCR循环周期中每个反应仓的平均功耗为50 mW,最大功耗80 mW,整个10 mm×10 mm芯片的最大功耗为0.96 W。完成第一次PCR温度循环需要220 s,之后的每次循环仅需要175 s。     

对物体沿散斑片纵向移动二次曝光全息干涉条纹的诠释

从光学几何关系出发,推导了在平行光照明、物体沿散斑片纵向方向微小移动情况下的一种全息干涉条纹的解释方法.该方法可以根据任一瞬间的条纹间距测量物体的位移,并适用于实时全息监测的定量分析,对全息干涉计量术提供有效的条纹解释方法和物体位移的计算方法.     

一种微型Pt温度传感器及其读出电路的研究

基于电阻温度系数(TCR)原理及微机电系统技术,设计并制作了一种用于微型聚合酶链式反应(PCR)芯片的Pt温度传感器及其读出电路。利用溅射和剥离技术将厚度为100 nm的弯曲条形Pt传感器制作在硅衬底上。其长度和宽度分别为2 030μm和10μm。设计了基于四线法温度测量的读出电路,该电路主要包括一个恒流源电路和一个电压放大电路。测试结果表明,该传感器的电阻温度系数为1.48×10-3℃-1,其电阻变化随着温度的变化具有良好的线性度,当温度在27～100℃变化时,电阻范围在653.5～716.5Ω变化。在接出一个8位的模数转换器以后,整个传感器和读出电路能确保一个精度为0.2℃的温度控制,满足一般PCR测量需要。     

BiPbCsCaCuO超导材料在超导转变过程中的光声效应

本文用金属超导性和Ｒ－Ｇ光声理论，解释了ＢｉＰｂＣｓＣａＣｕＯ超导材料在超导过程中的光声效应。     

0.20 μm双埋氧SOI NMOSFET的自热效应

研究了一种新型双埋氧绝缘体上硅(DSOI)NMOSFET的自热效应(SHE).通过实验测试并结合计算机数值模拟分析了SHE对DSOI NMOSFET输出特性的影响.仿真结果显示DSOI NMOSFET的背栅引出结构形成了额外的散热通道.重点研究了器件电压和环境温度对SHE的影响,结果表明随着漏极和栅极电压的增加,器件体区晶格温度升高,SHE增强;随着环境温度的升高,退化电流降低,SHE减弱.此外,重点分析了背栅偏置电压对器件SHE的影响,研究发现负的背栅偏置电压对全耗尽绝缘体上硅和DSOI NMOSFET的SHE均表现出抑制效果,且DSOI NMOSFET的背栅展现出了更好的抑制效果.     

基于低温光声光谱技术的高Tc超导材料Bi2Sr2CaCu2O8

在光声光谱技术基础上,将不同仪器组装成一套系统,并成功测量出碳黑的光声光谱。利用低温检测系统测定高温超导材料Bi2Sr2CaCu2O8在室温和液氮温度下的光声光谱,发现室温时在598nm和695nm有峰值,液氮温度时在466nm出现峰值。以吸收系数近似为1的碳黑为参照,利用归一化方法得到了Bi2Sr2CaCu2O8相对吸收系数谱图,并进行了初步的探讨,得到了该超导材料的一些信息,为利用低温光声光谱技术,研究超导材料的超导特性提供了一种可行的途径。     

局域图形上的碳纳米管可控生长及转移

射频通信领域中,开关触点材料对射频微电子机械系统(RF MEMS)开关的性能影响很大.在图形化的二氧化硅(SiO2)基底上采用热化学气相沉积(TCVD)法通过“分段”方法生长出了长度为1 ～ 20 μm可控的垂直均匀的优质碳纳米管(CNT)微阵列,并结合MEMS工艺将CNT/Au复合触点转移到了玻璃基底上.转移前在面积分别为30～ 120 μm2碳管阵列顶端镀金,测量出CNT/Au电极阻值分布在0.429～0.612 Ω,与相同面积Au电极(0.421 Ω)导电性能相差不大.因此,CNT/Au是一种潜在优良的MEMS开关触点材料.     

超薄Ni0.86Pt0.14金属硅化物薄膜特性

通过研究超薄Ni0.86Pt0.14金属硅化物薄膜的特性,提出采用310℃/60 s与480℃/10 s两步快速热退火(RTA)的工艺方案,形成的Ni(Pt)硅化物薄膜电阻率最小,均匀性最好,且在600℃依然保持形态稳定。应用此退火条件,Ni0.86Pt0.14在0.5μm和22 nm CMOS结构片中形成覆盖均匀且性能良好的金属硅化物薄膜,同时没有形成任何尖峰。对于更薄的硅化物,实验结果表明,2 nm Ni0.86Pt0.14形成的超薄硅化物界面平整,均匀性好,没有在界面出现Ni0.95Pt0.05金属硅化物的"倒金字塔形"尖峰。结果显示,比较在有、无氩离子轰击的硅表面形成的两种Ni(Pt)Si硅化物薄膜,后者比前者电阻率约低10%~26%,该工艺有望在未来超薄硅化物制作被广泛应用。     

用于UHF频段的RFID波束扫描阵列天线设计

为了扩大射频识别系统阅读范围和提高识别效率,设计了一款应用于多标签高效读取的射频识别( RFID)波束扫描阵列天线。采用空气层结构设计出增益值为6 dBi的圆极化天线阵元并组成2×2平面天线阵,使用开关线型移相器与威尔金森(Wilkinson)功分器设计出天线馈电网络,并使用现场可编程门阵列(FPGA)模块控制阵元间相位变化,实现波束30°偏转。整体模型尺寸为350.0 mm×350.0 mm×5.7 mm,分别使用微波暗室、射频网络分析仪以及连接RFID阅读器测试,表明天线实现了4个方向波束偏转以及识别多个标签。