用于制备微纳米玻璃结构的加工工艺

玻璃基材具备很多优点,是理想的微纳加工基材之一.随着在玻璃基材上加工的微纳结构越来越复杂,对玻璃微纳加工工艺的要求也越来越高.将现在普遍使用的半导体微纳加工工艺进行择优组合用于玻璃加工,并针对电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)工艺参数,对比采用不同刻蚀气体组合工艺后的刻蚀结构形貌、刻蚀速率以及玻璃基材与常用...     

Mg和V2O5共溅射制备+4价钒的氧化物薄膜

在常温、高真空条件下,采用高纯金属镁靶和V₂O₅靶进行共溅射,利用镁原子的还原性,将+5价的钒还原为+4价,在硅衬底上制备钒的氧化物薄膜。当Mg和V的原子比为1:2时,XPS测试表明薄膜中有V4+和V2+存在。X射线衍射结果显示,制备的薄膜主要成分是MgV₂O₅,且结晶状况良好。温度-电阻率测试结果显示,薄膜在20℃附近有相变行为,电阻温度系数高达－8.6%/K,回线弛豫温度约为0.3℃,负温度系数热敏电阻材料常数高达6700。这一发现为制备非制冷焦平面探测用的热敏薄膜材料提供了新的思路。     

非导电材料的荷电衬度的探讨

在以电子束为基础的显微分析技术中，如SEM，EPMA及AES等，非导电样品在电子束辐照下产生的荷电效应会给观察和分析带来很大的困难，如造成图像畸变，严重时甚至无法成像，并给元素分析带来误差等。而另一方面，由于荷电现象与材料的微观结构缺陷以及材料的导电、介电、压电、导热等物理性能和机械应力密切相关，因此，在合适的成像条件下，荷电效应可以显示出材料的局域性能及微观结构特征。     

聚焦离子束沉积铂纳米导线的电学失效机理

研究了聚焦离子束(FIB)沉积Pt纳米导线的电学失效行为及其机理.FIB沉积Pt纳米导线在集成电路修复和微型电极制备等领域有重要应用,其电学特性及失效行为研究对器件结构设计及性能测试具有重要意义.直流电学测试中电压接近9 V时,电流快速上升并发生断路.经扫描电子显微镜(SEM)和原位X射线能谱(EDS)分析发现,断路后Pt纳米导线中有球状结构析出,球状结构中Pt与C的原子数分数之比是原始薄膜中的4倍,周围物质变得疏松甚至发生局部断裂,且Pt的原子数分数降低,从而形成不导电结构.进一步对样品进行升温电学测试,结果表明,在120℃以上Pt纳米导线在内部电流与外部加热共同作用下发生Pt晶粒生长及团聚,使Pt空缺的间隙变大,从而造成Pt纳米导线的电学失效.     

石英玻璃刻蚀浅锥孔阵列的工艺研究

介绍了石英玻璃刻蚀浅锥孔的制备方法。通过紫外接触式光刻系统在石英玻璃上形成光刻胶浅锥孔阵列图案,用电感耦合反应离子刻蚀机(ICP-RIE)进行刻蚀。研究了光刻参数和蚀刻参数(气体流量、气体成分、腔压、ICP功率和偏置功率)对石英玻璃的刻蚀性能、表面轮廓、蚀刻速率和侧壁倾角的影响。结果表明:刻蚀气体种类对石英浅锥孔阵列刻蚀效果有显著影响,CF₄和Ar的组合气体所刻蚀的石英锥孔阵列的效果最佳,随着CF₄气体流量比的增加,石英刻蚀倾角先降低后又小幅增加,当刻蚀气体(CF₄∶Ar)流量比在5∶3时,石英刻蚀速率为0.154μm/min,光刻胶刻蚀速率为0.12μm/min,得到的石英浅锥孔倾角最倾斜。在其他刻蚀参数一定的情况下,ICP功率由600W升高至800W,石英刻蚀速率大幅降低,聚合物的沉积成为刻蚀工艺的主导;刻蚀石英的粗糙度R_q随着ICP功率的降低明显增加;RF功率升高时刻蚀石英的速率增加,R_q值增加后又降低,当RF功率升高至200W时,光刻胶发生碳化现象。可为石英玻璃微器件的制备提供工艺参考。     

采用无氟MOD法在织构金属基带上生长YBCO超导薄膜的研究

由于高的使用温度,优良的载流能力以及强的电机械性能,潜在的价格优势,基于YBCO超导薄膜的第二代高温超导带材在电力系统和磁体领域有良好的应用前景.无氟金属有机盐沉积技术具备设备成本低、晶体生长速率快、环境友好等特点,近年来成为了研究制备YBCO超导薄膜技术路线的热点.本文采用FF-MOD技术在CeO2/IBAD-MgO/Y2O3/ Al2O3/Hastelloy C276金属基带上制备200 nm厚的YBCO薄膜,并系统地研究了高温成相过程中BaCO3、YBCO以及YBCO分解相的显微结构及其对超导电性的影响.结果表明,生成的YBCO相晶体呈随机取向,在热处理的过程中逐渐再结晶成为具有双轴织构的YBCO,这与单晶结果相一致.另外,影响YBCO外延形核和生长的关键是控制烧结温度和烧结气氛中的氧分压,抑制BaCO3形成,避免YBCO部分分解.     

环境扫描电镜对亲水高分子材料的原位观察

20世纪80年代发展起来的环境扫描电镜（environmental seanning eleclron microseope,ESEM）,可直接观察各类非导电材料，而不必对样品表面进行喷镀导电膜，ESEM更为重要的特点是可实现对含水、含油、放气等类样品的原位和动态观察，获得样品自然状态下的真实微观特征，或反应过程中的变化。     

硅微透镜阵列的制备工艺

开发了一种和MEMS工艺兼容的基于硅微加工技术的简易硅微透镜阵列制造技术。利用光刻胶热熔法和等离子体刻蚀法相结合的方法,实现了在硅晶圆上制作不同尺寸的硅微透镜阵列的工艺过程。实验中,对透镜制作过程中的热熔工艺、刻蚀工艺进行了深入的研究。最终确定了最优的工艺参数,制备了孔径在20~90μm、表面质量高的硅微透镜阵列。