一、射频磁控溅射二氧化硅薄膜的工艺探讨(论文文献综述)
卢雷贺[1](2021)在《新型体声波谐振器的研究》文中认为体声波谐振器是一种新型MEMS(微机电系统,Micro Electro-Mechanical System)器件,具有尺寸小、性能好、可集成等优势,在射频通讯和传感领域都受到了广泛关注。5G通讯时代的到来和柔性电子的发展对体声波谐振器提出了更高的要求,高频化、小型化、柔性化成为了体声波谐振器未来的发展方向。本文针对于体声波谐振器的压电材料、电极结构及制备工艺进行创新性研究,设计并制备了基于Z切铌酸锂的单晶体声波谐振器、基于P(VDF-TrFE)(聚偏氟乙烯-三氟乙烯)的柔性体声波谐振器,提出了两种新型的电极结构。具体的研究内容和成果如下:1.使用单晶铌酸锂取代传统的多晶压电材料。通过理论计算得出不同切向铌酸锂中的声波传输特性,证明了Z切单晶铌酸锂用于体声波谐振器的可行性。得到了压电层和普通声学材料的等效电路,在此基础上建立了单晶铌酸锂体声波谐振器的Mason等效电路模型。并利用ADS仿真软件,分析了压电层厚度、电极厚度、布拉格反射层对于器件性能的影响。2.利用离子注入剥离法得到表面粗糙度小于1 nm的Z切单晶铌酸锂,设计了基于Z切单晶铌酸锂的固态装配型体声波谐振器。探索出完整的器件制备工艺,包括电极制备、布拉格反射层制备、铌酸锂刻蚀。在实验室条件下成功制备出固态装配型器件并进行测试。得到的体声波谐振器工作频率超过3 GHz。3.对单晶铌酸锂体声波谐振器进行工艺简化和结构优化。用背刻蚀空腔代替布拉格反射层,设计并制备了背刻蚀型体声波谐振器,提出了双通孔铌酸锂刻蚀法和干湿法结合的硅背刻蚀方案。改进后的器件工作频率提升到5 GHz附近,品质因数也增加到600以上。此外,为进一步提升器件性能,还针对电极结构进行创新性设计。提出了区块化金属电极和石墨烯复合电极两种新型电极结构,有效解决寄生杂波问题和器件工作时的升温问题。4.选择P(VDF-TrFE)柔性压电材料进行体声波谐振器的制备。采用多次旋涂法制备出结晶度高、表面状态良好的P(VDF-TrFE)薄膜。基于制得的压电薄膜不耐高温、溶于丙酮的问题,探索出60℃低温烘胶、全曝光显影液剥离的新型电极制备工艺。在实验室条件下成功制备出P(VDF-TrFE)体声波谐振器,其串联谐振频率为40.87 MHz,并联谐振频率为43.87 MHz,有效机电耦合系数超过10%。
邱心宇[2](2021)在《聚碳酸酯表面有机-无机复合涂层的构筑与性能研究》文中认为聚碳酸酯(PC)是包装、汽车、食品、医疗和航空航天等领域常用的透明工程塑料,具有优异的光学性能、熔融加工性、热稳定性和高的抗冲击性能,且成本低廉。但PC硬度低,不耐划痕;受紫外线照射易老化,严重影响其长期使用。在保持PC原有性能的前提下,解决这些问题的一个常用方法是在其表面制备防护或功能涂层,提高材料的综合性能。然而涂层与基体之间的热膨胀系数、表面能等物性不同,如何提高二者界面粘附力,减少涂层开裂、脱落等现象的发生,一直是涂层/基体复合材料的研究热点。本文尝试通过PC表面改性强化无机涂层与聚合物基体的界面粘附,利用多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)具有有机-无机杂化材料的特性,通过POSS在涂层与聚合物基体之间的构筑,缓解因热膨胀等因素造成的涂层开裂、脱落等问题。具体研究内容如下:1.磁控溅射在PC表面制备POSS过渡层及其抗原子氧(AO)性能研究:利用十二苯基POSS与PC极性相近的特点,采用磁控溅射法在PC表面沉积POSS过渡层,研究溅射功率、溅射时间对靶材和过渡层产生的影响,在此基础上,制备Si O2/POSS/PC样品。结果表明:在50 Sccm氩气流量、90 W功率下溅射2 h可形成致密的POSS过渡层,该过渡层与Si O2形成的复合涂层具有良好的抗AO性能。2.POSS改善Ti O2涂层和PC基体界面粘附性的研究:用Na OH溶液处理Si O2靶材表面,增强其表面粘附性,将POSS粉体均匀压制于Si O2靶材表面,制备POSS溅射靶材。采用磁控溅射法在PC表面制备Ti O2/POSS复合涂层。结果表明:沉积POSS层后,PC样品表面水接触角由80°下降到POSS/PC的27°,润湿性得到提高,有利于后续Ti O2薄膜的沉积。365 nm的紫外光照射40 h后,Ti O2/POSS/PC样品表面水接触角由64°下降到5°,表现出超亲水特性,具有自清洁功能。3.硅烷偶联剂(SCA)与等离子体强化Si O2涂层与PC基体界面粘附力的研究:利用SCA有机官能基对有机物具有反应性或相容性的特点,研究SCA改善Si O2涂层与PC基体界面粘附力的可行性,提高涂层与基体的结合强度,减缓因温度变化而引起的内应力。将Ar等离子体处理与SCA改性相结合,获得极性可控的表面改性方法。结果表明:H2O2和KH-550溶剂热对PC样品处理后,水接触角由80°下降到59°;Ar等离子体和SCA处理后,PC表面形成均匀水解层,所制备的Si O2/SCA/PC样品,涂层与基底结合牢固,80℃浸水至-5℃的温度骤变,循环5次后。涂层保持完整,没有脱落与变形,有效缓解了热胀冷缩产生的内应力。4.硅基复合涂层对PC耐环境应力开裂(ESC)性能的影响:以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)、氨丙基异丁基POSS和三羟基苯基POSS为起始原料,制备不同组成的硅基复合涂层。采用三点弯曲应力松弛法评价PC在乙醇溶液中的抗ESC性能。结果表明:硅基复合涂层在一定程度上改善了PC基体的耐ESC性能,在乙醇环境中的应力-松弛比纯PC明显减缓,且样品表面没有裂纹。
董艺[3](2021)在《BaTiO3薄膜的制备及光电性能研究》文中提出近年来,随着光电子信息技术的迅速发展,光电子元器件的微型化与薄膜化成为电子元器件的发展趋势和研究热点,因此,高性能光电薄膜的制备技术备受关注。钛酸钡(BaTiO3,简称BTO)薄膜具有良好的物理化学稳定性、良好的光催化、光电响应与介电性能,被广泛地应用于光电子器件,如陶瓷电容器、BaTiO3薄膜与硅或氮化硅集成的电光调制器、生物传感器等。这些薄膜器件的优势在于拥有较高的储能密度、较低的驱动电压和较高的传输速度等。目前研究者对制备BTO薄膜主要集中在制备工艺的研究,通过工艺参数的优化达到调控薄膜结构和光电性能的目的。为了实现更好性能的BTO薄膜,本文对BTO薄膜在开展制备研究的基础上,对BTO薄膜的结构进行了设计与调控,主要研究工作及成果如下:(1)以水热法制备的钛酸钡粉体烧结钛酸钡陶瓷(相对密度99%)靶材,采用射频磁控溅射法,探讨了不同氧含量结构调控机制下对BTO薄膜结构与性能的影响规律,在ITO基片上构建了具有“贫氧+富氧+贫氧”三明治结构的BTO薄膜。结果表明:基片加热温度为350℃,工作气压为1.6 Pa,溅射功率为150 W的条件下制备的BTO薄膜厚度为810 nm,采用“贫氧+富氧+贫氧”三明治结构有利于提高钛酸钡薄膜的结晶性和晶粒尺寸,降低介电损耗。与单纯富氧条件下制备的BTO薄膜相比,其衍射峰强度比值I(110)/I(110)为1.23,可见光透光率可达55%。制备ITO/BTO/Ag薄膜电容器,采用LCR测试得到的介电温谱,表明在室温条件下薄膜厚度为810 nm时的介电损耗值为0.025,介电常数为3.1。(2)实验验证了不同氧含量结构对BTO薄膜性能的显着影响,后续较系统的研究了不同膜厚与薄膜性能之间的内在关系。结果表明:通过XRD分析(110)晶面特征衍射峰的强度随薄膜厚度的增加而增加,薄膜厚度在800 nm时的结晶性较好,BTO薄膜表面孔隙率的减少,说明薄膜的结晶度得到显着提高,从SEM分析薄膜的断面形貌是均匀而致密的,薄膜厚度为800 nm时的平均粗糙度值(Ra)为6.89 nm,平均可见光透过率是55.4%,与薄膜厚度在600 nm时的透过率相比下降了3%,对应的光学带隙为3.83 eV。采用LCR测试得到的介电温谱,表明在室温条件下薄膜厚度为800 nm时的介电损耗值为0.015,介电常数值为3。(3)采用溶胶-凝胶法在二氧化硅基片上制备了具有结晶性良好的BTO薄膜,探究了不同摩尔浓度BTO溶胶对薄膜光学性能的影响,并研究了第三步退火条件,温度对BTO薄膜结晶性的影响。优化实验得到:0.8 mol/L的BTO溶胶通过旋涂,逐层退火6次得到结晶性较好的薄膜,通过XRD图谱分析可知晶态与非晶态薄膜相比,前者有较明显的特征衍射峰。由SEM表面形貌图发现晶态薄膜的孔隙较少,薄膜的表面较平整,其平均晶粒尺寸达到了160.5 nm。晶态BTO薄膜透过率是47.5%,比非晶态BTO薄膜的透过率低24.5%,非晶态薄膜的光学带隙(3.61 eV)大于晶态薄膜的光学带隙(3.25 eV)。设置最后一步退火温度为850℃,退火时间0.5 h,该温度下的XRD特征衍射峰与800℃条件下的特征衍射峰相比,有了明显的提高,通过谢乐公式计算其平均晶粒尺寸达到了180.21 nm,其平均可见光透过率为37.6%,薄膜的禁带宽带为3.3 eV。
魏博洋[4](2021)在《聚碳酸酯高强度超低减反射膜的研究》文中指出随着5G时代的到来,人们对于VR(虚拟现实)/AR(增强现实)成像技术的要求不断提高,最直接的挑战是光学性能和尺寸重量的平衡,要求投影到人眼的现实环境和虚拟图像都需要清晰无畸变。目前,AR系统中的鬼影会让使用者产生视觉疲劳,该图像会通过AR/VR设备传入到人眼,影响成像质量,为此,VR/AR系统多采用大曲率聚碳酸酯(PC)进行设计,可以更好的消除垂轴像差和宽光束像差从而减少尺寸和重量,通过在VR/AR镜片的两个曲面分别镀制硬质减反射膜和超低反射膜,不仅能够降低杂散光对成像质量的影响,而且还能保护光学元件表面。本文针对可见光波段超低减反射膜和硬质减反射膜进行研制,通过分析塑料基板的化学性质、光学性质以及物理性质选用聚碳酸酯为基底,选择TiO2和SiO2分别作为高低折射率材料,根据薄膜设计理论,使用Macleod软件完成超低减反射薄膜的设计,采用Si3N4和SiO2作为薄膜材料,完成了硬质减反射膜的设计,通过分析薄膜厚度灵敏度因子,降低了薄膜制备的难度。分别采用热蒸发电子束镀膜机制备了超低减反射膜,使用磁控溅射镀膜机进行硬质减反射膜的制备,解决了薄膜材料与基板结合的附着力以及膜层的应力。在使用电子枪蒸发制备超低减反射膜过程中,分析影响薄膜材料光学常数的因素,通过MFC(流量计)控制真空度调节充氧量,解决了材料吸收的问题,从而获得了低吸收的高低折射率材料。由于基板为塑料,受热膨胀系数与折射温度系数的影响,与薄膜材料结合牢固度低,易出现脱膜。采用真空退火法降低了由于镀膜过程中基板温度升高导致的热拉应力,并使用矩阵实验室(Matrix Laboratory,MATLAB)软件拟合TiO2和SiO2两种材料的应力,并通过研究射频离子源的沉积工艺,使用凹字形射频离子源沉积工艺,解决膜层因应力过大而导致膜裂的问题。通过矩阵实验室(Matrix Laboratory,MATLAB)软件模拟调节比例-积分-微分控制器(Proportion Integration Differentiation,PID)控制参数,稳定了成膜速率,解决了厚度误差导致光谱飘移的问题。对于磁控溅射制备硬质减反射膜过程中,为了提高薄膜的附着力,使用等离子体轰击基板表面,增加聚碳酸酯基板碳氧键的极性,提高氮化硅的Si-O键结合,从而提高薄膜的附着力。为了降低镀膜过程中温度升高导致的热拉应力,使用辅助阳极降低薄膜的热应力,而磁控溅射技术薄膜的聚集密度较高,因此,薄膜压应力较大,为此,通过改变薄膜沉积的入射角度,降低薄膜的应力。通过分析氮气和氧气的流量对薄膜硬度的影响,最终确定了氮气和氧气的化学计量数提高了膜层的维氏硬度。头戴设备VR/AR为曲面设计,会造成薄膜厚度的不均匀,从而导致光谱偏移生异色,降低光学系统的成像质量,本文分别分析了影响电子束蒸发和磁控溅射薄膜厚度均匀性的因素,对于电子束蒸发,通过在dome(公转机构)公转的基础上,增加自转机构,通过调整公自转比来调整膜厚均匀性,最终凹面上薄膜厚度的均匀性为±0.13%;对于磁控溅射,借助Langmuir探针分析了等离子体密度,并采用梯度式充气方式调整薄膜厚度纵向均匀性。通过靶材加载正弦波电压,使用Matlab软件确定正弦电压波电压振幅及相位参数,调整横向均匀性。最终制备的单层膜Si3N4横向均匀性上中下分别为1.27%、0.62%、1.33%,纵向均匀性0.33%。SiO2横向均匀性上中下分别为1.12%、0.42%、1.23%,纵向均匀性0.25%。经过测试,电子束蒸发制备的减反射膜凹面在430~700nm绝对反射率小于0.15%;磁控溅射制备的硬质减反射膜凸面在430~700nm平均反射率小于0.5%,维氏硬度为24.12GPa。最终基板中心点,430~700nm双面平均透过率99.58%,光谱偏移量为0.23%,实现了提高成像质量的效果,并经过环境测试,薄膜性能稳定满足使用要求。
刘海[5](2020)在《铁氧体磁性薄膜及在片上电感中的应用研究》文中进行了进一步梳理针对电子设备高频化、小型化、高集成度及高可靠性的需求,铁氧体薄膜电感具有优越的应用价值和发展潜力。本论文围绕So C用软磁铁氧体薄膜电感的需求出发,开展了高性能铁氧体薄膜制备和薄膜电感半导体工艺制作两部分研究工作,深入研究了磁化动力与阻力间竞争关系、磁化机制与磁畴形态间关系,解决了各向异性调控、铁氧体薄膜的低温晶化及与半导体工艺兼容等关键问题。其中,高性能铁氧体薄膜研究工作又基于磁控溅射和旋转喷涂两种沉积技术展开。首先,基于磁控溅射,进行了靶材主配方、靶材烧结保温时间和磁控溅射磁场诱导的研究。结果表明:(1)增加靶材中的Cu O含量,NiZn铁氧体的磁晶各向异性将不断下降。考虑到烧结致密化和离子占位,Cu O含量为4.0 mol%时,可以得到较高的Ms。由Cu O在NiZn铁氧体中的助熔作用引起的晶粒尺寸的增加也将对提高磁导率做出巨大贡献。(2)通过洛伦兹电镜表征和磁谱拟合分离计算得出,随着靶材烧结保温时间的增加,畴壁位移逐渐成为动态磁化的主要磁化机制。当工作温度从22°C升高到100°C,畴壁位移和磁畴转动两种磁化机制贡献的比值首先增加,随后保持不变。对于平均晶粒尺寸为10.8μm的样品,在80°C时,各向异性的变化对畴壁位移机制的影响更大。(3)在溅射沉积铁氧体薄膜的过程中施加平行诱导磁场时,铁离子倾向于占据八面体位置,从而导致晶格常数减小、(400)择优取向增强、以及饱和磁化强度和磁导率的增大。通过计算离子占位和有效磁晶各向异性常数,用随机各向异性理论解释了的增加和矫顽力的降低。随着诱导磁场引入各向异性,铁磁交换长度逐渐减小,实现了增加NiZn铁氧体各向异性的同时降低其矫顽力。然后,基于旋转喷涂沉积,开展了主配方、氧化剂浓度、衬底类型、磁场诱导四部分研究工作,成功在120°C左右制备了NiZn铁氧体薄膜,解决了软磁薄膜与半导体工艺兼容的低温晶化问题。结果表明:(1)主配方中铁含量增加时,NiZn铁氧体的显微形貌和磁性能发生了明显变化。旋转喷涂NiZn铁氧体薄膜中出现的(222)择优取向是因为薄膜的生长主要为B位铁离子和氧离子在(222)晶面上的密堆积,并且均匀的三角形晶粒形态也证实了(222)择优取向的存在。一阶反转曲线测量显示,存在(222)择优取向时,晶粒尺寸更不均匀,尺寸分布变得更宽。在铁含量增加的过程中主要磁化机制由磁畴转动变成畴壁位移,提高了磁导率。(2)提升氧化剂Na NO2浓度,薄膜样品的平均晶粒尺寸和饱和磁化强度逐渐增加;当氧化剂浓度过高时,薄膜的(222)择优取向生长被破坏,晶粒出现了团聚和不均匀生长,同时由三角形片状晶粒转变为球形晶粒,平均晶粒尺寸的增加使得薄膜的磁化机制以畴壁位移为主。(3)衬底过高的热导率会使铁氧体的晶化反应不再被限制在衬底表面发生,化学反应将在温度过高的液膜中发生,从而导致更高的沉积速率和更大的晶粒尺寸,但饱和磁化强度和磁导率出现下降。(4)增加面内平行诱导磁场,NiZn铁氧体的(222)择优取向逐渐削弱。显微形貌上,伴随(222)择优取向的消失,样品的晶粒从三角形片状晶粒也逐渐转变为均匀的球形晶粒。平均晶粒尺寸的下降以及致密度的降低导致薄膜矫顽力及饱和磁化强度同时降低。磁场诱导的面内各向异性与薄膜本身的(222)择优取向生长发生了冲突,降低了旋转喷涂NiZn铁氧体薄膜的磁导率。最后,采用环形螺线管薄膜电感的设计,进行了薄膜电感的COMSOL仿真,并完成了薄膜电感的制作和测试。结果表明:(1)仿真显示,匝数越多,磁性薄膜对电感值的提升越大,品质因数在低频段时呈现和空心线圈相反的规律,匝数越多品质因数越高,但随着工作频率的提升,匝数越多品质因数反而越低;磁性薄膜宽度和厚度的增加可提升磁性薄膜总磁通量,增加电感的电感值和品质因数。但随着磁性薄膜宽度的提升,寄生损耗逐渐增大,品质因数随厚度增加提升的幅度越来越低。(2)使用探针台对片上薄膜电感实物进行测量,在集成1μm铁氧体磁性薄膜后,电感值L和品质因数Q在100 MHz下分别从空心电感的5.88 n H和1.18提升到7.21 n H和1.7,提升幅度分别为22.6%和44%。
杨安琪[6](2020)在《软磁合金基体制备二氧化硅薄膜及其性能研究》文中认为磁流体动力学(Magnetohydrodynamics,MHD)微角振动传感器是一种可以实现微角振动和亚微弧度测量的新型仪器,具有低噪声、宽频带、高精度、耐冲击等特点,主要应用于空间环境微角振动测量和微弧度测量。MHD微角振动传感器其工作原理是利用导电流体在磁场中振动,产生感应电动势来敏感振动信息的。通常结构设计:导电流体的腔体上下表面采用绝缘材料,内外电极采用导电材料,导电流体腔体置于永久磁场中。其特点使永久磁场工作气隙增大,磁场强度降低,继而MHD传感器灵敏度降低。随着MHD传感器的发展小型化、高灵敏度,在结构设计上需要采用新工艺,将导电流体腔体的绝缘圆柱体用绝缘薄膜代替,制备在永久磁场软磁合金导磁材料上,且要求:具备良好的绝缘性、耐磨性和热冲击。软磁合金基体制备绝缘薄膜技术及工艺鲜有报道,本文针对软磁合金基体制备绝缘薄膜技术及工艺进行了研究,并对绝缘薄膜的性能进行了评定,论文的主要内容如下:(1)阐述了MHD传感器工作原理及软磁合金基体制备绝缘薄膜的意义,分析了软磁合金基体制备绝缘薄膜的特性要求以及可能对MHD传感器性能及可靠性带来的影响。(2)调研分析了不同材质基体制备绝缘薄膜研究现状,针对软磁合金基体及薄膜特性要求,选择了二氧化硅绝缘薄膜,利用射频平衡磁控溅射法制备。(3)针对MHD传感器软磁合金空心圆柱体基体的特点及平衡磁控溅射仪平面制备薄膜的局限性,创新设计了旋转装置工装,实现了内外圆面制备薄膜,并申请了专利。(4)软磁合金基体上制备二氧化硅薄膜是全新工艺,对工艺流程及影响绝缘薄膜特性的主要参数工作气压、溅射功率、基体温度等进行了研究。为了进一步提高薄膜与基体间的附着力,增加了钛过渡层,并对工艺进行了研究。针对本文薄膜特性要求和基体特点,制定了评判方法。(5)采用单因素与正交试验相结合的方法进行了软磁合金基体制备二氧化硅薄膜试验,实现了对薄膜特性的要求。研究结果表明:先在软磁合金基体上镀覆一层60nm的钛薄膜,再在工作气压为3m Torr、溅射功率为70W、基体温度为250℃、溅射时间为21600s的条件下镀覆二氧化硅薄膜,薄膜特性最佳且满足要求。
张虎林[7](2020)在《聚合物表面构筑微纳米金属/无机涂层的方法和性能研究》文中认为2019年中国已经成为聚合物生产和消费的第一大国,特别是在航空航天、汽车、电子电气、生物医药等领域具有广泛的应用,然而聚合物表面的性质如:疏水性、粘附性、生物相容性不足以满足应用的要求,因此在聚合物表面制备功能涂层具有重要的现实意义。一方面聚合物有广泛的应用需求,另一方面疏水性的聚合物与亲水性的金属/无机涂层存在极性和热膨胀系数的差异性,造成涂层易开裂脱落等问题,特别是在柔性聚合物表面制备涂层依旧存在挑战;针对这些问题本文从聚合物基底(刚性和柔性)、表面改性和涂层的制备,三个维度对材料的性能进行探索研究。具体研究内容如下:1.过氧化氢活化对聚碳酸酯(PC)表面性能的影响:利用过氧化氢溶液的强氧化性对PC进行改性,研究过氧化氢溶液浓度、温度、作用时间与PC表面活化效果之间的关系,确定最佳表面改性条件,并采用溶胶-凝胶法制备了 SiO2涂层。结果表明:最佳的改性条件是30 wt%H2O2溶液、50℃和0.5h。PC表面的水接触角由原来的85°下降到处理后的81°,润湿性得到改善,SiO2溶胶可在活化后的PC表面形成均匀液膜,干燥后的涂层平整,纳米颗粒均匀分布。2.不同品牌的聚酰亚胺(PI)薄膜表面改性研究:利用碱溶液对四种品牌的PI进行微刻蚀,研究碱溶液浓度、温度和处理时间对PI表面刻蚀的效果以及对PI性能的影响,并为表面制备涂层做前期准备。结果表明:不同品牌结构类似的聚合物材料,在各项性能方面上存在较大的差异,其中②号PI的柔性、透光性、亲水性最好,①号PI机械性能最为优异。3.射频磁控溅射和化学方法相结合在聚酰亚胺表面制备SiO2减反射涂层的研究:针对柔性PI薄膜表面涂层制备难度大,涂层易开裂、脱落等问题。本文尝试采用物理和化学相结合的方式,在柔性聚酰亚胺表面构筑纳米二氧化硅(SNs)单层减反涂层、纳米二氧化硅/空心二氧化硅(SNs/HSNs)梯度减反涂层和纳米二氧化硅/酸催化二氧化硅溶胶(SNs/ACSs)复合减反涂层。结果表明:当溅射功率为180 w、氩气流量为30 sccm、沉积时间为60 min时,能够在柔性PI表面沉积单层可控的SNs减反涂层,平均透光率增加了 3.57%;当溅射条件为180 w、30 sccm和60 min时,结合HSNs制备的SNs/HSNs复合梯度减反涂层,透光率提高了 6.91%;当溅射条件为180 w、30 sccm和10 min时,结合酸催化SiO2溶胶成功制备了 SNs/ACSs复合减反涂层,并提出了一种结合射频磁控溅射和溶胶-凝胶法制备复合无机涂层的方法。4.射频磁控溅射在聚碳酸酯和聚酰亚胺表面制备纳米铜膜的研究:利用磁控溅射技术给改性前后的PC和PI表面镀铜膜,研究磁控溅射在不同功率下制备的涂层效果及性能。结果表明:射频磁控溅射可以在PI和PC表面沉积出界面粘附性良好且均一致密的纳米铜膜,改性后的PC和PI表面更容易沉积铜膜,且在柔性PI表面沉积出均匀致密的Cu膜,该方法具有一定的工程化应用前景。
施建磊[8](2020)在《三维集成系统中硅通孔的制备工艺研究》文中指出三维集成技术被普遍认为是延续摩尔定律的主要方向之一,系统集成度的提高能大幅提升芯片性能。硅通孔是三维集成技术中的关键之一,通过刻蚀、薄膜生长、电镀等工艺形成垂直的电气连接结构,具有缩短互连长度、减少信号延迟、降低功耗等优点。目前硅通孔主要朝着小尺寸和高可靠性方向发展,面临着技术和工艺上的挑战,仍需进一步的深入研究。本文以硅通孔的制备工艺为研究对象,开展了对不同制备工艺流程的理论和实验研究。制备工艺包括通孔刻蚀、绝缘层生长、势垒层制备和导电材料填充四个方面。具体工作包括以下几点:通过干法刻蚀实验制备出直径13.7μm、深度76.9μm的垂直通孔。基于干法刻蚀的通孔,通过循环热氧化法削减了扇贝纹,提高通孔的可靠性。采用热氧法方法生长一层厚度约为700nm的二氧化硅绝缘层,基于磁控溅射法在孔侧壁及底部溅射一层厚度约为100nm的金属钛膜作为势垒层,实现良好的阻挡作用,防止铜向硅衬底中进行扩散。基于CAD软件建立了电镀仿真模型,模拟了直径为10μm、深度为80μm的硅通孔在不含添加剂下含有空洞的填充,经过优化实现了含添加剂和自底向上两种情况下无孔洞的填充。最后,根据制备出的硅通孔尺寸参数,建立了相应的可靠性模型,仿真了硅通孔的热应力及电特性,研究了扇贝纹对可靠性的影响。本文通过理论分析和建模、实验验证、可靠性仿真验证,制备出完整的硅通孔并建立其可靠性模型,完成了硅通孔整体制备工艺流程以及制备工艺对可靠性影响的研究。同时,分析了不同工艺实验的优缺点和实验中的不足。
孙永杰[9](2020)在《金纳米颗粒/二氧化硅复合层-二氧化硅薄膜一维光子晶体的制备与性能研究》文中认为一维光子晶体因为其优良的反射性能而被广泛应用于各种光学器件中,其中较为典型的是垂直腔激光器,里面包含了两个一维光子晶体,从而实现对光的调制作用。然而现今的布拉格反射镜因为构成材料的外延生长的限制,导致布拉格反射镜的两种材料的折射率差值非常低,所以工艺上通常需要20-40层左右的周期才可以实现较高的反射率。因此,如何实现更高效的一维光子晶体一直是研究和讨论的热点。近年来,将金属纳米颗粒引入光子晶体来提高其光学性能受到了很多关注。金属纳米颗粒的引入在改善基底材料折射率的同时,也产生了表面等离子体共振现象。本文中,我们结合离子注入技术与磁控溅射构建了含有Au/SiO2复合层和SiO2膜的一维光子晶体,利用金纳米颗粒的散射效应以及周期之间金纳米颗粒的散射场偶极耦合的作用来极大的增强材料的反射率。对制备出来的新型一维光子晶体的微观结构、光学性质等进行了相应的理论和实验研究。主要研究内容及结果如下:(1)通过金离子第一次注入到石英玻璃后所测得的XTEM结果以及相应的吸收反射谱,可以得到制备一维光子晶体所需的结构参数,例如Au/SiO2复合层厚度,金纳米颗粒粒径,颗粒形貌以及中心波长的选择。基于以上参数与布拉格公式,计算出来的Au/SiO2-SiO2一维光子晶体的周期厚度为183nm。借助透射电子显微镜及光纤光谱仪等表征手段,探究了样品的微观结构及其独特的光学性质。XTEM结果展示了4层交替的Au/SiO2复合层和SiO2薄膜,证明了基于离子注入和磁控溅射方法的Au/SiO2-SiO2一维光子晶体被成功制备出来。光纤光谱仪反射谱显示中心波长处反射率在周期为4后达到了70%。此外,中心波长对应的反射峰强度与周期几乎是线性增长的关系。所以我们可以给出预测。即当周期达到6时,反射率可以接近100%。我们使用传输矩阵法模拟了具有相同折射率差(0.26)和周期数(4)的一维光子晶体的反射谱(不考虑Au纳米颗粒的情况)。模拟结果证明了金纳米颗粒在反射率的增大中确实起到了重要的作用。实际上,位于中心波长处的反射峰是布拉格反射峰与金纳米颗粒散射效应叠加后的结果,这也是反射率得到加强的核心原因。随后,我们对反射谱模拟方法进行改进,得出的反射谱在峰位、峰形、强度等方面都与实验结果基本吻合。(2)为了进一步探究金纳米颗粒的引入对一维光子晶体造成的影响,我们结合金离子注入与二氧化硅射频磁控溅射又分别制备了中心波长在λ=450nm以及λ=650nm处的两组Au/SiO2-SiO2一维光子晶体,分别测试了2组样品的垂直角度反射谱以及多角度反射谱。测量结果显示在中心波长处以及金纳米颗粒反射峰位处均有一个发射峰的存在,这说明只要中心波长设计得当,这两个峰便可以重合在一个位置,利用金纳米颗粒的散射效应来调制增益总体反射率。从而使样品的反射性能大大提高。随后,我们对样品进行不同角度下反射谱的测量,测量结果证明了中心波长为550nm的样品在中心波长处的反射峰的确是布拉格结构峰和金纳米颗粒反射峰的叠加,再一次证明了引入的金纳米颗粒在反射性能增益中所起到的关键作用。同时,我们也对角度反射谱进行了理论模拟,结果显示理论计算出来的谱图与实验结果在峰强,峰位以及曲线变化趋势上均实现了较好的吻合。
李冲[10](2020)在《多层薄膜声表面波癌胚抗原传感器制备及其性能研究》文中研究说明声表面波器件是一种重要的微电子器件,采用传统的半导体微加工工艺制作,具有体积小,重量轻,一致性好,优异的信号处理能力,在移动通讯、雷达、电子对抗等方面具有广泛的应用。近年来,利用声表面波器件制作的传感器和微流控器件显示出巨大的发展潜力。其中,利用Love波模式制作的声表面波传感器能在液体环境下稳定工作,表现出高灵敏度、高检测极限的优势,逐渐被广泛应用于材料学、分子生物学、医学、食品分析等多个研究和应用领域。本论文尝试制作Love模声表面波器件,并探索在传感器上绑定癌胚抗体实现器件的生物功能化,研究Love模声表面波癌胚抗原传感器的制作工艺及传感器性能。具体研究内容包括以下几方面:(1)Love波声表面波器件的设计与模拟方面:针对癌胚抗原检测的Love模声表面器件的设计与模拟,研究发现随着波导层厚度的增加,声波的能量越来越集中于器件表面。进一步探究了不同厚度的SiO2波导层对器件质量灵敏度的影响,理论计算结果表明当SiO2归一化厚度为0.14时器件的质量灵敏度达到最优值(0.043 m2/Kg)。(2)Love波声表面波器件制作的实验工作方面:利用光刻工艺制备了以ST切旋转90°传播石英为基底,Au为叉指电极的声表面波器件,并通过在声表面波芯片上沉积SiO2薄膜实现Love模声表面波器件的结构,最终得到可以用于液相环境进行生物样本测试的Love模多层薄膜结构声表面波传感器。详细探讨了溅射气压、溅射功率对SiO2薄膜沉积速率和薄膜质量的影响。结果表明:溅射速率与溅射功率成正比,而溅射气压在0.5Pa时,薄膜沉积速率最大。控制溅射功率150 W,溅射气压0.5 Pa,调节溅射时间并探究了100-1600 nm的范围内不同厚度的SiO2薄膜对器件的插入损耗与工作频率的影响。实验最终结果表明:1μm波导层对器件的插入损耗改善最明显,达到6 d B,相应的器件中心频率降低了6 MHz左右,与器件的设计和有限元模拟结果相吻合。(3)Love波声表面波器件生物功能化及生物传感器测试方面:利用磁控溅射沉积1μm厚度的SiO2波导层,成功制作Love模式声表面波器件用作生物传感器。采用简单、易操作的硅烷化、醛基化的方法固定癌胚抗体作为检测探针,在Love波声表面波器件上固定了具有特异性捕获癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)的生物功能化膜,成功制作了能够检测癌胚抗原的多层薄膜结构声表面波生物传感器。为进一步提高声表面波生物传感器的灵敏度和检测极限,通过制备纳米金颗粒,用其与检测抗体复合,成功放大生物检测信号,增大了检测的灵敏度,并提高了检测极限。实验结果发现纳米金增强的声表面波生物传感器对CEA的检测极限达到了291.6 pg/m L,能够满足对低浓度CEA检测的要求,并且传感器在0.2 ng/m L-5 ng/m L的范围内表现出了良好的线性,检测灵敏度为251.8 Hz/(ng/m L)。采用色氨酸(L-Trp),甲胎蛋白(AFP)对传感器进行抗干扰性能分析,结果发现背景干扰物所导致的频率漂移只有CEA响应的0.1左右,表明制备的生物传感器具有很好选择性。
二、射频磁控溅射二氧化硅薄膜的工艺探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、射频磁控溅射二氧化硅薄膜的工艺探讨(论文提纲范文)
(1)新型体声波谐振器的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 体声波谐振器简介 |
1.2.1 压电效应 |
1.2.2 体声波谐振器的基本原理 |
1.2.3 体声波谐振器的主要性能参数 |
1.2.4 体声波谐振器的三种基本机构 |
1.3 体声波谐振器的历史与现状 |
1.3.1 体声波谐振器的研究历史 |
1.3.2 体声波谐振器在通讯领域的发展现状和存在的问题 |
1.3.3 体声波谐振器的拓展应用和存在的问题 |
1.4 论文的研究内容和章节安排 |
1.4.1 论文的研究内容 |
1.4.2 论文的章节安排 |
第二章 新型体声波谐振器的理论分析与仿真 |
2.1 体声波谐振器理论基础 |
2.1.1 压电方程 |
2.1.2 体声波谐振器中的声波传播 |
2.2 单晶铌酸锂体声波谐振器的声波传输特性 |
2.3 体声波谐振器的阻抗特性和电路模型 |
2.3.1 体声波谐振器的电学阻抗特性 |
2.3.2 体声波谐振器的等效电路模型 |
2.4 Z切铌酸锂单晶体声波谐振器的仿真 |
2.4.1 ADS仿真简介 |
2.4.2 压电层厚度对体声波谐振器的影响 |
2.4.3 电极层厚度对体声波谐振器的影响 |
2.4.4 布拉格反射层对器件的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 固态装配型单晶铌酸锂体声波谐振器 |
3.1 固态装配型单晶铌酸锂体声波谐振器的制备流程 |
3.1.1 离子注入剥离方法简介 |
3.1.2 固态装配型单晶体声波谐振器的整体制备流程 |
3.2 图形化电极的制备 |
3.2.1 下电极的制备 |
3.2.2 上电极的制备 |
3.3 布拉格反射层制备 |
3.4 铌酸锂刻蚀技术 |
3.5 器件测试 |
3.5.1 测试方法简介 |
3.5.2 设备校准 |
3.5.3 测试结果 |
3.6 本章小结 |
第四章 单晶铌酸锂体声波谐振器的工艺和结构改进 |
4.1 背刻蚀型单晶铌酸锂体声波谐振器的制备流程 |
4.2 铌酸锂刻蚀的掩膜图形改进 |
4.3 硅背刻蚀方法 |
4.3.1 湿法腐蚀 |
4.3.2 干法刻蚀 |
4.4 器件测试 |
4.5 电极结构的改进 |
4.5.1 单晶体声波谐振器在射频通讯应用存在的问题 |
4.5.2 有限元仿真简介 |
4.5.3 区块化金属电极 |
4.5.4 石墨烯复合电极 |
4.6 本章小结 |
第五章 P(VDF-TrFE)柔性体声波谐振器 |
5.1 材料选择 |
5.1.1 柔性压电材料的选择 |
5.1.2 柔性基底的选择 |
5.2 柔性体声波谐振器的制备 |
5.2.1 整体的制备流程 |
5.2.2 P(VDF-TrFE)薄膜的制备 |
5.2.3 P(VDF-TrFE)薄膜的表征 |
5.2.4 电极的制备 |
5.3 器件测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文的工作总结 |
6.2 论文的不足之处和之后的研究方向 |
参考文献 |
作者简历及硕士期间取得的科研成果 |
作者简历 |
发表和录用的文章 |
授权和受理的专利 |
(2)聚碳酸酯表面有机-无机复合涂层的构筑与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 聚碳酸酯表面涂层沉积方法 |
1.2.1 湿化学涂料 |
1.2.2 物理气相沉积 |
1.3 PVD工艺在聚合物基底上沉积薄膜的问题与挑战 |
1.4 薄膜的作用 |
1.4.1 增强材料硬度 |
1.4.2 增加导电性 |
1.4.3 减反涂层 |
1.4.4 多功能涂层 |
1.5 选题依据及研究内容 |
2 实验原料与表征手段 |
2.1 实验试剂及设备 |
2.1.1 主要实验试剂 |
2.1.2 主要实验设备 |
2.2 表征技术 |
2.2.1 透光率测试 |
2.2.2 接触角测试 |
2.2.3 表面形貌 |
2.2.4 分子结构 |
3 磁控溅射在PC表面制备POSS过渡层及其抗原子氧(AO)性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 PC表面预处理 |
3.2.2 POSS靶材的制备和射频磁控溅射制备POSS/SiO_2复合涂层 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 溅射功率对POSS过渡层和靶材的影响 |
3.3.2 溅射时间对POSS过渡层的影响 |
3.3.3 SiO_2和POSS/SiO_2复合涂层性能比较 |
3.3.4 原子氧侵蚀测试 |
3.4 小结 |
4 POSS改善TiO_2涂层和PC基体界面粘附性的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 PC表面预处理 |
4.2.2 靶材的制备 |
4.2.3 射频磁控溅射制备TiO_2/POSS复合涂层 |
4.2.4 紫外光照射实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 TiO_2薄膜性能研究 |
4.3.2 靶材分析 |
4.3.3 POSS过渡层分析 |
4.3.4 氩气流量对复合薄膜的影响 |
4.3.5 溅射功率对复合薄膜的影响 |
4.3.6 复合涂层和纯TiO_2涂层性能比较 |
4.3.7 复合薄膜紫外光照射实验 |
4.4 小结 |
5 硅烷偶联剂(SCA)与等离子体强化SiO_2涂层与PC基体界面粘附力的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 PC表面处理 |
5.2.2 溶胶-凝胶法制备SiO_2薄膜 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 过氧化氢处理对PC基材性能的影响 |
5.3.2 SCA处理分析 |
5.3.3 SCA处理效果评价 |
5.3.4 氩等离子体处理PC |
5.4 小结 |
6 硅基复合涂层对PC耐环境应力开裂(ESC)性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 实验 |
6.2.1 PC表面处理 |
6.2.2 溶胶的制备 |
6.2.3 ESC测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 两种镀膜方法后PC表面的形貌和透光率的变化 |
6.3.2 样品在乙醇环境下的应力松弛行为 |
6.3.3 表面裂纹形貌 |
6.4 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间完成的学术论文 |
攻读硕士学位期间参与项目 |
(3)BaTiO3薄膜的制备及光电性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 引言 |
§1.2 BTO薄膜概述 |
§1.2.1 BTO薄膜的晶体结构 |
§1.2.2 BTO薄膜的光学性能 |
§1.2.3 BTO薄膜的介电机理 |
§1.2.4 BTO薄膜的尺寸效应 |
§1.3 薄膜的制备方法 |
§1.3.1 磁控溅射法 |
§1.3.2 脉冲激光沉积法 |
§1.3.3 分子束外延法 |
§1.3.4 溶胶-凝胶法 |
§1.4 BTO薄膜的国内外研究现状 |
§1.5 本课题的研究意义及研究内容 |
§1.5.1 本课题的研究意义 |
§1.5.2 本课题的研究内容 |
第二章 实验部分 |
§2.1 实验原料与仪器 |
§2.1.1 实验原料 |
§2.1.2 实验仪器 |
§2.2 BTO薄膜的磁控溅射制备过程 |
§2.2.1 基片的选择 |
§2.2.2 基片的处理 |
§2.2.3 BTO薄膜的磁控溅射制备过程 |
§2.2.4 BTO薄膜的上电极制备过程 |
§2.3 BTO薄膜的溶胶-凝胶法制备过程 |
§2.3.1 基片的处理 |
§2.3.2 BTO溶胶前驱体的制备 |
§2.3.3 BTO溶胶的制备 |
§2.3.4 溶胶-凝胶法制备BTO薄膜的退火条件 |
§2.3.5 BTO薄膜的表征与仪器 |
第三章 射频磁控溅射法制备不同氧含量三明治BTO薄膜及其性能研究 |
§3.1 前言 |
§3.2 结果与讨论 |
§3.2.1 钛酸钡靶材的制备过程 |
§3.2.2 溅射过程不同氧含量结构对BTO薄膜的性能影响 |
§3.2.3 不同膜厚对三明治结构BTO薄膜的性能影响 |
§3.3 本章小结 |
第四章 溶胶凝胶法制备BTO薄膜及其性能研究 |
§4.1 前言 |
§4.2 结果分析与讨论 |
§4.2.1 不同浓度对BTO薄膜相结构的影响 |
§4.2.2 第三步退火条件对BTO薄膜相结构的影响 |
§4.2.3 第三步退火温度对BTO薄膜相结构的影响 |
§4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
§5.1 研究工作总结 |
§5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究生期间科研成果 |
(4)聚碳酸酯高强度超低减反射膜的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 减反射膜的研究现状 |
1.3 薄膜厚度均匀性的研究现状 |
1.3.1 电子束蒸发薄膜厚度均匀性的研究现状 |
1.3.2 磁控溅射蒸发薄膜厚度均匀性的研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 光学薄膜设计理论 |
2.1 薄膜的矩阵计算 |
2.2 有效界面法 |
2.3 薄膜材料折射率的拟合计算 |
2.4 膜系设计的优化方法 |
第3章 电子束蒸发凹面超低减反射膜的制备 |
3.1 超低减反射膜膜系设计 |
3.2 超低减反射膜的制备技术研究 |
3.3 电子束蒸发凹面薄膜厚度均匀性的改善 |
第4章 磁控溅射凸面高强度减反射膜的制备 |
4.1 高强度减反射膜膜系设计 |
4.2 高强度减反射膜的制备 |
4.3 磁控溅射凸面薄膜厚度均匀性的改善 |
第5章 减反射膜的环境测试与分析 |
5.1 减反射膜环境适应性测试 |
5.2 减反射膜光谱测试 |
5.3 双面减反射膜光谱偏移量测试 |
第6章 总结与展望 |
6.1 主要工作总结 |
6.2 创新点说明 |
6.3 展望与不足 |
参考文献 |
硕士期间的学术成果 |
致谢 |
(5)铁氧体磁性薄膜及在片上电感中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 片上电感结构 |
1.2.2 磁性薄膜及其集成 |
1.2.3 总结 |
1.3 论文的结构安排 |
第二章 制备技术与测试方法 |
2.1 铁氧体材料制备技术 |
2.1.1 固相烧结法 |
2.1.2 射频磁控溅射法 |
2.1.3 旋转喷涂沉积 |
2.2 NiZn铁氧体薄膜的测试表征 |
2.2.1 场发射扫描电镜 |
2.2.2 X射线衍射 |
2.2.3 振动样品磁强计 |
2.2.4 拉曼光谱测试 |
2.2.5 原子力显微镜 |
2.2.6 矢量网络分析仪 |
2.3 本章小结 |
第三章 磁控溅射制备NiZn铁氧体薄膜研究 |
3.1 引言 |
3.2 靶材主配方 |
3.2.1 主配方对靶材晶体结构与显微形貌的影响 |
3.2.2 主配方对靶材磁性能的影响 |
3.3 靶材烧结工艺 |
3.3.1 烧结保温时间对靶材晶体结构与显微形貌的影响 |
3.3.2 烧结保温时间对靶材磁性能的影响 |
3.4 磁场诱导 |
3.4.1 磁场诱导对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
3.4.2 磁场诱导对薄膜磁性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 旋转喷涂低温制备NiZn铁氧体薄膜研究 |
4.1 引言 |
4.2 主配方 |
4.2.1 主配方对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
4.2.2 主配方对薄膜磁性能的影响 |
4.3 氧化剂浓度 |
4.3.1 氧化剂浓度对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
4.3.2 氧化剂浓度对薄膜磁性能的影响 |
4.4 衬底 |
4.4.1 不同衬底对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
4.4.2 不同衬底对薄膜磁性能的影响 |
4.5 磁场诱导 |
4.5.1 磁场诱导对薄膜晶体结构与显微形貌的影响 |
4.5.2 磁场诱导对薄膜磁性能的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 薄膜电感仿真、制作与测试 |
5.1 引言 |
5.2 薄膜电感仿真 |
5.2.1 相关性能参数 |
5.2.2 结构设计 |
5.2.3 仿真流程 |
5.2.4 薄膜电感仿真结果及优化 |
5.3 薄膜电感制作 |
5.3.1 关键工艺 |
5.3.2 版图绘制及整体工艺流程 |
5.3.3 电感器制作实物 |
5.4 性能测试 |
5.4.1 测试原理 |
5.4.2 性能参数提取 |
5.4.3 测试结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 主要创新点 |
6.3 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
(6)软磁合金基体制备二氧化硅薄膜及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 绝缘薄膜及制备方法的研究现状 |
1.3 本论文主要研究的内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 绝缘薄膜材料及制备方法的选择 |
2.1 绝缘薄膜材料的选择 |
2.1.1 绝缘薄膜制备的基体及性能要求 |
2.1.2 绝缘薄膜性能对比分析及选择 |
2.2 SiO_2薄膜制备方法的选择 |
2.2.1 SiO_2薄膜制备方法对比分析 |
2.2.2 磁控溅射法对比分析及选择 |
2.3 本章小结 |
第3章 空心圆柱体镀膜装置的结构设计 |
3.1 空心圆柱体镀膜装置设计要求 |
3.2 空心圆柱体外表面镀膜旋转装置的设计 |
3.3 空心圆柱体内表面镀膜装置的设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 软磁合金基体制备SiO_2薄膜工艺研究及性能评定方法 |
4.1 软磁合金基体制备SiO_2薄膜的工艺 |
4.1.1 真空室及软磁合金基体的处理 |
4.1.2 工艺参数的控制 |
4.1.3 增加Ti薄膜过渡层工艺 |
4.2 SiO_2薄膜性能评定方法 |
4.2.1 薄膜厚度 |
4.2.2 薄膜绝缘强度 |
4.2.3 薄膜表面形貌 |
4.2.4 薄膜附着力 |
4.2.5 薄膜耐磨性 |
4.3 本章小结 |
第5章 软磁合金基体制备SiO_2薄膜试验及薄膜特性分析 |
5.1 软磁合金基体制备SiO_2薄膜 |
5.1.1 试验设备 |
5.1.2 试验方法 |
5.2 SiO_2薄膜特性分析 |
5.2.1 软磁合金基体外表面SiO_2薄膜特性分析 |
5.2.2 软软磁合金基体内表面 SiO_2 薄膜特性分析 |
5.3 增加Ti过渡层优化SiO_2薄膜附着力 |
5.3.1 Ti薄膜的制备 |
5.3.2 不同厚度Ti过渡层的薄膜特性对比 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参与科研情况说明 |
致谢 |
(7)聚合物表面构筑微纳米金属/无机涂层的方法和性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 聚合物表面改性 |
1.2.1 物理改性 |
1.2.2 化学改性 |
1.2.3 等离子体处理 |
1.2.4 电晕处理 |
1.2.5 紫外处理 |
1.2.6 热退火处理 |
1.2.7 火焰处理 |
1.2.8 表面图案化处理 |
1.3 聚合物表面金属和无机涂层的制备方法 |
1.3.1 化学气相沉积(CVD) |
1.3.2 物理气相沉积法(PVD) |
1.3.3 溶胶-凝胶法制备涂层(Sol-gel) |
1.3.4 化学镀 |
1.4 聚合物表面涂层的作用 |
1.4.1 超疏水涂层 |
1.4.2 减反射涂层 |
1.4.3 硬质/抗划伤/耐磨涂层 |
1.4.4 抗菌涂层 |
1.4.5 耐化学腐蚀/阻隔/抗原子氧涂层 |
1.4.6 多孔结构涂层 |
1.5 选题依据及研究内容 |
2 实验原料与测试手段 |
2.1 实验试剂及设备 |
2.2 表征技术 |
3 过氧化氢活化对聚碳酸酯表面性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 PC表面预处理 |
3.2.2 PC表面活化 |
3.2.3 溶胶-凝胶法制备SiO2薄膜 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 过氧化氢处理对PC基材性能的影响 |
3.3.2 改性前后PC表面溶胶-凝胶法制备SiO2涂层 |
3.4 小结 |
4 不同品牌聚酰亚胺薄膜表面改性研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 聚酰亚胺基材预处理 |
4.2.2 碱溶液改性处理 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 四种PI薄膜的表面改性处理 |
4.3.2 四种品牌PI薄膜的性能 |
4.4 小结 |
5 射频磁控溅射和化学方法相结合在聚酰亚胺表面制备SiO_2减反涂层 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 聚酰亚胺基材预处理 |
5.2.2 射频磁控溅射法制备单层SNs涂层 |
5.2.3 射频磁控溅射和溶胶-凝胶法结合制备SNs/HSNs减反涂层 |
5.2.4 射频磁控溅射和溶胶-凝胶法结合制备SNs/ACSs减反涂层 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 磁控溅射镀SNs涂层的讨论 |
5.3.2 SNs/HSNs涂层的讨论 |
5.3.3 SNs/ACS涂层的讨论 |
5.4 小结 |
6 射频磁控溅射在聚碳酸酯和聚酰亚胺表面制备铜膜 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 聚碳酸酯和聚酰亚胺基材预处理 |
6.2.2 射频磁控溅射制备纳米Cu膜 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 聚碳酸酯表面制备Cu膜 |
6.3.2 改性对聚酰亚胺表面制备Cu膜的影响 |
6.4 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间完成的学术论文 |
攻读硕士学位期间参与项目 |
(8)三维集成系统中硅通孔的制备工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 三维集成技术概述 |
1.2 硅通孔的发展现状 |
1.3 论文主要工作 |
第二章 硅通孔制备技术 |
2.1 整体制备流程 |
2.2 硅通孔的刻蚀 |
2.2.1 湿法刻蚀 |
2.2.2 干法刻蚀 |
2.3 绝缘层制备技术 |
2.3.1 热氧化技术 |
2.3.2 等离子体增强化学气相沉积 |
2.4 势垒层制备技术 |
2.4.1 磁控溅射技术 |
2.4.2 金属有机化合物化学气相沉积技术 |
2.5 导电材料填充技术 |
2.5.1 熔融法填充导电材料 |
2.5.2 电镀填充导电材料 |
2.6 本章小结 |
第三章 实验方案设计 |
3.1 硅通孔刻蚀方案 |
3.2 绝缘层制备方案 |
3.3 势垒层制备方案 |
3.4 导电材料填充方案 |
3.5 本章小结 |
第四章 硅通孔的制备 |
4.1 硅通孔刻蚀 |
4.1.1 湿法刻蚀 |
4.1.2 干法刻蚀 |
4.2 绝缘层生长 |
4.3 势垒层的磁控溅射 |
4.4 导电材料的填充 |
4.4.1 电镀实验 |
4.4.2 电镀仿真模型 |
4.5 本章小结 |
第五章 硅通孔的可靠性评价 |
5.1 扇贝纹对硅通孔热应力的影响 |
5.2 扇贝纹对硅通孔电学特性的影响 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)金纳米颗粒/二氧化硅复合层-二氧化硅薄膜一维光子晶体的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 光子晶体概述 |
1.1.1 光子晶体的基本概念与特性 |
1.1.2 光子晶体的制备方法 |
1.2 一维光子晶体的研究现状与应用 |
1.2.1 一维光子晶体的研究现状 |
1.2.2 光子晶体的应用 |
1.3 一维光子晶体的理论研究方法 |
1.3.1 传输矩阵法 |
1.3.2 平面波展开法 |
1.4 金属纳米颗粒介绍 |
1.4.1 纳米颗粒及其基本效应 |
1.4.2 金属纳米颗粒的表面等离子体共振现象 |
1.4.3 离子注入法生成金属纳米颗粒的基本介绍 |
1.5 本论文的选题意义与主要研究内容 |
第2章 实验过程与表征手段 |
2.1 样品的制备 |
2.1.1 基底材料的选择 |
2.1.2 磁控溅射镀膜过程 |
2.1.3 离子注入过程及注入参数 |
2.1.4 SRIM模拟注入离子在基底中分布情况 |
2.2 一维光子晶体表征与测试 |
2.2.1 光纤光谱仪 |
2.2.2 透射电子显微镜 |
2.2.3 台阶仪 |
2.2.4 原子力显微镜 |
第3章 Au/SiO_2-SiO_2一维光子晶体的结构和光学性能的表征结果及分析 |
3.1 结构参数及其选择依据 |
3.2 结构表征与性能表征 |
3.2.1 XTEM结果及分析 |
3.2.2 反射谱、透射谱的测试结果及分析 |
3.3 反射谱的模拟结果及分析 |
3.4 反射谱模拟方法的理论改进 |
3.5 本章小结 |
第4章 Au/SiO_2-SiO_2一维光子晶体角度反射谱的测量结果及理论分析 |
4.1 Au/SiO_2-SiO_2一维光子晶体垂直角度反射谱的测量结果及分析 |
4.2 Au/SiO-_2-SiO_2一维光子晶体多角度反射谱的测量结果及分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文与科研情况说明 |
致谢 |
(10)多层薄膜声表面波癌胚抗原传感器制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 声表面波器件的工作原理和分类 |
1.3 声表面波生物传感器的研究进展 |
1.4 Love模声表面波在生物检测中的应用 |
1.5 CEA癌胚抗原检测 |
1.6 研究意义、内容及创新点 |
第二章 Love模声表面波传感器的设计 |
2.1 固体中的弹性波 |
2.2 Love模声表面波的基本理论 |
2.3 压电基底材料与叉指电极 |
2.4 波导层 |
2.4.1 聚合物波导层 |
2.4.2 无机材料波导 |
2.4.3 多层复合物波导 |
2.5 SiO_2波导层Love模声表面波传感器的模拟 |
2.5.1 有限元分析方法 |
2.5.2 Love模声表面波传感器质量灵敏度的研究 |
2.6 SiO_2薄膜的制备方法 |
2.6.1 溶胶凝胶法与热氧化法 |
2.6.2 化学气相沉积 |
2.6.3 磁控溅射法 |
2.7 薄膜沉积原理 |
2.8 SiO_2薄膜及声表面波器件性能的表征方法 |
2.8.1 X射线衍射仪 |
2.8.2 扫描电子显微镜 |
2.8.3 网络分析仪 |
2.9 本章小结 |
第三章 Love模声表面波传感器的制作及性能研究 |
3.1 声表面波器件光刻工艺参数及流程 |
3.2 电子束蒸镀金叉指电极 |
3.3 射频磁控溅射制备SiO_2波导层及生长速率研究 |
3.3.1 溅射功率对SiO_2生长速率的影响 |
3.3.2 溅射工作气压对SiO_2生长速率的影响 |
3.3.3 SiO_2波导制备过程及表征分析 |
3.4 不同厚度SiO_2波导对器件性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 传感器表面敏感薄膜的修饰与组装 |
4.1 生物自组装膜 |
4.2 硅烷化的方式 |
4.3 敏感区CEA癌胚抗原探针的固定 |
4.4 本章小结 |
第五章 CEA癌胚抗原的检测 |
5.1 微流通道的制作以及测试平台的搭建 |
5.2 CEA的直接检测 |
5.3 纳米金溶液提高检测极限 |
5.3.1 纳米金的制备与表征 |
5.3.2 纳米金与检测抗体复合 |
5.4 实验测试结果与分析 |
5.4.1 CEA癌胚抗原实时检测结果分析 |
5.4.2 CEA检测特异性结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
答辩委员会决议书 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、射频磁控溅射二氧化硅薄膜的工艺探讨(论文参考文献)
- [1]新型体声波谐振器的研究[D]. 卢雷贺. 浙江大学, 2021(01)
- [2]聚碳酸酯表面有机-无机复合涂层的构筑与性能研究[D]. 邱心宇. 烟台大学, 2021(09)
- [3]BaTiO3薄膜的制备及光电性能研究[D]. 董艺. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [4]聚碳酸酯高强度超低减反射膜的研究[D]. 魏博洋. 长春理工大学, 2021(02)
- [5]铁氧体磁性薄膜及在片上电感中的应用研究[D]. 刘海. 电子科技大学, 2020(03)
- [6]软磁合金基体制备二氧化硅薄膜及其性能研究[D]. 杨安琪. 天津大学, 2020(02)
- [7]聚合物表面构筑微纳米金属/无机涂层的方法和性能研究[D]. 张虎林. 烟台大学, 2020(02)
- [8]三维集成系统中硅通孔的制备工艺研究[D]. 施建磊. 贵州大学, 2020(04)
- [9]金纳米颗粒/二氧化硅复合层-二氧化硅薄膜一维光子晶体的制备与性能研究[D]. 孙永杰. 天津大学, 2020(02)
- [10]多层薄膜声表面波癌胚抗原传感器制备及其性能研究[D]. 李冲. 深圳大学, 2020(10)