H处理对a-Si TFT矩阵性能的改善作用

在PECVD系统制备a－SiTFT矩阵工艺中采用氢射频等离子辉光放电产生的H，钝化SiNx表面的硅悬键，从而使a－So：H／SiNx界面态得到减小．由此制备出的a-SiTFT矩阵，其性能得到明显改善．     

具有无机有机双绝缘层和修饰电极的薄膜晶体管

研究了有机薄膜晶体管器件.器件是以热生长的SiO2作为有机薄膜晶体管的栅绝缘层,酞菁铜作为有源层的.实验表明采用一种硅烷耦合剂-十八烷基三氯硅烷(OTS)修饰SiO2可以有效地降低栅绝缘层的表面能从而明显提高了器件的性能.器件的场效应迁移率提高了2.5倍、阈值电压降低了3 V、开关电流比从103增加到104.同时我们采用MoO3修饰铝作为器件的源漏电极,形成MoO3/Al双层电极结构.实验表明在同样的栅极电压下,具有MoO3/Al 电极的器件和金电极的器件有着相似的源漏输出电流Ids.结果显示具有OTS/SiO2双绝缘层的及MoO3/Al 电极结构的器件能有效改进有机薄膜晶体管的性能.     

黑白7.5cm有源矩阵液晶显示器的改进

通过改进a－SiTFT遮光层工艺、液晶盒取向和封接工艺，使黑白7.5cm（3英寸）240（H）×220（V）单元a－SiTFT－LCD的对比度、灰度、视角、串扰等性能获得大的改善，显示图象质量明显提高。     

生物医用钛合金的激光表面改性

生物医用钛及其合金是外科植入首选的替代材料，激光表面改性是改善钛合金表面磨损和腐蚀性能的有效方法。采用高功率连续波Nd:YAG激光在Ti6Al4V合金表面进行激光气体氮化改性，获得了均匀致密、无孔洞裂纹等缺陷的氮化物改性层，合金表面对人体有害元素Al、V含量明显降低。利用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、振动摩擦磨损实验机及恒电位仪对Ti6Al4V合金气体氮化改性层的组织、磨损及在模拟人体体液中的电化学腐蚀性能进行研究。实验结果表明，激光气体氮化改善了Ti6Al4V合金作为生物医学材料使用的表面性能，其抗磨损及腐蚀性能显著提高。     

激光粉末床熔融Ti6Al4V合金高周疲劳性能研究

为研究激光粉末床熔融(laser powder bed fusion, LPBF)成形Ti6Al4V合金的高周疲劳性能，采用LPBF技术在不同激光功率下成形Ti6Al4V合金试样，并对最佳工艺参数成形试样进行了热处理；研究成形试样表面形貌与合金显微组织演变行为，并进行热处理Ti6Al4V合金静态拉伸和不同应力载荷下的疲劳试验与裂纹扩展速率试验。结果表明，当激光功率为300 W时，成形试样的表面平整且试样内部无明显孔隙、裂纹等冶金缺陷；同时经热处理试样显微组织由针状α′马氏体转变为粗化的α+β层状混合物；在应力比为0.06条件下，循环基数为10~7的热处理Ti6Al4V合金的疲劳强度为567.5 MPa,稳定扩展区的疲劳裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子幅度ΔK呈线性关系。     

不同载荷下钛合金激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC/CaF2自润滑耐磨复合涂层的摩擦磨损性能

为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能, 采用激光熔覆技术在Ti6Al4V表面制备出以TiC为增强相、γ-NiCrAlTi固溶体为增韧相、CaF2为自润滑相的γ-NiCrAlTi/TiC/CaF2自润滑耐磨复合涂层。 分别在轻载(2、3 N)、中等载荷(5、6 N) 和重载(11、12 N) 时测试了复合涂层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能。结果表明该复合涂层的摩擦系数及磨损率都随着载荷的增大呈现先减小后略增大的趋势; 在中等载荷( 5 N)下, 磨损表面光滑平整, 涂层中的润滑颗粒被挤压出磨损表面形成润滑膜, γ-NiCrAlTi/TiC/CaF2 润滑耐磨复合涂层的摩擦系数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低, 该复合涂层在中等载荷(5 N)具有较好的自润滑耐磨性能。     

Pb(Zr,Ti)O_3铁电场效应晶体管的制备及性能研究

采用PLD（PulsedLaserDeposition）工艺制备Au／Pb（Zr，Ti）O3／SiO2／Si异质结构．这种结构的铁电场效应晶体管（FFET）的电性能由I－V和C－V特性表征．Au／Pb（Zr，Ti）O3／SiO2／Si异质结构的C－V曲线表现为极化开关，对应500nmPZT，记忆窗口约3V．实验表明Au／PZT／SiO2／Si栅结构实现了铁电体场效应存储性能．     

a-Si∶H-TFT阈值电压漂移机理及其在驱动OLED显示中的补偿设计

分析了a-Si∶H-TFT阈值电压漂移的机理,即分析了栅偏应力下电荷注入到SiNx∶H栅绝缘层和a-Si∶H中亚稳态的产生对TFT阈值电压漂移的影响。根据非晶硅中亚稳态产生的特点,并针对驱动OLED的两管a-Si∶H-TFT像素电路,提出了一种通过对数据信号时序的重新设计来补偿阈值电压漂移的方法,即在数据信号间加插一个与数据信号极性相反的补偿信号。通过这种正负交替的信号,使驱动管TFT中由亚稳态造成的阈值电压漂移始终保持在一个动态平衡的过程,来实现驱动OLED电流稳定的目的。     

栅极面积和ESD结构对AlGaN/GaN MIS-HEMTs中LPCVD-SiNx栅介质TDDB特性的影响

基于CMOS兼容性GaN工艺,研制出具有低压化学气相沉积SiNx栅介质的硅基AlGaN/GaN异质结金属-绝缘层-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMTs)器件。通过威布尔统计分析,研究了栅介质面积和静电释放(ESD)结构对SiNx的经时击穿(TDDB)特性的影响。结果表明,较小的栅介质面积有利于更长的器件寿命,而ESD保护结构有利于提升器件栅介质在高电压应力下的可靠性和稳定性,主要原因为SBD的寄生电容可有效吸收电脉冲感应在介质薄膜中产生的电荷。最后,通过线性E模型预测具有35 nm厚LPCVD-SiNx栅介质的AlGaN/GaN MIS-HEMTs在栅极电压为13 V条件下的击穿寿命可达20年(0.01%,T=25℃)。     

用移相掩模法形成0.15μm GaAs FET细栅

据日本《应用物理》1997年第2期报道，松下电子工业电子综合研究所使用移相膜边缘线掩蔽光刻法（PEL），开发出了0．15μmT型栅的GaAsMODFET。MODFET使用了MBE生长的外延片．MODFET的截面结构和截面照片如图所示。附图MODFET的截面结构（a），截面照片（b）Fig．StructureoffabricatedGaAsMODFET（a）andSEMphotooffabricatedT－shapedgate（b）该器件源、漏材料为AuGcNi／Au，Ti／Al栅电极，栅宽为180μm，栅长为0．15μm。用100nm的等离子SiN膜进行钝化．然后形成腔型（cavity）结构，因此降低了寄生电容。该器件的…     

S波段功率SiC MESFET(芯片)研制

介绍了一种S波段功率SiC MESFET芯片的研制技术。针对SiC材料的特点,对4H-SiC外延材料进行了设计和仿真,同时对Al记忆效应进行了研究,优化了4H-SiC外延生长技术。研究了栅长与沟道厚度纵横比(Lg/a)对短沟道效应和漏极势垒降低效应的影响。采用了凹槽栅结构和体标记电子束直写技术以及热氧化SiO2和SiNx复合钝化层设计等新制备工艺,实现了栅、漏泄漏电流的减小和源、漏击穿电压的提高。测试结果表明,功率SiC MESFET芯片在3.4 GHz频率下脉冲输出功率大于45 W,功率增益8.5 dB,漏极效率40%。测试条件为漏极工作电压48 V,脉宽100μs,占空比10%。     

激光喷丸医用Ti6Al4V合金的耐生物腐蚀性能研究

为研究激光喷丸强化对医用Ti6Al4V合金表面耐生物腐蚀性能的影响,对Ti6Al4V合金试样表面进行激光喷丸强化处理;然后选用动电位极化曲线测试法研究了激光喷丸前后试样的电化学腐蚀性能,采用扫描电子显微镜观察腐蚀试样的表面形貌并进行能谱分析。结果表明,在测试参数范围内,激光喷丸强化试样的自腐蚀电位正移,腐蚀倾向降低;钝化电流密度降低,钝化区电位范围增大,钝化性能更稳定;击穿电位正移,点蚀敏感性降低;自腐蚀电流密度减小,腐蚀速率降低。与未处理试样相比,自腐蚀电位最大正移了0.209V,钝化电流密度最大降低了2个数量级,钝化区电位范围最大增幅为86.90%,击穿电位最大增幅为88.31%,自腐蚀电流密度最大降低了81.75%。激光喷丸强化处理可有效改善医用Ti6Al4V合金表面的耐生物腐蚀性能。     

a-Si:H-TFT阈值电压漂移机理及其在驱动OLED显示中的补偿设计

分析了a—Si：H—TFT阈值电压漂移的机理，即分析了栅偏应力下电荷注入到SiNx：H栅绝缘层和a—Si：H中亚稳态的产生对TFT阈值电压漂移的影响。根据非晶硅中亚稳态产生的特点，并针对驱动OLED的两管a—Si：H—TFT像素电路，提出了一种通过对数据信号时序的重新设计来补偿周值电压漂移的方法，即在数据信号间加插一个与数据信号极性相反的补偿信号。通过这种正负交替的信号，使驱动管TFT中由亚稳态造成的阈值电压漂移始终保持在一个动态平衡的过程，来实现驱动OLED电流稳定的目的。     

磁控溅射AIN介质的14W／mm AlGaN／GaN MIS-HEMT

介绍了一种采用磁控溅射AlN介质作为绝缘层的的SiC衬底AlGaN／GaN MIS-HEMT。器件研制中采用了凹槽栅和场板结构。采用MIS结构后,器件击穿电压由80V提高到了180V以上,保证了器件能够实现更高的工作电压。在2GHz、75V工作电压下,研制的200μm栅宽AlGaN／GaNMIS-HEMT输出功率密度达到了14．4W／mm,器件功率增益和功率附加效率分别为20．51dB和54．2％。     

湿N_2退火HfTiO和HfO_2栅介质Ge MOS电特性研究

采用反应磁控溅射方法在Ge衬底上分别制备了HfTiO和HfO2高κ栅介质薄膜,并研究了湿N2和干N2退火对介质性能的影响。由于GeOx在水气氛中的水解特性,湿N2退火能分解淀积过程中生长的锗氧化物,降低界面态和氧化物电荷密度,有效提高栅介质质量。测量结果表明,湿N2退火Al/HfTiO/n-GeMOS和Al/HfO2/n-GeMOS电容的栅介质等效厚度分别为3.2nm和3.7nm,-1V栅偏压下的栅极漏电流分别为1.08×10-5A/cm2和7.79×10-6A/cm2。实验结果还表明,HfTiO样品由于Ti元素的引入提高了介电性能,但是Ti的扩散也使得界面态密度升高。     

Pb对SiCp／Al-1．2Mg-0．6Si-0．1Ti复合材料界面结构的影响

采用搅拌复合方法制备了SiCp／Al-1．2Mg-0．6Si-0．1Ti-1．0Pb复合材料，通过透射电镜研究了复合材料的界面结构。复合材料中增强体SiC与基体合金的界面主要为SiC／Al、SiC／Pb、SiC／Mg2Si，Pb在复合材料中主要以面心立方Ph相形式存在于SiC颗粒的界面上，部分SiC颗粒的界面存在Al4C3。界面Ph相中存在着Ti元素，由于合金元素之间的相互作用使基体合金中的Ph、Ti元素集中存在于SiC的界面上。     

Ti-Al-V-O纳米管阵列的制备与热稳定性研究

在醇基介质中采用阳极氧化方法成功在Ti6Al4V合金表面制备出大面积的α和β相均为纳米管结构阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDXA)对纳米管阵列的表面形貌、微结构和热稳定性进行了表征。实验结果表明:在醇基溶液中采用阳极氧化方法制备大面积纳米管阵列时,外加电压的增加有利于合金表面多孔纳米结构的形成。在外加电压为30V时,Ti6Al4V合金表面的双相区均获得较为均匀的纳米管阵列。Ti-Al-V-O纳米管阵列管长约900nm、管径约90nm、壁厚约7.4nm。EDXA结果表明:在阳极氧化后,表面Al和V含量降低。Ti-Al-V-O纳米管阵列在550℃下晶化后,其表面形貌可保持规则的纳米阵列结构,而在更高温度下热处理可导致纳米管阵列局部坍塌并发生表面烧结致密化现象。     

底栅微晶硅薄膜晶体管

对底栅微晶硅TFT的微晶硅材料生长孵化层问题进行了详细讨论,发现低硅烷浓度是减薄该层厚度的有效途径.同时又发现,以SiNx为栅绝缘层的底栅TFT,对随后生长的硅基薄膜有促进晶化的作用(约20%).沉积底栅TFT的微晶硅有源层时,必须计入该影响.因此为了获得良好的I-V特性,选用的硅烷浓度不宜低于3%.由硅基薄膜晶化体积比与系列沉积工艺条件关系和TFT所得薄膜晶化体积比的对比,可清晰证实SiNx对晶化的促进作用.     

激光重熔对SLM Ti6Al4V组织和性能的影响

首先针对选区激光熔化技术(SLM)成形过程中具有高的温度梯度和高的冷却速率,阐述热处理方法在解决残余应力、变形、孔隙缺陷等性能方面的耗时、耗费问题,基于重熔扫描在SLM过程中具有的潜在优势,系统性地研究初次扫描与重熔扫描成形性能异同。结合表面三维形貌和表面粗糙度,分析Ti6Al4V合金在初次扫描与重熔扫描下的表面质量异同机制;结合内部孔隙,分析Ti6Al4V合金在初次扫描与重熔扫描下的内部质量异同机制;结合微观组织与拉伸性能,分析了Ti6Al4V合金在初次扫描与重熔扫描下的组织、力学性能的异同机制。结果表明,两者的上表面组织都为针状马氏体α′,侧表面组织都由穿越多层凝固层的柱状晶β组成,但两者柱状晶的宽度不同。此外,重熔扫描的拉伸强度优于初次扫描的拉伸强度,且重熔扫描的断裂形貌中微观结构变大,韧窝数量减少。     

底栅微晶硅薄膜晶体管

对底栅微晶硅TFT的微晶硅材料生长孵化层问题进行了详细讨论,发现低硅烷浓度是减薄该层厚度的有效途径.同时又发现,以SiNx为栅绝缘层的底栅TFT,对随后生长的硅基薄膜有促进晶化的作用(约20%).沉积底栅TFT的微晶硅有源层时,必须计入该影响.因此为了获得良好的I-V特性,选用的硅烷浓度不宜低于3%.由硅基薄膜晶化体积比与系列沉积工艺条件关系和TFT所得薄膜晶化体积比的对比,可清晰证实SiNx对晶化的促进作用.