P/P~+外延片电阻率均匀性、一致性的控制

本文研究了P/P~+硅外延工艺中多种影响外延层电阻率的因素,并将研究结果应用于外延生长中,制备出电阻率均匀性,一致性好的外延片。图6,表3,参3。     

用红外干涉法测量砷化镓外延层的厚度

红外干涉法测量砷化镓外延层厚度是一种较迅速、准确,而又无损的方法。此法一般是用于低阻材料的厚度测量。利用 H800红外分光光度计及 NaCl 或 KBr 棱镜进行测量。测量原理红外干涉法是利用在外延层表面入射的光反射后所呈现的红外干涉条纹,然后根据这些干涉条纹计算而得厚度的。但这样的干涉必须在一定的条件下进行。如外延层的表面要求平     

原子力显微镜在GaN研究中的应用

本文采用原子力显微镜(AFM)对Si基外延GaN的形貌及出现的V缺陷进行研究。实验结果表明,GaN外延层厚度为0.5μm时粗糙度最低且没有裂纹出现;厚度为0.4μm的GaN表面出现小坑———V缺陷,密度约为108cm-2。     

金属有机化合物汽相淀积技术制备 布拉格反射镜确定外延厚度的方法

外延膜层厚度的精确性对垂直腔面发射激光器(VCSEL)是十分重要的。应用传输矩阵方法分析了厚度偏差对半导体布拉格反射镜(DBR)反射谱的影响,并利用这种影响提出了一种金属有机化合物汽相淀积(MOCVD)制备布拉格反射镜精确确定外延厚度的方法。据此,应用MOCVD生长了980 nmVCSEL外延片,其反射谱中心波长为982 nm。结果表明,应用这种方法能够实现材料厚度、MOCVD系统生长参数的定标以及为VCSEL的材料生长提供可靠的依据。     

磁泡膜厚度的可见光谱测量法

磁泡膜通常是指在钆镓石榴石(GGG)基片上外延的一层铁石榴石薄膜,它的厚度为几个微米,由于厚度对磁特性有影响,膜的厚度成为一个重要参数。磁泡类型的外延膜也可用作磁光器件,如在激光陀螺中的磁镜。测量此种外延膜厚度的不破坏方法最常用的是红外透射光谱法〔1〕。但用红外谱测厚存在二个问题:一是外延膜生长在基片的上下两面,透射法对两个面的干涉效果是相同的,实际测得的干涉图是由上下两个外延膜的干涉图的叠加而成;二是光谱法测厚需用介质的折射率数据,可见光下测薄膜折射率的方法很多,如椭偏仪法、布     

采用MOCVD方法的GaN薄膜制备试验研究

介绍了使用本实验室自制的MOCVD设备,以蓝宝石材料作为衬底,按照MOCVD方法设计的GaN薄膜制备试验.衬底入炉后先在1150℃的H2气氛下烘烤20min,然后降温至540℃、550℃、560℃、570℃和580℃生长20nm厚的GaN缓冲层,再升温至1100℃生长GaN外延,外延的厚度约为3μm.缓冲层生长温度为570℃时,样品外延的生长质量最好.     

自由阻尼结构损耗参数的换算方法

在自由阻尼结构理论的基础上,建立了不同自由阻尼结构之间的结构损耗因子换算关系。针对自由阻尼板、壳结构开展了阻尼测试,换算结果与测试结果一致性良好,验证了换算方法的有效性。同时开展了换算系数和误差放大因子的仿真分析。仿真结果表明:对于弹性模量较高的阻尼层,换算系数随厚度比变化较小,换算精度较高;对于弹性模量较低的阻尼层,换算系数随厚度比变化较大,换算精度较低。建议阻尼层比目标基材层厚,且换算基材厚度小于目标基材厚度的2倍。该换算方法可用于预估一些难以测量的自由阻尼结构损耗参数,为大型简单圆柱壳结构敷阻尼层后损耗参数的获得以及多种阻尼层在大型圆柱壳结构上抑振性能的评比提供参考方案。     

单向拼接复合材料层合板的抗拉强度研究

碳纤维增强树脂基复合材料层合板具有较高的抗拉强度,复合材料结构设计中会遇到含铺层拼接的层合板的问题,需要考虑拼接对层合板力学性能的影响。因此建立交错拼接单向层合板的力学模型,对其层间应力和承载能力进行分析,得到单向层合板拼接位置的层间应力分布和抗拉强度的解析解,并提出有效拼接长度的概念,可用于交错拼接层合板的设计。并建立不同拼接长度的交错拼接单向层合板模型,计算得到层间应力分布,并采用渐进损伤方法预测抗拉强度,解析解和有限元方法的强度预测结果均与试验结果具有较好的一致性。含交错拼接单向层合板拼接位置的层间切应力和抗拉强度决定于材料刚度、单层厚度、界面厚度和拼接长度。     

用途广泛的外延型GaAs霍耳元件

日本引田公司已经研制了比InSb霍耳元件的温度系数大为改善而又价廉的外延型GaAs霍耳元件〈VHG-110〉、〈VHG-210〉等两种新产品。GaAs霍耳元件的制造工艺如图1所示。在掺杂铬的半绝缘GaAs的(100)晶面衬底上(电阻率大于10~(-6)欧姆厘米),用特殊的液相外延法生长GaAs外延晶体,外延层的载流子浓度及厚度山霍耳元件本身的设计值决定。电极的形成是在外延晶体片上蒸发Au-Ge,经光刻合金化处理制成欧姆电极。元件本身的刻蚀是采用适合批量生产的特殊刻蚀法进行高精     

轴承润滑油膜厚度测量理论及仿真研究

分析了三层介质中油膜厚度与声反射系数的关系,建立共振测量理论模型,分析了共振模型的适用油膜厚度范围。利用有限元仿真软件建立了其相应的有限元模型,仿真得到不同频率、厚度下的声压图,在后处理中通过声功率对界面反射系数进行计算,并与理论曲线进行对比,两者具有较好的一致性,证明了有限元法计算油膜反射系数的准确性。     

低速冲击下复合材料层合板的三维损伤

考虑横向剪应力效应,对复合材料层合板低速冲击损伤进行有限元数值模拟和超声C(ultrasonic C)扫描无损检测.结果表明,用九节点厚壳单元和三维Tsai-Wu失效准则求解层合板冲击问题,损伤包络区域与超声检测结果一致性好,厚度方向上的损伤剖面为倒"T"字形,内部近似圆台形,背面层损伤为"枣核"形.     

气体流速对外延层均匀性的影响

本文从气体流量与流速的关系,大流速有利于改善外延层均匀性,大流速外延沉积的机理,沉积速度、气体速度与基座长度的关系,反应气体浓度、流速与基座长度的关系方面,论述了气体流速对外延层均匀性的影响。     

国外常用分析仪器的现状

分析仪器是实验室的重要测试手段和主要工具。不仅石油、化工、农业、医药等传统分析领域需要分析仪器,其他科技领域亦越来越多地需要采用分析仪器解决分析课题。例如,半导体材料需要用红外光谱仪测定外延层厚度,金属材料需要作各种表面物理微区分析和元素成份的原子吸收光谱或等离子光谱分析,许多轻工业材料也需要用分析仪器进行剖析。     

动力锂离子电池极片的辊压工艺研究

极片的厚度一致性对动力锂离子电池组的容量、循环寿命和安全性等有重要的影响。针对极片在实际辊压中存在厚度一致性差和辊压宽度窄的问题,采用有限元软件建立了二辊辊压机和四辊辊压机的轧辊有限元模型,借助实验的方法验证了所建有限元模型的准确性。得到了相同辊压工艺条件下与二辊辊压机■500×500等效的四辊辊压机辊系模型;分析了四辊辊压机工作辊辊径、支撑辊辊径、辊身长度及弯辊力的变化对极片厚度一致性的影响规律。研究结果表明:四辊辊压机代替二辊辊压机辊压动力锂离子电池极片具有可行性;随着四辊辊压机工作辊辊径和支承辊辊径的增加,极片沿宽度方向的厚度一致性有所提高;随着四辊辊压机辊身长度的增加,极片沿宽度方向的厚度一致性变差;随着对工作辊施加弯辊力的增加,极片沿宽度方向的厚度一致性提高,同时极片辊压宽度也有所增加,可以改善目前实际生产中极片辊压宽度过窄的问题。     

金属和介质组合的双半波滤光片的设计和制备

前言用一层金属膜代替全介质双半波滤光片中两间隔层之间的反射膜,组成了介质多层膜|间隔层|金属膜|间隔层|介质多层膜这样的混合结构。这种组合的滤光片中,介质多层膜和间隔层实质上是金属膜的减反射膜,使金属膜对于中心波长λ_0的反射率减至接近于零。因而波长λ_0的透射率可增至80％左右,同时这组减反射膜对波长变化很敏感,稍一偏离中心波长,其减反射特性就减退,使透射率下降,这样使形成了一通带轮廓,在通带的两侧,多层介质膜系增进了金属膜的反射率,因此仍然保持着金属膜的宽反射区。理论计算表明,中心波长的位置,主要决定于两间隔层的厚度,两间隔层厚度的一致性对滤光片的峰值透射率,通带形状和半宽度有     

多层交替膜界限载荷研究

为了研究软硬交替多层表面膜在磨粒作用下的应力应变响应、膜层界面剥离和裂纹的产生及扩展的影响,采用大变形接触弹塑性有限元法对刚性基体上的TiN/Ti多层交替膜在法向压痕作用下的力学行为进行了模拟和分析,研究不同软硬膜层厚度比下,不同膜层的变形、界面切应力分布和表面张应力分布,分析得出界限载荷变化规律及参数分布对其影响情况.结果表明:当软层厚度小于或等于硬层厚度时,增加膜层总厚度可以明显增大多层膜层体系的界限载荷,而软层厚度大于硬层厚度时,增加膜层总厚度不但不能明显增加界限载荷,反而会因增大最大弯曲应力而使界限载荷变小;软硬层厚度比大,而膜层总厚度小的多层膜体系,具有相对较小的最大弯曲应力,因而能承受最大的界限载荷.     

油膜厚度超声测量声反射系数理论及数值计算

实际润滑系统中油膜厚度较小,常规的超声测量方法不再适用。根据声学理论,分析多层介质中油膜厚度与声反射系数的关系,建立2种不同的油膜厚度测量理论模型,即共振模型和弹簧模型,讨论不同模型的适用范围。针对不同的理论模型,建立其相应的有限元模型,在后处理中通过驻波理论对界面反射系数进行计算,并与理论曲线进行对比,两者具有很好的一致性,证明有限元法计算油膜反射系数的准确性。研究结果表明:对于不同的超声频率,每种模型都有对应的油膜厚度测量区间,在实际测量中,要根据声波频率来确定每种模型的测量区间。     

电镀层均匀性的Ansys模拟与优化

尝试用Ansys有限元软件对电镀过程中电力线分布进行模拟分析.并采用一些辅助措施改进电镀模型,力求使电镀层厚度的均匀性有所提高。模拟分析发现:在阴阳极之间加上一块中间带孔的挡板,可以改善镀层的均匀性。当辅助挡板的孔径为5 cm、且离开阴极5.25 cm时,电镀层厚度的相对误差由无挡板时的41.8%降为24.3%。通过电镀试验验证模拟分析,结果两者显示出较好的一致性。     

基于复合材料层板稳定性的铺层参数优化设计方法

提出一种基于复合材料层板稳定性的铺层参数优化设计方法,首先利用最大应变能准则优化分层厚度,利用库塔条件推导出层合板单元厚度迭代公式优化单元厚度,两步交替进行,完成层板厚度与铺层比例优化;在此基础上采用遗传算法优化层合板铺层顺序,最终设计出满足稳定性要求的最佳层合板铺层.通过算例分析表明,文中方法与传统方法相比收敛速度明显提高.同时,最佳的厚度分布也为层合板加筋设计提供理论参考.     

不同厚度电镀铬层的组织及性能

为了改善电镀厚铬层气密性差的现状,采用工厂现行的电镀工艺在基体表面制备不同厚度的铬层,研究了不同厚度铬层的表面内应力、硬度、晶粒大小和织构。结果表明:随着厚度的增加,铬层表面内应力呈波动性变化,且表面内应力均为拉应力;随着厚度的增加,铬层中的大尺寸晶粒增多,但平均晶粒尺寸变化不大,均为8.5μm左右;随着铬层厚度的增加,(110)晶面织构逐渐退化,(200)晶面织构逐渐增强;随着铬层厚度的增加,铬层硬度先缓慢增大,当铬层厚度由22.51μm增加到46.02μm时则迅速增大,随后又缓慢增大。