空间低轨长寿命飞行器用太阳电池复合互连材料的设计

空间太阳电池在低地球轨道工作时受到原子氧等的腐蚀,其互连材料的寿命决定了电池的寿命.为此,设计了一种Ag/Mo/Ag三层夹心结构的复合互连材料取代目前使用的纯Ag互连材料,选择耐原子氧腐蚀的Mo作为衬底材料,涂覆Ag薄膜以利于电阻焊接.采用线性规划思路优化求解复合材料各层厚度范围.通过有限元分析模拟了互连片与电池焊接后的应力和形变分布,验证了上述设计结果.根据设计结果实际制备出复合互连材料,经焊接验证其是可行的.     

金属过渡层增强金刚石薄膜场发射性能的机理研究

以金属钛和钨为过渡层,采用PE-HFCVD法在硅基上制备金刚石薄膜,并对薄膜的场发射特性分析研究。结果表明,金属过渡层对金刚石薄膜场发射性能有显著的增强作用。以金属钨为过渡层时,金刚石薄膜的场发射开启场强为5.4 V/μm,比无过渡层降低了44%;场发射电流密度在电场强度为8.9 V/μm时达到1.48 mA/cm₂。通过对薄膜的结构表征知,场发射性能的增强主要与界面处电子运输势垒的降低及薄膜中sp₂ C含量的增加有关,在界面处及金刚石膜内形成良好的导电通道,使电子更容易运输至薄膜表面,从而表现出优异的场发射性能。     

热丝CVD法制备大面积金刚石薄膜基片的变形

采用热丝CVD法制备的大面积金刚石薄膜存在基片变形严重的问题,通过对热丝CVD设备和沉积工艺进行改进,成功解决了直径76mm、厚度0.4mm硅片的变形问题。结果表明:改进后金刚石薄膜基片的翘曲度为0.296%,比改进前的降低了88.9%;改进后金刚石薄膜的质量及晶粒大小均匀,膜厚不均匀度仅为1.53%,具有优异的大面积均匀性。     

铝薄膜对烧结NdFeB磁体耐蚀性能的影响

采用直流磁控溅射的方法在烧结NdFeB磁体表面沉积Al薄膜提高磁体的耐蚀性能。研究膜厚及溅射功率对薄膜结构和耐蚀性能的影响。利用SEM对Al薄膜的微观结构进行分析,并采用动态极化曲线和中性盐雾实验分析Al薄膜耐蚀性能。均匀致密的Al薄膜的形成是获得良好耐蚀性能的必要条件。在51-82 W溅射功率下制备的6.69μm的Al薄膜具有良好的耐蚀性能。     

离子束辅助低能碳离子注入工艺原理

离子束辅助低能碳离子注入是在低能含碳离子束轰击样品表面并沉积膜层的同时采用中能离子束辅助轰击注入，它可在低温下将碳离子注入到样品表层足够的深度，其注入深度比动态离子束混合(DIM)增加1～2倍。离子束流实行交替变化，有利于保持较低的样品基体温度，且比恒束流注入的深度有明显增加。它对材料表面改性效果明显优于DIM工艺，离子注入改性后，40Cr钢表面显微硬度HV可提高一倍左右。     

离子束类金刚石膜的摩擦磨损及耐蚀性能

研究了沉积类金刚石膜 (DLC)的 4 0Cr钢的摩擦磨损性质 ,定量分析了DLC膜的耐蚀性。研究表明 :DLC膜能显著降低 4 0Cr钢表面摩擦系数和表面粗糙度 ,在相同载荷条件下DLC膜的磨损速率比 4 0Cr钢低 2个数量级 ;在各种腐蚀介质中 ,DLC膜的腐蚀速率明显低于 4 0Cr的 ,且其电极电位、自然腐蚀电位和点蚀击穿电位均高于 4 0Cr钢的 ,表明DLC膜可提高 4 0Cr钢的耐蚀性能     

Ni-SiO2纳米复合材料的制备及磁学性质

以正硅酸乙酯和硝酸镍为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纳米NiO-SiO2复合体,再通过氢气还原得到Ni-SiO2纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)确定了样品的相组成,利用透射电子显微镜(TEM)观察了样品的微观结构,利用振动样品磁强计测定了样品的磁性能。研究了成分和焙烧温度对纳米复合颗粒微观结构和性能的影响。研究发现,所形成的纳米颗粒是以Ni为核心,外面包裹着非晶态SiO2层的核壳结构。随着硅含量的增加,包裹层变厚,随着焙烧温度升高颗粒直径增大。讨论了制备条件和SiO2含量对材料的微观形貌和磁学性能的影响。     

双靶磁控溅射沉积Cu-W薄膜组织结构特征及其演变(英文)

采用双靶磁控溅射沉积Cu-W合金薄膜,通过XRD、TEM和HRTEM等方法分析沉积薄膜组织结构及其演变规律。在沉积初期,Cu-W薄膜呈非晶态,随着沉积过程的进行,在溅射粒子的轰击下已沉积薄膜逐渐晶化并形成类调幅结构,从而在沉积完成的微米级Cu-W薄膜中呈现表层为非晶态、底层为晶态的层状结构。采用Vegard规则对类调幅结构的固溶度进行计算,Cu-13.7%W薄膜是由固溶度分别为11%W和37%W的Cu(W)固溶体及纯Cu相组成;Cu?14.3%W薄膜是由固溶度分别为15%W和38%W的Cu(W)固溶体及纯Cu相组成;Cu-18%W薄膜是由固溶度分别为19%W和36%W的Cu(W)固溶体及纯Cu相组成。     

FeCoNiCrCu0.5Alx高熵合金的结构和性能（英文）

研究Al含量和热处理对FeCoNiCrCu0.5Alx多主元高熵合金的相结构、硬度和电化学性能的影响规律。随着Al含量的增加,铸态合金的相结构由FCC相向BCC相转变。当x从0.5增加到1.5时,FeCoNiCrCu0.5Alx高熵合金的稳定结构由FCC结构向FCC+BCC双相结构转变。BCC相的硬度高于FCC相的,在氯离子及酸性介质中BCC相的耐腐蚀性均优于FCC相的。FeCoNiCrCu0.5Al1.0铸态合金具有高硬度和良好的抗腐蚀性能。     

Al/Cu键合系统中金属间化合物的形成规律及防止方法

Al/Cu键合界面金属间化合物的形成是导致微电子器件失效的重要因素之一,总结了微电子器件生产和使用过程中Al/Cu键合界面金属间化合物的生长规律,分析了Al/Cu键合系统的失效机制。热超声键合过程中,Al焊盘上氧化铝层的破裂使金属间化合物的形成成为可能,键合及器件使用过程中,金属间化合物和柯肯德尔空洞的形成和长大最终导致键合失效。采用在Al焊盘上镀覆Ti过渡层的方法,可有效降低键合系统中Cu原子的扩散速度,抑制金属间化合物的生长,从而提高电子元器件的可靠性。