球面旋涂光刻胶膜厚分布的数学模型

提出了球面旋涂微米级厚度光刻胶膜层薄化率公式及径向位置演变公式,并得到了膜厚分布的演变公式。与平面涂胶相比,球面涂胶离心力及重力分量是在不断的变化。根据平面旋涂运动方程及球面面形特征,给出了球面旋涂运动方程;结合流体层流的表面条件及不可压缩流体的质量连续方程,推导出了膜厚h及径向位置r对时间t的演变公式,并得到了在径向位置r处初始厚度为h0的膜厚演变的数学模型。通过对模型参数的分析可知,球面旋涂光刻胶应采用主从轴偏心旋涂,旋涂时工件的开口应朝向侧面(旋转轴水平)。     

弯月面涂胶均匀性改进

针对大面积衍射光学元件制作过程中对光刻胶均匀涂覆的困难,研究弯月面均匀涂胶方法。利用沟槽型弯月面涂胶机,分析影响光刻胶厚度和厚度均匀性的因素。从实验上验证了光刻胶的胶厚和涂覆扫描速率的正相关关系。分析了光刻胶的浓度、基片与涂覆器刀口间隙、供胶速率等因素对胶厚及胶厚均匀性的影响。利用非接触式的激光微位移传感器监测基片和涂覆器刀口间隙,控制此间隙的抖动小于15μm,优化系统运行的稳定性,提升了弯月面涂覆胶厚的均匀性,实现了胶厚峰谷值偏差3%和标准偏差0.5%的均匀光刻胶涂覆,能够满足脉宽压缩光栅等制作过程中对光刻胶均匀涂覆的需求。     

旋涂法制备KDP晶体减反膜

对KDP晶体旋转涂膜过程中的技术问题进行了探讨,包括元件夹持安全性、膜层均匀性、膜层透射比、膜层疏水性能、膜层激光损伤阈值等。分析了晶体元件加速旋转阶段的受力情况,明确了KDP晶体元件在旋涂操作过程中受力状态的安全性。对不同溶剂体系的膜层均匀性进行了判断,在400 mm尺寸的元件上获得了透射比均匀性为0.3%的减反膜。对溶胶进行稳态剪切流变分析得知,在现有的涂膜转速 (对应剪切速率100~200 s-1)范围内,其粘度随着剪切速率的增加几乎不变,近似牛顿流体。在旋涂过程中,处于基底不同位置的溶胶的粘度大致相等,这是影响膜层均匀性的重要原因之一。膜层疏水性能较好,水接触角测试结果大于152。在SiO2基底上制备的减反膜,1053 nm处透射比大于99.8%。在熔石英基片上制备的三倍频减反膜样品的功能性激光损伤阈值约为10 J/cm2（355 nm, 3 ns）。     

全息光栅掩模应力控制研究

通过干涉法并应用Stoney公式计算的结果，对SiO2基底上光刻胶薄膜的应力进行了研究。采用干涉显微镜在同一样品、不同直径上多点测量的方法，初步得出光刻胶薄膜膜厚均匀性的分布规律。发现在匀胶转速相同的前提下，光刻胶薄膜应力值随加速度的降低而减小，光刻胶薄膜的均匀性随加速度的增加而变好。在4000rpm的低转速时，光刻胶薄膜样品的膜厚均匀性好。因此，在全息光栅匀胶工艺中，要选择适当的转速的加速度，以得到应力较小和均匀性较好的光刻胶薄膜。     

膜厚监控误差及监控片不均匀对膜厚监控的影响

借助于VC 编程从理论上模拟分析了膜厚监控误差以及监控片不均匀性对光学膜厚监控的影响。结果表明,膜厚监控误差和监控片的不均匀性都对监控曲线有影响;随着膜层层数的增加,监控片不均匀性逐渐增大。实验制备了多层规整薄膜并对其监控曲线进行了分析,分析表明考虑到膜厚监控误差和监控片不均匀性后计算的光学监控曲线和镀膜过程实测光学监控曲线吻合较好。这说明膜厚监控误差和监控片不均匀性是引起监控曲线与理论值偏离的重要因素。介绍了如何计算考虑膜厚监控误差和监控片不均匀性后的理论监控曲线。这将对膜厚自动监控,尤其是对非规整膜系的自动监控具有重要的指导意义。     

均匀软X射线多层膜制备方法研究

 介绍了基于速度调制技术的均匀软X射线多层膜制备方法，并采用该方法在直径为150mm的平面硅基板上制备出Mo/Si多层膜，其中心波长为13.5nm，膜厚空间非均匀性优于1％，较转盘匀速溅射方法制备的多层膜膜厚空间均匀性提高了近6倍。     

平面型三级行星夹具膜厚均匀性仿真研究

建立了平面型三级行星夹具膜厚均匀性数学模型,根据该模型编写计算机仿真程序,研究了1.8 m大口径镀膜机使用平面型三级行星夹具的膜厚均匀性问题。以光驰OTFC-1800-DCI型镀膜机为仿真对象,分析了蒸发源特性、行星夹具倾角和行星轨半径对膜厚均匀性的影响。仿真计算结果表明：行星夹具倾角是影响平面型三级行星夹具膜厚均匀性的主要因素,当行星夹具倾角α=64°时,膜厚分布最为均匀,不均匀性为0.1%。行星轨半径对膜厚均匀性也存在影响,当行星轨半径在665 mm时,膜厚分布最为均匀,膜厚不均匀性控制在1%以内。平面型三级行星夹具膜厚分布理论模型对实际镀膜工作有一定的指导意义。     

聚乙二醇/二氧化钛一维光子晶体的制备及其性质研究

采用旋涂法制备了多层聚乙二醇/二氧化钛(PEG/TiO₂)一维光子晶体膜,通过控制旋涂时间、旋涂速度和聚乙二醇溶液质量浓度,制备出具有不同光子禁带的PEG/TiO₂一维光子晶体膜。制备的PEG/TiO₂膜对有机溶剂二甲亚砜(DMSO)和强碱溶液有双重响应。     

热蒸发制备大口径铝膜的膜厚均匀性分析

研究了1.1m大口径镀膜机热蒸发制备金属铝膜的膜厚均匀性问题,针对旋转平面夹具分析了夹具高度H以及蒸发源与真空室中心轴距离L对铝膜膜厚均匀性的影响.当L=400mm,H/L=1.10时,膜厚均匀性最好,不均匀性为9.614％,不均匀性随H/L的值增大而增大.当H=500 mm,H/L=1.47时,膜厚均匀性最好,不均匀...     

大口径镀膜机膜厚均匀性分析

以2.2m镀机为例分析大口径镀膜机膜厚分布情况，考虑旋转球面的情况，建立平板型和球面型行星夹具膜厚均匀性的计算模型，给出计算结果。     

凹折射微透镜阵列的离子束刻蚀制作

利用光刻热熔成形工艺及离子束刻蚀制作 12 8× 12 8元凹微透镜阵列。所制硅及石英凹微透镜的典型基本图形分别为凹球冠形、凹柱形和矩顶凹面形。分析了在光致抗蚀剂柱凹微透镜图形制作过程中的膜系匹配特性 ,与制作该种微透镜有关的光掩模版的主要结构参数 ,以及光致抗蚀剂掩模工艺参数的控制依据等。探讨了在凹微透镜器件制作基础上利用成膜工艺开展平面折射微透镜器件制作的问题。采用扫描电子显微镜 (SEM)和表面轮廓仪测试了所制石英凹微透镜阵列的表面微结构形貌。给出了所制石英凹微透镜阵列远场光学特性的测试结果。     

旋涂法制备氧化锆介质层及其在薄膜晶体管中的应用

采用旋涂法制备了氧化锆介质层薄膜,重点讨论了退火温度以及旋涂转速对薄膜性能的影响及作用机制。研究发现高温后退火一方面使得氧化锆水合物脱水形成氧化锆,另一方面促使氧化锆薄膜结晶。此外,转速较高时,其变化对薄膜厚度及粗糙度无显著影响。当转速为5 000 r/min、退火温度为300℃时,制备的绝缘层厚度具有良好的厚度均匀性,粗糙度为0.7 nm,漏电流为3.13×10^-5 A/cm²（电场强度1 MV/cm）。最终,利用ZrO₂薄膜作为栅极绝缘层,在玻璃基板上制备了铟镓锌氧化物-薄膜晶体管（IGZO-TFT）,其迁移率为6.5 cm²/（V·s）,开关比为2×10⁴。     

高功率激光宽光谱减反膜的溶胶-凝胶旋转法制备工艺

 采用溶胶-凝胶法用旋转镀膜工艺在K9玻璃基片上制备出了SiO₂和有机硅单层减反膜以及有机硅-SiO₂双层减反膜。考察了旋转速度对SiO₂和有机硅单层膜的中心透射波长、膜层折射率等基本光学性质的影响，实验确定了双层膜的涂敷工艺。透射光谱测量表明，采用本文工艺条件制备的有机硅 SiO₂双层膜在430～800nm范围内透射率达99％以上。     

旋涂法快速制备双层二元胶体微球有序薄膜

以较大粒径的聚苯乙烯或SiO₂胶体微球的单层有序薄膜作基膜,较小粒径的SiO₂微球作第二层,用分步旋涂法快速制备了二元双层胶体微球复合有序薄膜.膜中小粒径微球与大粒径微球的粒径比γ=020—056,大粒径与小粒径微球的排列方式可表示为LS_x（x=1,2,…,13）.旋涂速度、旋涂时间、微球悬浮介质的黏度、悬浮液中微球的数密度、旋涂衬底的可润湿性等因素均会影响旋涂组装胶粒薄膜的质量.在旋涂衬底能够被胶体微球悬浮介质完全润湿的前提下,适宜的胶体微球数密度、旋涂速度、旋涂时间是旋涂组装有序薄膜的必要条件. 关键词： 复合有序薄膜 分步旋涂 胶体微球模板     

采用旋转涂膜法制备基底生长的定向碳纳米管阵列

 采用化学气相沉积技术，利用旋转涂膜法制备催化剂基底材料，通过对涂膜过程中的角速度、旋转时间以及基底还原过程中温度的控制改变催化剂颗粒的分布状态，获得了粒径均匀分布的催化剂基底，该基底上催化剂颗粒集中分布在47～62 nm区间，再利用该基底生长出定向碳纳米管阵列。运用扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱仪对样品进行了表征。结果表明旋转涂膜法制备的基底平整性好于普通的滴膜法，且较其它基底制备方法具有简单易控、可使催化剂均匀分散等特点。利用该基底制备的碳纳米管阵列定向性良好。     

Effect of substrate curvature on thickness distribution of polydimethylsiloxane thin film in spin coating process

The polymer spin coating is critical in flexible electronic manufaction and micro-electro-mechanical system(MEMS)devices due to its simple operation, and uniformly coated layers. Some researchers focus on the effects of spin coating parameters such as wafer rotating speed, the viscosity of the coating liquid and solvent evaporation on final film thickness.In this work, the influence of substrate curvature on film thickness distribution is considered. A new parameter which represents the edge bead effect ratio(re) is proposed to investigate the influence factor of edge bead effect. Several operation parameters including the curvature of the substrate and the wafer-spin speed are taken into account to study the effects on the film thickness uniformity and edge-bead ratio. The morphologies and film thickness values of the spin-coated PDMS films under various substrate curvatures and coating speeds are measured with laser confocal microscopy. According to the results, both the convex and concave substrate will help to reduce the edge-bead effect significantly and thin film with better surface morphology can be obtained at high spin speed. Additionally, the relationship between the edge-bead ratio and the thin film thickness is like parabolic curve instead of linear dependence. This work may contribute to the mass production of flexible electronic devices.     

Splash formation by a spherical body plunging into water

Splashes caused by a spherical body plunging into water were investigated experimentally using a high speed CMOS camera. We categorized types of splash according to impact velocities of the sphere. Three types of splash were found: Type-I is a thin spire-type splash, Type-II is a mushroom-type splash with many droplets, and Type-III is a crown-type splash with many droplets. The reaction to the concave water surface attached to the sinking sphere is a cause of the Type-I splash. The film flow climbing up the sphere is a dominant cause of the Type-II splash. The velocity of the film flow, which is proportional to the impact velocity of the sphere, affects the fingers of the film flow, detaching of droplets, and maximum height of the Type-II splash. The Type-III crown-type splash is characterized by water jets with many droplets. A bulky air column in water is formed behind the sinking sphere, and longitudinal ridges and ripples on the surface of the air column were observed.     

塑料微球表面制备聚乙烯醇涂层研究进展

在聚苯乙烯（PS）-聚乙烯醇（PVA）-碳氢聚合物（CH）三层球的设计中制备PVA涂层的方法主要包括乳液微封装法、炉内成球涂层法、浸(旋)涂法、界面缩聚法及喷涂法等,前三种方法目前最为常用。总结了前三种制备PVA涂层方法的优缺点及目前的研究和制备现状。乳液微封装法适合于500 m以下小尺寸双层球的制备,具有微球成活率高、产品质量较好等优点,但制备过程受人为因素影响较大,且不易制备大直径双层球。炉内成球涂层法也适用于小尺寸双层球的制备,其制备周期短,但液滴发生器的设计苛刻,PVA层的均匀性差,且不易制得较大尺寸的双层球。浸（旋）涂法可制备1000 m以上的大直径双层球,但该方法中影响PVA涂层铺展的因素较多,得到的PVA涂层均匀性较差,且涂层很薄。     

Use of decoupling to reduce the radiated noise generated by panels

Four types of sources that induce on a panel four different responses are considered. The differences show up also in the way the responses radiate to the far field. A decoupling device in a form of a layer is placed adjacent to the top surface of the panel. The decoupling layer modifies the radiated fields that the sources generate. The modifications in terms of radiation reduction factors and levels are defined. These factors and levels are analyzed for two kinds of decoupling layers. The first is a compliant coating and the second is a layer of a mixture of gas and fluid. The compliant coating may induce on the fluid a velocity field that is different from that of the panel. The mixture of gas and fluid introduces a surface impedance discontinuity between the top surface of the panel and the top surface of the layer, the top surface being in contact with the semi-infinite fluid above the panel.