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铝微纳条带的制备及刻蚀工艺的研究

铝微纳条带的制备及刻蚀工艺的研究

作者：陈哲奇南昌大学

学位级别：硕士

金属微纳结构在光电子器件、生物医学、能源转换与存储、传感器与检测等领域具有重要的地位,因此金属微纳结构器件的制备技术及工艺有了更高的要求。金属铝的制造工艺虽然已经得到了广泛的研究和应用,但在实际制造过程中实现低成本,高... 详细信息

金属微纳结构在光电子器件、生物医学、能源转换与存储、传感器与检测等领域具有重要的地位,因此金属微纳结构器件的制备技术及工艺有了更高的要求。金属铝的制造工艺虽然已经得到了广泛的研究和应用,但在实际制造过程中实现低成本,高精度的铝微纳结构仍然面临一些挑战和难关,如工艺复杂、加工成本高等问题。基于以上的问题,本论文通过对光致抗蚀剂AZ5214E、电子束抗蚀剂PMMA进行完整的工艺参数分析且通过实验印证参数的有效性和可靠性,完成了对铝微纳条带参数的选择,并结合现有无掩膜激光直写技术和ICP刻蚀技术总结出一套完整简易的制备方案。采用ICP设备对金属铝进行多组刻蚀实验并进行了工艺分析,研究工艺包括:RF偏压功率、气体流量、腔内压强等干法刻蚀参数对刻蚀结果的影响。经分析测试AZ5214E型光致抗蚀剂基于所设计的图案在匀胶厚度为1.6μm,曝光剂量为200 m J/cm2,焦距为10 mm时对比度、分辨率佳,该参数有着良好的曝光效果适合于后续金属铝微纳条带的制备。针对PMMA型电子束抗蚀剂基于所设计的图案在匀胶厚度为1.8μm,曝光剂量为180-220μC/cm2时对比度和分辨率佳。并结合实际实验情况利用已得曝光参数,完成对整个实验的可行性和可靠性验证,最终确定铝微纳条带参数线宽为5μm。利用对曝光完成后的铝微纳条带进行刻蚀,得到了以下结论:刻蚀腔压在实验参数的变化范围之内对刻蚀速率无作用,但对侧壁垂直度有所改善;在实验参数范围内改变增加刻蚀时间对刻蚀速率在一定范围内具有促进作用,超过阈值会出现抑制作用;Ar气体流量对刻蚀速率无促进作用,仅对刻蚀底部刻蚀缺陷有所改善;在较低RF偏压功率情况下,铝条带结构刻蚀底部出现长草现象是由于化学或物理刻蚀出现不足,不足以将掉落的铝小颗粒/抗蚀剂等完全去除;增大RF偏压功率不仅对于刻蚀速率有着促进作用,且对于刻蚀面的粗糙度和侧壁角度有明显的改善。通过四组对照实验,在使用光刻胶作为掩模的条件下,确定了对金属铝进行纯物理刻蚀的最佳参数设置:刻蚀时间1-2 min,腔内压强2.5 m Torr,Ar流量26 sccm,RF偏压功率200 W。该参数在保证较高刻蚀速率的情况下,对铝微纳条带结构进行了刻蚀形貌优化,经形貌优化后的铝微纳条带结构具有较平坦的底部和良好的侧壁垂直度。为后续结合化学刻蚀法制备高深宽比结构有了一定的技术参考意义。

关键词：微纳结构曝光剂量 ICP刻蚀刻蚀速率刻蚀形貌

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智能技术对城市生态空间的影响及研究展望

国际城市规划 2024年

作者：牛月甄峰孔宇杨开先陈哲南京大学建筑与城市规划学院江苏省智慧城市规划与数字治理工程研究中心青海师范大学生命科学学院

新一轮科技革命及绿色发展需求背景下，智能技术的影响已经渗透到城市生态空间的不同方面，为新时期城市生态空间的研究及治理带来了机遇和挑战。本文从空间组织结构、生态系统服务、空间治理模式三个方面梳理了当前智能技术对城市生态... 详细信息

新一轮科技革命及绿色发展需求背景下，智能技术的影响已经渗透到城市生态空间的不同方面，为新时期城市生态空间的研究及治理带来了机遇和挑战。本文从空间组织结构、生态系统服务、空间治理模式三个方面梳理了当前智能技术对城市生态空间的影响，并在解读智能技术影响城市生态空间作用路径的基础上，分别从智能技术影响下的城市生态空间特征与作用机制、智能技术赋能的城市生态空间治理模式两方面构建了未来的城市生态空间研究框架，以期为丰富城市生态空间理论研究、创新城市生态空间治理思路提供参考。

关键词：智能技术城市生态空间虚实空间服务供需关系技术赋能空间治理

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岩溶区排泥库泥浆泄漏应急处置管理经验探讨

中国矿业 2024年第9期33卷 73-79页

作者：陈哲骆巍长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南长沙410019

岩溶区排泥库具有尾矿粒度细和地质条件复杂两大特点,致使近年来泥浆泄漏事故频发。泥浆通过岩溶通道外泄至周边水系,污染下游河道、水塘、泉眼等,对库区周边生态环境及居民生产、生活造成极坏的负面影响和极大的经济损失。如何有效应... 详细信息

岩溶区排泥库具有尾矿粒度细和地质条件复杂两大特点,致使近年来泥浆泄漏事故频发。泥浆通过岩溶通道外泄至周边水系,污染下游河道、水塘、泉眼等,对库区周边生态环境及居民生产、生活造成极坏的负面影响和极大的经济损失。如何有效应对甚至避免该类事故,成为工程技术人员、厂矿企业及地方政府密切关心的问题,也给排泥库设计、建设及管理人员提出极大的挑战。针对排泥库的泄漏特点和应急处置难点,系统分析排泥库从选址、设计、施工至运行全寿命周期过程中所应关注的重点,包括地质勘察、岩溶治理、应急管理体系、泄漏点处置及应急池建设等。结合近年来排泥库建设、管理过程中总结、积累的相关经验,同时借鉴行业专家针对尾矿库突发事件的应急处置经验,提出了排泥库泄漏应急处置管理应具备的全新理念。并通过工程案例,明确排泥库泥浆泄漏应急处置管理的重点、难点,以及具体实践过程中可参考的思路和方法,对提高排泥库应急处置管理水平和化解泥浆泄漏风险具有较大的现实意义。

关键词：岩溶区排泥库泥浆泄漏应急处置管理全寿命周期应急池

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多线程C程序内存安全性动态分析方法

计算机科学 2024年第S01期51卷 791-796页

作者：严瑞陈哲南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京211106 软件新技术与产业化协同创新中心南京210023

随着软件结构越来越复杂以及其要求更高级别的并发量,出现了越来越多的多线程程序,同时C语言程序缺乏检测其内存安全的能力,进而导致C语言实现的程序可能会存在较多的隐藏漏洞,因此对多线程C程序的内存安全检测尤为的重要。较为前沿且... 详细信息

随着软件结构越来越复杂以及其要求更高级别的并发量,出现了越来越多的多线程程序,同时C语言程序缺乏检测其内存安全的能力,进而导致C语言实现的程序可能会存在较多的隐藏漏洞,因此对多线程C程序的内存安全检测尤为的重要。较为前沿且可靠的检测内存安全的技术主要为动态分析技术,且现在对于多线程C程序内存安全检测的工具不是特别完善,错误检测不完全,性能不是很高。因此提出了基于指针的动态分析技术,同时结合无锁技术、源代码插桩技术实现了工具Movec来对多线程C程序的内存安全性进行检测,并且选取专业测试集来进行实验,验证了本工具对于多线程C程序检测内存安全是有效的,检测的错误更多且性能较为优秀。

关键词：多线程内存安全动态分析源代码插桩

带状复合种植技术提高农业环境效率了吗——基于西南、西北和黄淮海地区的农户调研数据

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干旱区资源与环境 2024年第10期 166-176页

作者：杨钰莹司伟陈哲冯晓龙中国农业大学经济管理学院

带状复合种植技术提供了农业可持续与粮油稳产保供的途径，但在大范围推广中能否促进农业绿色高效发展仍待验证。文中利用西南、西北和黄淮海地区带状复合种植技术推广村的农户调研数据，测算当前大豆玉米生产的环境效率，并运用内生转... 详细信息

带状复合种植技术提供了农业可持续与粮油稳产保供的途径，但在大范围推广中能否促进农业绿色高效发展仍待验证。文中利用西南、西北和黄淮海地区带状复合种植技术推广村的农户调研数据，测算当前大豆玉米生产的环境效率，并运用内生转换模型实证分析带状复合种植技术对农业环境效率的影响。结果表明：1)当前大豆玉米生产的环境效率整体存在改进空间，同时考虑碳排放、氮盈余和碳吸收，才能充分衡量采纳该技术带来的效益。2)农户采纳带状复合种植技术能够显著提高农业环境效率。基于反事实假设，复合种植户若未采纳复合种植技术，其农业环境效率将下降5.01%。3)带状复合种植技术对农业环境效率的提升作用在不同推广区域、农户与技术采纳规范度之间存在差异。据此，可以采取优化技术推广布局、增强推广政策精准性以及强化技术示范和培训的措施，促使技术进一步发挥效果。

关键词：粮食生产带状复合种植技术农业环境效率异质性内生转换模型

数字农技推广服务对农户绿色生产技术采纳的影响研究

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干旱区资源与环境 2024年第10期 43-52页

作者：温素悦陈哲夏显力张济舟谢守红西北农林科技大学经济管理学院中国农业大学经济管理学院

随着数字乡村建设深入推进，农技推广服务数字化转型加速，不仅转变了农户的传统农业生产观念，还重塑了其行为选择方式。那么，数字农技推广服务能否成为推动农户绿色生产技术采纳的关键因素，值得进一步探讨。文中利用陕西、山东两省... 详细信息

随着数字乡村建设深入推进，农技推广服务数字化转型加速，不仅转变了农户的传统农业生产观念，还重塑了其行为选择方式。那么，数字农技推广服务能否成为推动农户绿色生产技术采纳的关键因素，值得进一步探讨。文中利用陕西、山东两省618份农户调查数据，运用倾向得分匹配法实证检验了数字农技推广服务对农户绿色生产技术采纳的影响效应。研究结果表明：1)数字农技推广服务使用能够显著正向影响农户的绿色生产技术采纳行为决策，具体而言，数字农技推广服务对农户绿色生产技术采纳行为的提升幅度为25.8%。2)不同类型的数字农技推广服务对农户绿色生产技术采纳的提升幅度不同，表现为社交通讯类服务(25.4%)>短视频类服务(23.2%)>内容聚合类服务(15.7%)。3)数字农技推广服务对不同经济资本、人力资本、社会资本农户绿色生产技术采纳的影响存在差异。4)数字农技推广服务可以通过增强农户生态环境认知、提高产品价值感知、提升农户信息应用能力三条路径促进农户的绿色生产技术采纳。因此，政府应完善农业信息化基础设施建设，强化数字推广赋能效果，提供形式丰富的数字农技推广服务，激发农户绿色生产技术采纳动力，共享绿色发展效益。

关键词：数字农技推广绿色生产技术技术采纳资本禀赋

静电纺丝法合成S型异质结CoTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)纳米纤维及其增强的可见光光催化活性研究

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 237-249页

作者：杨令坤李宗军王鑫李铃铃陈哲吉林化工学院材料科学与工程学院吉林吉林132022 宁夏大学化学化工学院国家实验化学教学示范中心煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室宁夏银川750021

随着社会的高速发展,化石燃料的消耗量急剧上升,这不仅导致了能源的短缺,而且引发了二氧化碳(CO_(2))及其他有害气体的过量排放,造成环境污染.利用太阳能将CO_(2)光催化转化为碳基燃料是解决上述问题的一种有效途径.在众多半导体光催化... 详细信息

随着社会的高速发展,化石燃料的消耗量急剧上升,这不仅导致了能源的短缺,而且引发了二氧化碳(CO_(2))及其他有害气体的过量排放,造成环境污染.利用太阳能将CO_(2)光催化转化为碳基燃料是解决上述问题的一种有效途径.在众多半导体光催化材料中,钙钛矿氧化物(CoTiO_(3))由于具有独特的电子和晶体结构以及较好的稳定性而备受关注.然而,由于单一半导体光催化剂中光生电子-空穴对的复合率较高,导致其催化还原CO_(2)的能力有限,制约了其在可见光催化反应中的实际应用.研究发现,构建异质结是提高半导体光催化还原CO_(2)效率的重要策略之一,因此寻找可与CoTiO_(3)能带结构很好匹配的半导体材料至关重要.近年来,有机聚合物g-C_(3)N_(4)因具有独特的层状结构、较好的热稳定性和化学稳定性,对可见光响应性能良好而受到人们的关注.本研究旨在构建g-C_(3)N_(4)与CoTiO_(3)的S型异质结,以优化体系中光生载流子分离效率,从而有效提升光催化性能.本文首先采用静电纺丝法制备出CoTiO_(3)纳米纤维,然后通过一步煅烧法构建CoTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)S型异质结光催化剂.X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和透射电镜结果证实成功制得了CoTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂.在可见光照射下,测试了不同CoTiO_(3)质量百分含量(0.5%,1%,1.5%,2%和3%,命名为0.5%CTO/CN,1%CTO/CN,1.5%CTO/CN,2%CTO/CN和3%CTO/CN)的CoTiO_(3)/g-C_(3)N_(4)S型异质结光催化剂对CO_(2)的还原能力(反应时间为4 h).结果发现,2%CTO/CN催化剂显示出最高的光催化性能,其催化生成CO和CH4的产率分别为46.5和0.825 mol g^(-1) h^(-1),且生成CO的选择性为98.3%.同时,为了进一步验证光催化性能增强规律,作为补充实验,进行了盐酸四环素(TCH)、土霉素(OTC)和氧氟沙星(OFX)光催化降解实验.结果表明,2%CTO/CN表现出最高的光催化降解效率,2%CTO/CN在光催化CO_(2)还原和抗生素降解方面均表现出较好的催化性能,这归因于g-C_(3)N_(4)与CoTiO_(3)之间S型异质结的形成.此外,为了讨论光催化还原CO_(2)的选择性,采用原位红外和理论计算得到中间体的活化过程及其吉布斯自由能,并利用同位素标定实验进一步确认了光催化还原CO_(2)反应产物中碳源均来自于CO_(2)气氛.经过稳态荧光、时间分辨荧光、瞬态光电流响应和电化学阻抗图谱测试进一步验证表明,2%CTO/CN异质结的形成降低了光生电子-空穴对的复合率和界面电荷转移电阻,为电荷转移提供了更好的路径,从而提高了光催化性能.为了深入探究S型异质结的反应机理,通过原位X射线光电子能谱、原位电子顺磁共振和密度泛函理论计算研究了光照前后界面处电子流向.具体来说,在g-C_(3)N_(4)和CoTiO_(3)接触之前,g-C_(3)N_(4)的功函数小于CoTiO_(3),费米能级高于CoTiO_(3);当g-C_(3)N_(4)和CoTiO_(3)接触时,电子会从g-C_(3)N_(4)转移到CoTiO_(3),直到它们的费米能级达到平衡.此时,g-C_(3)N_(4)侧的界面电子耗尽,CoTiO_(3)侧的界面电子富集,使g-C_(3)N_(4)的带边向上弯曲带正电,而CoTiO_(3)的带边向下弯曲带负电.从而,在CTO/CN的界面处形成了内建电场(IEF),阻碍电子从g-C_(3)N_(4)向CoTiO_(3)的持续流动.光照时,光子同时被CoTiO_(3)和g-C_(3)N_(4)吸收,激发电子从价带跃迁至相应的导带.随后,在形成的IEF驱动下,CoTiO_(3)中的光生电子倾向于迁移到g-C_(3)N_(4),与g-C_(3)N_(4)中的光生空穴结合,使得体系中还原性和氧化性更强的电子和空穴得以保留,从而进一步提高光催化性能.综上,S型电荷转移途径不仅促进了光生载流子的分离,使得更多电子参与反应,而且同时保留了还原性和氧化性较强光生电子和空穴,因此,CTO/CN在光催化还原CO_(2)和降解抗生素方面表现出较好的性能.本文为基于g-C_(3)N_(4)的S型异质结材料在CO_(2)光还原和抗生素降解领域的应用提供参考.

关键词：静电纺丝 S型异质结 g-C_(3)N_(4) 光催化降解光催化还原CO_(2)

基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 1128-1137页

作者：肖嵩陈哲杨亚涛马英杰杨腾西安电子科技大学通信工程学院西安710071 北京电子科技学院电子与通信工程系北京100070

针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映... 详细信息

针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映射与SHA-256哈希算法,生成加密算法的密钥流,提升算法的明文敏感性。然后,利用混沌系统的状态值对Hilbert局部置乱后的像素进行DNA编码,实现DNA动态编码,解决了DNA编码规则较少所带来的容易受到暴力攻击的弱点。最后,使用混沌序列完成进一步混沌加密,从而彻底混淆原始像素信息,增加加密算法的随机性与复杂性,得到密文图像。实验结果表明,该算法具有较好的加密效果和应对各种攻击的能力。

关键词：卫星图像加密混沌理论 DNA动态编码哈希算法

基于数据更新长短期记忆网络的多能源微网集群优化调度方法

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太阳能学报 2024年

作者：邱实张琨程嵩晴陈哲沈阳工业大学电气工程学院奥尔堡大学工程与科学学院

为实现多能源微网集群海量存储数据的准确分析和利用，提出一种利用数据更新长短期记忆网络的多能源微网集群优化调度方法。首先，研究多能源微网间的能量交互机理，建立多能源微网集群能量交互模型。然后，基于多能源微网间的能量传输... 详细信息

为实现多能源微网集群海量存储数据的准确分析和利用，提出一种利用数据更新长短期记忆网络的多能源微网集群优化调度方法。首先，研究多能源微网间的能量交互机理，建立多能源微网集群能量交互模型。然后，基于多能源微网间的能量传输，综合考虑负荷需求和新能源出力历史数据对多能源微网集群调度决策的影响，建立基于长短期记忆网络的多能源微网集群优化调度模型。最后，对提出的多能源微网集群优化调度方法进行算例验证，并与传统微网调度方法进行对比，结果表明提出的调度方法可有效提升多能源微网集群调度的经济性和精准性。

关键词：多能源微网新能源电源长短期记忆网络微网集群神经网络电网调度