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表面配体对AgBiS_2-PTB7杂化太阳电池性能的影响

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半导体光电 2018年第4期39卷 523-527页

作者：明帅强柯见洪温州大学物理与电子信息工程学院浙江温州325035 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201

基于胶体量子点活性材料的太阳电池目前面临的共性问题是量子点表面长碳链配体不导电,极大限制了载流子的传输和器件性能。对AgBiS2胶体量子点活性层采用固态配体交换方法,用不同短链配体对长链的油酸配体进行交换,讨论了不同配体交换... 详细信息

基于胶体量子点活性材料的太阳电池目前面临的共性问题是量子点表面长碳链配体不导电,极大限制了载流子的传输和器件性能。对AgBiS2胶体量子点活性层采用固态配体交换方法,用不同短链配体对长链的油酸配体进行交换,讨论了不同配体交换对材料能级和器件关键参数的影响。结果表明,不同配体置换长链配体的能力不同,配体交换不仅有效提升了薄膜的电荷传导和钝化量子点的表面缺陷,还实现了对量子点材料能级的有效调节。解释了表面配体对量子点太阳电池性能影响的作用机理。为进一步提升胶体量子点太阳电池性能提供了有效方案。

关键词： AgBiS2 量子点薄膜配体交换导电性能太阳电池

基于原子层沉积技术制备氧化钽薄膜及其特性研究

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材料导报 2021年第6期35卷 6042-6047页

作者：明帅强文庆涛高雅增闫美菊卢维尔夏洋中国科学院微电子研究所微电子仪器设备研究中心北京100029 中国科学院大学北京101407 北京交通大学理学院北京100044 北京市微电子制备仪器设备工程技术研究中心北京100029

本工作以单晶硅为衬底,乙醇钽和水分别为钽源和氧源,研究原子层沉积技术制备氧化钽薄膜的工艺,考察了乙醇钽温度、衬底温度、脉冲时间等工艺条件对氧化钽薄膜的生长速率、粗糙度和表面形貌等特性的影响。通过椭偏仪、原子力显微镜、扫... 详细信息

本工作以单晶硅为衬底,乙醇钽和水分别为钽源和氧源,研究原子层沉积技术制备氧化钽薄膜的工艺,考察了乙醇钽温度、衬底温度、脉冲时间等工艺条件对氧化钽薄膜的生长速率、粗糙度和表面形貌等特性的影响。通过椭偏仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜以及高分辨X射线光电子能谱测试分析表明,制备获得的氧化钽薄膜表面光滑,粗糙度小于1 nm,薄膜生长速率受工艺参数的影响较大,其中在乙醇钽源瓶温度170℃、脉冲时间0.1 s以及衬底温度200℃时,氧化钽的生长速率为0.253/cycle。本工作基于原子层沉积高性能氧化钽薄膜的工艺研究,将对氧化钽薄膜在介质材料、存储介质以及光学涂层等领域的应用奠定基础。

关键词：原子层沉积氧化钽薄膜乙醇钽生长速率粗糙度

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机器学习在化学气相沉积中的应用研究进展

材料科学与工程学报 2024年第2期42卷 331-339页

作者：谢炜明帅强夏洋周兰江昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650000 嘉兴中科微电子仪器与设备工程中心浙江嘉兴314000

化学气相沉积技术是一种近几十年发展起来的制备无机材料的化工技术。随着机器学习技术的发展,其在化学气相沉积领域也发挥着不小的作用。基于此,本文概述了化学气相沉积的原理与机器学习的发展历程,分析了机器学习在化学气相沉积中的... 详细信息

化学气相沉积技术是一种近几十年发展起来的制备无机材料的化工技术。随着机器学习技术的发展,其在化学气相沉积领域也发挥着不小的作用。基于此,本文概述了化学气相沉积的原理与机器学习的发展历程,分析了机器学习在化学气相沉积中的典型应用,总结并分析了未来应用的发展趋势。

关键词：化学气相沉积无机材料薄膜机器学习

原子层沉积法制备SnO_(2)薄膜及其对钙钛矿电池性能的影响

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材料导报 2022年第7期36卷 122-127页

作者：明帅强王浙加吴鹿杰冯嘉恒高雅增卢维尔夏洋中国科学院微电子研究所微电子仪器设备研究中心北京100029 中国科学院大学微电子学院北京101407 嘉兴科民电子设备技术有限公司浙江嘉兴314022 北京交通大学理学院北京100044

本工作以单晶硅为衬底、四(二甲氨基)锡和水为前驱体,研究原子层沉积技术制备氧化锡薄膜的工艺及其光学和电学性能,并将其应用于钙钛矿太阳能电池。通过调节基底温度,详细研究了沉积温度对SnO_(2)薄膜的沉积速率、电学、光学等特性的影... 详细信息

本工作以单晶硅为衬底、四(二甲氨基)锡和水为前驱体,研究原子层沉积技术制备氧化锡薄膜的工艺及其光学和电学性能,并将其应用于钙钛矿太阳能电池。通过调节基底温度,详细研究了沉积温度对SnO_(2)薄膜的沉积速率、电学、光学等特性的影响,采用钙钛矿太阳能电池器件辅助验证SnO_(2)薄膜的性能。研究发现,随着基底温度的升高,沉积速率逐渐下降,原子层沉积的温度窗口在120~250℃;折射率随着温度的升高逐渐增大,带隙随温度升高而减小;沉积温度越高,表面氧空位缺陷浓度越大。SnO_(2)薄膜的工艺温度对钙钛矿太阳能电池性能有较大影响,采用160℃沉积的SnO_(2)薄膜作钙钛矿太阳能电池的电子传输层,可获得最优的电池性能,反扫最高效率为18.68%,此时器件的截止电压为1.077 V,短路电流密度为23.67 mA/cm^(2),填充因子为73.3%,且器件具有较小的迟滞效应。

关键词：原子层沉积氧化锡薄膜生长速率氧空位钙钛矿太阳能电池

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原子层沉积技术生长单质钨薄膜

半导体技术 2022年第9期47卷 699-703页

作者：王浙加冯嘉恒夏洋明帅强屈芙蓉中国科学院嘉兴微电子仪器与设备工程中心浙江嘉兴314000 嘉兴科民电子设备技术有限公司浙江嘉兴314000 中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室北京100029

采用热型原子层沉积(ALD)技术在单晶硅基底上成功制备了单质钨薄膜。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、掠入射X射线衍射仪(GIXRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、四探针测试仪对样品的生长速率、晶体结构、薄膜成分以及电阻率进行了表征和... 详细信息

采用热型原子层沉积(ALD)技术在单晶硅基底上成功制备了单质钨薄膜。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、掠入射X射线衍射仪(GIXRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、四探针测试仪对样品的生长速率、晶体结构、薄膜成分以及电阻率进行了表征和分析。结果表明,热型原子层沉积技术生长单质钨薄膜的温度窗口为200~250℃,生长的薄膜呈多晶态,由较小粒径的颗粒组成,具有(210)晶面择优取向。XPS测试表明薄膜中W 4f、W 4f及W 5p_(3/2)的特征峰分别位于31.5~31.6、33.5~33.7及36.9~37.1 eV结合能位置处,主要含有W、C、O等元素。生长的单质钨薄膜为β相钨,电阻率为1.6×10^(-4)~3.0×10^(-4)Ω·cm。

关键词：原子层沉积(ALD) 钨电阻率多晶薄膜 β相

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基于云服务器的原子层沉积远程监控系统设计

现代电子技术 2023年第7期46卷 155-160页

作者：宋肖枫陈焰明帅强夏洋昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 中国科学院微电子研究所北京100029

原子层沉积设备置于特定的超净室,设备操作人员需频繁进出超净室观察设备状态及实验数据,操作人员的工作效率受空间限制。针对这一问题,设计一种基于云服务器的原子层沉积远程监控系统,系统主要由数据采集平台、通信协议平台和远程监控... 详细信息

原子层沉积设备置于特定的超净室,设备操作人员需频繁进出超净室观察设备状态及实验数据,操作人员的工作效率受空间限制。针对这一问题,设计一种基于云服务器的原子层沉积远程监控系统,系统主要由数据采集平台、通信协议平台和远程监控平台组成。利用Automation studio搭建贝加莱可编程逻辑控制器和边缘计算网关间数据传输,结合4G和TCP/IP通信技术,使系统实现底层传感器采集到的多种数据通过贝加莱主控器和边缘计算网关实时传输到PC端和手机端的网页进行人机交互,在系统中融合AES加密算法,增强数据远程传输环节数据的保密性,提高系统整体的安全性。测试结果表明,该系统能够实时监测到原子层沉积设备进行实验时的设备状态和实验数据,解决了空间限制的问题,提高了企业生产效率,具有较好的新颖性和实用性。

关键词：原子层沉积云服务器远程监控数据采集通信协议 TCP/IP 加密算法

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原子层沉积与聚焦离子束切片法制备X射线波带片

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光学学报 2023年第11期43卷 300-308页

作者：谭明生明帅强吴雨菲卢维尔李艳丽孔祥东刘海岗夏洋韩立中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海同步辐射光源上海201800

针对X射线波带片对大高宽比的应用需求,采用原子层沉积法在光滑的金属丝表面生长膜厚可高精度控制的多层膜环带结构,再利用聚焦离子束切片技术获得大高宽比的多层膜X射线波带片。采用复振幅叠加法设计了以Al2O3/HfO2分别为明环和暗环材... 详细信息

针对X射线波带片对大高宽比的应用需求,采用原子层沉积法在光滑的金属丝表面生长膜厚可高精度控制的多层膜环带结构,再利用聚焦离子束切片技术获得大高宽比的多层膜X射线波带片。采用复振幅叠加法设计了以Al2O3/HfO2分别为明环和暗环材料的X射线波带片,实验上利用原子层沉积在直径为72μm的金丝表面交替沉积了10.11μm的Al2O3/HfO2多层膜,环带数为356,总直径为92.22μm,最外环宽度为25 nm。通过聚焦离子束切割得到高为1.08μm、高宽比达43∶1的X射线多层膜菲涅耳波带片。该波带片应用于上海光源(BL08U1A)软X射线成像线站时,在1.2 keV X射线下实现聚焦成像功能,展现出利用该技术制备多层膜X射线波带片的潜力。

关键词： X射线菲涅耳波带片原子层沉积聚焦离子束大高宽比多层膜

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PC控制技术在ALD系统中的应用研究

计算技术与自动化 2023年第4期42卷 9-13页

作者：徐硕张轩雄明帅强上海理工大学上海200093 嘉兴科民电子设备技术有限公司浙江嘉兴314006 中国科学院微电子研究所仪器设备研发中心北京100029

针对当前国内原子层沉积(ALD)控制系统中存在硬件结构兼容性较差、数据交换及数据处理能力较弱等问题。通过分析ALD薄膜生长工艺特点,选定系统硬件配件,确定系统控制结构,设计出基于PC控制的ALD系统。系统采用Beckhoff工业PC作为主控制... 详细信息

针对当前国内原子层沉积(ALD)控制系统中存在硬件结构兼容性较差、数据交换及数据处理能力较弱等问题。通过分析ALD薄膜生长工艺特点,选定系统硬件配件,确定系统控制结构,设计出基于PC控制的ALD系统。系统采用Beckhoff工业PC作为主控制器,运用EtherCAT现场总线技术进行控制器与I/O模块之间的数据传输与交换,利用TwinCAT控制软件控制整个系统的运行。新系统在现场运行结果表明:该系统功能完善,实时性强,运行稳定,工艺结果能够达到半导体薄膜工艺标准。基于PC控制的ALD系统,对于实现薄膜生长的自动化具有重要意义,为PC控制应用于薄膜生长提供了指导。

关键词：原子层沉积 PC控制 EtherCAT TwinCAT

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集束型多层纳米薄膜沉积设备的研制

真空科学与技术学报 2020年第11期40卷 1096-1102页

作者：杨胜夏洋兰丽丽陶晓俊冯嘉恒明帅强卢维尔屈芙蓉刘涛中国科学院微电子研究所仪器设备研发中心北京100029 中国科学院大学北京100049 嘉兴科民电子设备技术有限公司嘉兴314006

运用模块化的设计构想,将等离子体增强原子层沉积工艺单元、热型原子层沉积工艺单元,直流磁控溅射单元和射频磁控溅射工艺单元进行高度优化集成,研制了集束型多层纳米薄膜沉积设备。设备创新采用真空旋转传输平台,替代了传统集成设备的... 详细信息

运用模块化的设计构想,将等离子体增强原子层沉积工艺单元、热型原子层沉积工艺单元,直流磁控溅射单元和射频磁控溅射工艺单元进行高度优化集成,研制了集束型多层纳米薄膜沉积设备。设备创新采用真空旋转传输平台,替代了传统集成设备的机械手结构,实现了样品在高真空(5×10^-5 Pa)中传输,而且传输速度快(2~3 s),有效地减少污染,保证样品表面物性的稳定。设备可在全真空的环境下,实现多层纳米薄膜的制备,同时可以对薄膜生长实现原子层精度的控制。设备的磁控溅射工艺平台可以安装金属掩膜板,直接制备图形薄膜。另外设备具有非常灵活的扩展性,针对薄膜工艺需求的不同,可以集成其他的薄膜制备工艺单元。

关键词：原子层沉积磁控溅射薄膜制备集束型设备