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化合物半导体材料碲镉汞表面平坦化方法研究

激光与红外 2012年第7期42卷 778-780页

作者：李春领何铁生侯晓敏秦艳红王春红华北光电技术研究所 73061部队

研究了一种去除碲镉汞液相外延(LPE)薄膜材料表面波纹的方法。器件结果显示,利用该方法可以有效去除碲镉汞薄膜材料表面的波纹,获得较好的平坦化表面,提高了大面积红外焦平面器件芯片工艺和互连效果。

关键词：碲镉汞表面平坦化红外焦平面

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一种新的隔离结构表面平坦化技术

半导体技术 2002年第7期27卷 26-28页

作者：王哲程序亢宝位吴郁王玉琦北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100022 香港科技大学物理系

为克服目前隔离结构平坦化技术在工艺控制、平坦化质量等方面存在的问题,提出了一种新的隔离结构表面平坦化工艺,即利用稠光刻胶做掩膜,结合反应离子刻蚀技术与湿法腐蚀技术,实现不同厚度隔离结构的平坦化。结果表明隔离结构边缘陡峭,... 详细信息

为克服目前隔离结构平坦化技术在工艺控制、平坦化质量等方面存在的问题,提出了一种新的隔离结构表面平坦化工艺,即利用稠光刻胶做掩膜,结合反应离子刻蚀技术与湿法腐蚀技术,实现不同厚度隔离结构的平坦化。结果表明隔离结构边缘陡峭,硅表面平坦均匀。

关键词：隔离结构表面平坦化反应离子刻蚀湿法腐蚀

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气体离化团束对表面的平坦化及清洁化效果

真空科学与技术 1997年第4期17卷 252-258页

作者：田民波山田公清华大学材料科学与工程系北京100084 日本京都大学离子束工学实验室

用原子力显微镜测量了气体离化团束照射后表面粗糙度的变化。已经证实气体团束轰击对表面沾污具有很高的清除率，同时却引起较低的损伤。气体离化团束优良的平坦化和清洁化效果可能与照射中多体碰撞、侧向溅射及高能量密度的沉积相关。

关键词：气体离化团束溅射表面平坦化表面清洁化

利用双磁极平面磁力研磨法对单晶硅表面的抛光实验研究

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机械科学与技术 2024年第6期43卷 1048-1055页

作者：杨燕珍孙旭李嘉旸邹世清傅永建龙岩学院物理与机电工程学院福建龙岩364012 福建省金龙稀土股份有限公司福建龙岩366300

为实现单晶硅表面平坦化,提出双磁极磁力研磨法(DMAF),并设计一套双磁极磁力研磨装置。探究双磁极磁力研磨法的加工机理,明确关键加工参数对单晶硅表面质量的影响,通过单因素对比实验对加工参数进行优化;利用ANSYS MAXWELL有限元软件,... 详细信息

为实现单晶硅表面平坦化,提出双磁极磁力研磨法(DMAF),并设计一套双磁极磁力研磨装置。探究双磁极磁力研磨法的加工机理,明确关键加工参数对单晶硅表面质量的影响,通过单因素对比实验对加工参数进行优化;利用ANSYS MAXWELL有限元软件,对传统平面磁力研磨法与双磁极磁力研磨法的磁场强度进行模拟仿真,对比两种方法在加工区域形成的磁感应强度,以实现定量分析磁性磨料粒子的研磨压力。基于单因素实验结果,确定了双磁极磁力研磨法对单晶硅片表面加工优化后的研磨参数:磨料组合为#200电解铁粉(Fe_(3)O_(4))+#8000白刚玉(White abrasive,WA),磁极间隙为12 mm,磁极转速为300 r/min,磨料质量比为3∶1。结果表明:在优化的研磨参数条件下,研磨60 min后的单晶硅片的平均表面粗糙度由初始的0.578μm降至8 nm,在研磨区域基本实现了镜面加工效果。仿真结果表明:与传统平面磁力研磨法相比,双磁极磁力研磨法可显著提高加工区域的磁感应强度,该研磨法所产生的磁场强度约为传统磁力研磨法的1.5倍。

关键词：双磁极磁力研磨法单晶硅表面平坦化研磨参数磁感应强度表面粗糙度

离子剂量比在气体团簇多级能量平坦化模式中的作用

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物理学报 2021年第22期70卷 48-54页

作者：罗进宝 Vasiliy Pelenovich 曾晓梅郝中华张翔宇左文彬付德君武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 武汉大学动力与机械学院武汉430072

本研究提出采用两种不同的离子剂量比的气体团簇离子束多级能量模式来改善n-Si(100)单晶片的创伤表面.模式一采用低剂量的高能量团簇和高剂量的低能量团簇组合,模式二则采用高剂量的高能量团簇和低剂量的低能量团簇组合.结果证明,模式... 详细信息

本研究提出采用两种不同的离子剂量比的气体团簇离子束多级能量模式来改善n-Si(100)单晶片的创伤表面.模式一采用低剂量的高能量团簇和高剂量的低能量团簇组合,模式二则采用高剂量的高能量团簇和低剂量的低能量团簇组合.结果证明,模式一的平坦化效果优于模式二,两者的均方根粗糙度分别为0.62 nm和1.02 nm.本文在研究多级能量模式平坦化前,先做了单一能量团簇轰击带有机械损伤的Si片实验,来验证创伤去除、离子损伤程度与团簇能量的关系.结果证明,当用15 kV高压加速团簇离子时,划痕去除效率最高,最终表面划痕很浅,但粗糙度下降不明显;当用8 kV,5 kV低压加速团簇离子时,样品表面变得细腻,遗留的离子损伤最轻.然后将多级能量模式一与单一能量团簇轰击靶材进行对比,结果表明,与单一15 keV的高能团簇处理相比,多级能量模式可以获得更为平坦的靶材表面;与单一5 keV的低能团簇处理相比,多级能量模式可以更好的去除划痕等创伤.多级能量模式一将高、低能团簇优点集中起来,从而达到最佳的平坦化效果.

关键词：气体团簇离子束表面平坦化离子剂量比多级能量模式表面粗糙度

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气体团簇离子束两步能量修形法的平坦化效应

物理学报 2021年第5期70卷 117-123页

作者： Vasiliy Pelenovich 曾晓梅罗进宝 Rakhim Rakhimov 左文彬张翔宇田灿鑫邹长伟付德君杨兵武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 岭南师范学院物理科学与技术学院湛江524048 武汉大学动力与机械学院武汉430072

本文提出采用气体团簇离子束的两步能量修形法来改善4H-SiC(1000)晶片表面形貌.先用15 keV的高能Ar团簇离子进行整体修形,再用5 keV的低能团簇离子优化表面.结果表明,在相同的团簇离子剂量下,与单一15 keV的高能团簇处理相比,两步法修... 详细信息

本文提出采用气体团簇离子束的两步能量修形法来改善4H-SiC(1000)晶片表面形貌.先用15 keV的高能Ar团簇离子进行整体修形,再用5 keV的低能团簇离子优化表面.结果表明,在相同的团簇离子剂量下,与单一15 keV的高能团簇处理相比,两步法修形后的表面具有更低的均方根粗糙度,两者分别为1.05 nm和0.78 nm.本文还以原子级平坦表面为研究对象,揭示了载能团簇引起的半球形离子损伤(弧坑)与团簇能量的关系,及两步能量修形法在弧坑修复中的优势.在原子力显微镜表征的基础上,引入了二维功率谱密度函数,以直观全面地给出材料的表面形貌特征及其随波长(频率)的分布.结果表明,经任何能量的团簇离子轰击的表面,在0.05—0.20μm波长范围内,团簇轰击都能有效地降低粗糙度,而在0.02—0.05μm范围内,则出现了粗化效应,这是由于形成了半球形离子损伤,但第二步更低能量的团簇离子处理可以削弱这种粗化效应.

关键词：气体团簇离子束表面平坦化两步能量修形法表面粗糙度

基于耦合仿生和二次压入的表面力学性能改善研究

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基于耦合仿生和二次压入的表面力学性能改善研究

作者：蒋东颖吉林大学

学位级别：硕士

机械产品材料表面力学性能直接关乎其服役工况下使役性能和寿命。应力诱导的表面磨损和疲劳失效等表面力学性能衰退现象成因复杂,且难以有效预测,改善并提升机械产品表面力学性能是现代机械工业不断发展进步的客观需求。与此同时,传统... 详细信息

机械产品材料表面力学性能直接关乎其服役工况下使役性能和寿命。应力诱导的表面磨损和疲劳失效等表面力学性能衰退现象成因复杂,且难以有效预测,改善并提升机械产品表面力学性能是现代机械工业不断发展进步的客观需求。与此同时,传统机械加工和表面压印加工(如纳米压印加工、仿生功能表面制备等)或引发材料表面堆积现象和残余应力积聚效应,从而进一步加剧表面力学性能的退化。因此,提升材料表面力学性能是改善机械接触工作表面的直接途径。自然界生物基于其特有的形态、微观结构和非均质材料特性呈现出极其优异的表面力学性能,如耐磨、减阻、止裂、抗疲劳等,为通过机械产品表面仿生设计与制备改善接触工作表面的力学性能提供了直接模本参考。本文通过优选贝壳、啄木鸟喙为生物模本,基于结构、材料、形态三元耦合仿生设计原理,构建多孔结构、表面涂层材料、二级压痕形态耦元,选取了多孔结构、异质材料、凹坑形非光滑形态开展镁合金基铝涂层仿生材料设计与制备。通过纳米压痕、划痕测试研究材料的力学性能,与此同时,提出了基于二次压入的表面堆积平坦化和残余应力释放方法,并通过仿真分析和试验表征验证了该方法的可行性。本文围绕以下三个方面阐述研究工作:(1)耦合仿生体的制备与表面力学性能研究。基于耦合仿生构建的原理和方法,以具有优异耐磨性能的贝壳和啄木鸟喙为生物模本,制备具有多孔特性的镁合金基体,优选航空铝合金为靶材,利用磁控溅射技术制备以镁合金为基体的功能涂层,制备二元耦合仿生体。在此基础上,对一元(镁基铝合金涂层)、二元(多孔镁基铝合金涂层)耦合仿生体的纳米压痕/划痕响应及表面力学参数(硬度、弹性模量等)进行了试验测定,分析了不同的耦合因素对耦合仿生体表面力学行为的影响。此外,采用维氏压痕技术制备了特征尺寸在微米级尺度的凹坑形态耦元(三元形态)。考虑到压入加工技术制备凹坑形态耦元产生的残余应力积聚和伴随的压痕边缘堆积现象,提出了一种可同步释放压痕内部残余应力并促进表面平坦化的方法,即二次压入法。该方法包括使用维氏压头初始压入产生凹坑形态耦元(即一级压入),以及利用立方角压头在已成形的凹坑楔形面施加纳米级的二次压入。据此研究耦合仿生和二次压入对多孔基涂层材料表面力学性能的定量影响。(2)二次压入有限元仿真分析。运用有限元软件ABAQUS创建了铝合金表面二次压入仿真分析模型,通过分析一级压入和二次压入后的应力分布、特征节点路径上的应力数据、单元集合内能数据三个方面验证了二次压入方法对表面力学性能的有效改善。分析结果证实了二次压入诱导表面产生了显著的残余应力释放和内能耗散,并建立了二次压入的深度和位置与残余应力释放值和内能释放的相关性。研究发现,当二次压入深度为500 nm,压入位置距试样中心横向距离为4.00μm时,获得了33.03%的应力释放和6.044×10 J的内能释放。(3)二次压入诱导平坦化和残余应力释放的试验研究。基于提出的二次压入法,通过实验手段制备了一级维氏压痕,并在已成形的一级维氏压痕凹坑楔形面通过立方角压头制备二次压痕。压入试验表明,二次压入产生的立方角压痕位于初始压入产生的凹坑形单元内部,与维氏压痕边缘相邻。通过选取垂直于维氏压痕棱边的对称面作为参考路径,结合初始压痕和二次压痕边缘的原子力显微镜(AFM)表征分析,验证了二次压入诱导的显著堆积平坦化,边缘堆积高度降低368.7±46 nm。与此同时,通过对压痕微区的X射线衍射(micro-XRD)分析,揭示了二次压入诱导的显著结晶度降低和残余应力释放,进一步试验验证了二次压入法可释放压痕内部残余应力并促进表面平坦化。

关键词：耦合仿生表面平坦化塑性堆积残余应力表面力学性能

超平坦化Gd_3Ga_5O_(12)(111)基片用于石榴石结构材料薄膜的生长

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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黑龙江大学自然科学学报 2007年第2期24卷 275-277,280页

作者：徐振峰辽东学院教育技术中心辽宁丹东118001

通过高温退火处理获得了具有在原子尺度范围内平坦化表面的Gd3Ga5O12(111)基片。在此基片上生长的Y3Fe5O12薄膜的表面光滑度有明显提高。与商品的Gd3Ga5O12(111)基片相比,超平坦化的Gd3Ga5O12(111)基片在生长石榴石结构材料薄膜方面具... 详细信息

通过高温退火处理获得了具有在原子尺度范围内平坦化表面的Gd3Ga5O12(111)基片。在此基片上生长的Y3Fe5O12薄膜的表面光滑度有明显提高。与商品的Gd3Ga5O12(111)基片相比,超平坦化的Gd3Ga5O12(111)基片在生长石榴石结构材料薄膜方面具有明显的优越性。

关键词：表面平坦化基片石榴石薄膜

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大面积高分辨率光刻技术研究

电子工业专用设备 2009年第3期38卷 11-14页

作者：张振宇邓建国刘英坤中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051

以NSR1755i7A型投影曝光机为基础,分析了影响大面积精细光刻图形分辨率的主要因素。利用表面平坦化技术、BARC工艺技术和PEB工艺技术,解决了高分辨率和聚焦深度的矛盾,消除了曝光过程中出现的表面反射和因驻波造成曝光图形边缘罗纹状的... 详细信息

以NSR1755i7A型投影曝光机为基础,分析了影响大面积精细光刻图形分辨率的主要因素。利用表面平坦化技术、BARC工艺技术和PEB工艺技术,解决了高分辨率和聚焦深度的矛盾,消除了曝光过程中出现的表面反射和因驻波造成曝光图形边缘罗纹状的现象,实现了大面积(17.5mm×17.5mm)、高长宽比(160)、高密集(占空比36%)、高分辨率亚微米(0.5μm)精细线条光刻。同时提出了采用两次曝光技术在NSR1755i7A型投影曝光机上实现了厚胶高分辨率图形的制作。

关键词： NSR1755i7A型投影曝光机大面积精细图形光刻分辨率聚焦深度表面平坦化 BARC:PEB