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无阻挡层模板法直流电沉积稀土单质Nd纳米线阵列

龚晓钟 , 汤皎宁 , 徐松志 , 田鹏

稀有金属材料与工程

在草酸电解液中用二次阳极氧化法制备多孔阳极化氧化铝(PAA)模板.通过对各种工艺参数(如电流密度、氧化时间、电解液浓度等)的调整,最终获得孔洞分布均匀、孔径基本一致、孔口呈六边形的PAA模板.同时在不剥离膜的情况下去除阻挡层,使原残留的铝成为基底,起电极作用.在非水体系中,用模板直流电沉积成功地制备了稀土单质Nd纳米线.经过SEM观测,PAA模板孔径在60nm 左右,去阻挡层前后变化不大,制备的Nd纳米线排列有序,尺寸一致:EDS测定表明纳米线为单质Nd及少量Nd2O3纳米线,单质Nd含量为92.73wt%;XRD分析图谱显示所得到的单质Nd及Nd2O3纳米线都为六方结构.

关键词: 金属材料 , 纳米线 , 稀土单质钕 , 非水体系 , 电沉积 , 阻挡层 , 氧化铝模板

用于Cu互连的Ta/Ti-Al集成薄膜的结构和阻挡性能

任国强 , 邢金柱 , 李晓红 , 郭建新 , 代秀红 , 杨保柱 , 赵庆勋

功能材料

应用射频磁控溅射法在(001)Si衬底上制备了Cu(120nm)/Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)/Si异质结,借助原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和四探针测试仪(FPP)等方法研究了Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)集成薄膜用作Cu和Si之间阻挡层的结构和性能。研究发现,Cu/Ta/Ti-Al/Si异质结即使经受850℃高温退火后,样品的XRD图中也没有出现杂峰,表明样品各层之间没有发生明显的化学反应。相对于800℃退火的样品,850℃退火样品的表面均方根粗糙度急剧增大,同时方块电阻也增加了一个数量级,表明Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)集成薄膜在850℃时,阻挡性能完全失效。由于Ta和Cu之间存在良好粘附性以及Ti-Al强的化学稳定性,Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)集成薄膜在800℃以下具有良好的阻挡性能。

关键词: Cu互连 , 阻挡层 , Ta/Ti-Al , 射频磁控溅射

草酸溶液中制备大孔间距的通孔PAA模板?

胡颂伟 , 蔡沈嫄 , 张少瑜 , 王晶 , 宋晔

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.18.005

为了制备规则有序、大孔间距的多孔阳极氧化铝(PAA)模板,通过在传统的草酸溶液中添加乙醇以及阶梯升压的方法,使草酸溶液的耐压从原来的40 V左右提高至150 V,制备了大孔径(约200 nm)、大孔间距(约350 nm)的有序 PAA模板。详细研究了这种高电压氧化得到的具有较厚阻挡层 PAA 模板的通孔工艺,实验结果表明,在5%(质量分数)磷酸水溶液中30℃下浸泡180 min,可以得到有序的 PAA 通孔模板,首次计算了阻挡层的减薄速率为约1.26 nm/min。

关键词: 多孔阳极氧化铝 , 阻挡层 , 模板 , 阳极氧化

集成电路湿法工艺的开发及其在铜内联结构的应用

吴洋 , 王咏云 , 万其超

电镀与涂饰 doi:10.3969/j.issn.1004-227X.2004.04.001

集成电路工业目前多使用如氮化钛、氮化钽等氮化物作为防止铜扩散的阻挡层.然而,在氟离子存在的情况下,铜、银和钯等金属离子会与氮化物发生自发性的置换反应,并造成金属的沉积.所沉积出的钯金属尽管被认为是污染物,但其可作为后续电镀铜工艺的晶种层.此外,利用化学镀技术可成功在活化后的二氧化硅上沉积出镍钼磷薄膜,该材料具有作为铜内联阻挡层及晶种层的潜力.通过原子力显微镜(AFM)、电子显微镜(SEM)、Auger电子显微镜(AES)、X光绕射(XRD)、四点探针(4-point probe)及表面轮廓仪(Alpha-step),研究了镍钼磷薄膜的微观结构、沉积速率、组成及电阻率等.另外,通过直接镀铜及二次离子质谱仪的测量,初步确定了镍钼磷可作为阻挡层及晶种层的特性.

关键词: 置换反应 , 阻挡层 , 晶种层 , 铜内联

共沉淀法制备Sr(Fe0.5Nb0.5)O3纳米粉体及其介电性能研究

文永飞 , 王卓 , 李海娟 , 房明瑞 , 王春

人工晶体学报

采用共沉淀法制备Sr(Fe0.5Nb0.5) O3纳米粉体,两步烧结工艺制备Sr(Fe0.5 Nb0.5) O3陶瓷.用X射线衍射仪(XRD)分析烧结温度、煅烧时间、体系温度、pH值和初始溶液浓度对前驱体粉体物相的影响,用扫描电子显微镜(SEM)分析Sr(Fe0.5 Nb0.5) O3纳米粉体和陶瓷的微观形貌,用阻抗分析仪研究陶瓷的介电性能.结果表明:当体系温度为25℃,pH值为9,初始溶液浓度为0.25 mol/L,在950℃煅烧2h后可获得颗粒分布均匀(~ 50 nm)的Sr(Fe0.5Nb05)O3纳米粉体,用该纳米粉体获得的Sr(Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷有优异的频率和温度稳定性及高的介电常数(ε'>2×103)和较低的介电损耗(1 kHz,tanδ=0.086).高的介电常数与陶瓷晶粒和晶界间阻挡层的形成有关,低的介电损耗来源于陶瓷致密的微观结构.

关键词: 共沉淀法 , 纳米粉体 , 两步烧结 , 阻挡层

第二相对镁基材料微弧氧化过程的影响机制*

王艳秋 , 吴昆 , 王福会

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00500

对含有不同类型第二相的镁基材料进行微弧氧化处理, 研究基体材料第二相对其微弧氧化行为的影响规律及其影响机制. 利用SEM观察第二相在微弧氧化初期阶段的存在状态, 并结合EDS分析第二相的成分及状态变化; 通过不同镁基材料在微弧氧化过程中的电压演变趋势分析第二相对微弧氧化行为的影响. 根据微弧氧化膜的生长原理, 将膜层的生长过程简化等效为一个电容器的反复击穿-重构过程, 并依此讨论了微弧氧化膜的形成过程及第二相的影响机理. 结果表明, 第二相对镁基材料微弧氧化行为的影响与其自身特性密切相关; 在微弧氧化的初期阶段, 第二相是否具备阀金属特性及其导电特性是影响微弧氧化行为的重要因素. 对于具备阀金属特性的第二相, 由于其表面能够形成火花放电所必须的阻挡层, 因此第二相的存在不会对微弧氧化行为产生明显影响. 对于不具备阀金属特性的第二相, 其导电特性决定了镁基材料在微弧氧化初期阶段能否正常发生火花放电并顺利进入膜层生长阶段.

关键词: 镁合金 , 金属基复合材料 , 第二相 , 微弧氧化 , 阻挡层

基于Ir(ppy)2acac的掺杂浓度对OLED器件发光性能影响研究

张麦丽 , 张方辉 , 张微 , 黄晋

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20142903.0328

制备了结构为:ITO/MoO3 (40 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/CBP:Ir(ppy)2 acac(x%) (30 nm)/BCP(10 nm)/Alq3 (40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)的器件,Ir(ppy)2acac为绿色磷光染料,x分别为4%、6%、8%、10%.通过调节绿色磷光染料的掺杂浓度,对器件的发光性能进行了研究,发现在掺杂浓度为8%,亮度为490 cd/m2,器件获得最高电流效率为69.43 cd/A,相比4%的器件高出27.5%.分析原因是掺杂浓度越高,载流子在绿色染料上复合的几率越高;CBP与Ir(ppy)2 acac的LUMO能级均为2.5 eV,注入主体CBP上的电子可以直接传递给掺杂染料,避免电子对掺杂染料传递过程中的能量损失;较高的掺杂浓度更有利于载流子的传输.然而,较高的掺杂浓度会引起三线态激子的猝灭效应.另外,由于TCTA、BCP为载流子阻挡材料,具有较高的三线态能量,可以将载流子和激子限制在发光层内.

关键词: 有机电致发光器件 , 磷光 , 掺杂浓度 , 阻挡层

非通孔多孔氧化铝基底上原位生成Pd纳米材料的制备及应用

陈梓庭 , 梁营

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2017.06.160329

以非双通的多孔氧化铝(AAO)(Al基底为支撑体)为模板,基底Al作为还原剂,在AAO孔道内原位合成了Pd单质(Pd/AAO). 本文详细研究了AAO阻挡层的去除以及Pd/AAO的酸腐蚀处理后的情况. 采用扫描电子显微镜观察了不同条件下形成的形貌,提出了一个近似合理的生成Pd单质的机理. 评价了其对苯硼酸和对溴苯甲醛Suzuki反应的活性. 摩尔分数0.06%Pd催化剂在温和的实验条件下可以高效催化Suzuki反应,产率达到99.8%. Pd/AAO固体片状结构在液相反应中直接从溶液中取出即可进行下一次反应,易于分离和回收,可使用性强. 此研究为有机反应异相催化剂的设计提供了一个有效的思路,在实际应用中具有一定的指导意义.

关键词: 多孔氧化铝 , 阻挡层 , Pd , Suzuki反应

石英坩埚内高纯隔离层在高效多晶硅铸锭中的应用

王梓旭 , 尹长浩 , 董慧 , 吴志勇 , 钟根香 , 黄新明

硅酸盐通报

多晶硅铸锭过程中,石英坩埚侧壁中的杂质通过固相扩散进入并残留在多晶硅锭的边部,形成多晶硅锭边部的低少子寿命区(边部红区).本文通过在坩埚侧壁上制作三种不同成分的高纯隔离层来阻挡坩埚侧壁中的杂质向硅锭中的扩散,以降低硅锭中的边部红区比例.结果表明采用掺钡高纯隔离层可以使硅锭中的边部红区显著变窄,基本消除硅方中的边部红区.

关键词: 高效多晶硅 , 隔离层 , 红区

非晶Nb-Ni薄膜用于Cu与Si之间阻挡层的性能和结构的研究

张磊 , 冯招娣 , 王世杰 , 贾艳丽 , 贾长江 , 闫其庚 , 李晓红 , 代秀红 , 刘保亭

人工晶体学报

采用射频磁控溅射法架构了Cu(50 nm)/Nb-Ni(50 nm)/Si异质结,利用四探针电阻测试仪、X射线衍射仪和原子力显微镜等研究了样品在不同温度下高真空退火后的结构及输运性质.结果表明:经退火处理后的样品的方块电阻均小于常温下样品的方块电阻;X射线衍射图谱中,各个退火温度下均没有Nb-Ni结晶峰和其它杂峰出现;在AFM图像中,随着退火温度的上升,样品表面的粗糙度逐渐增加,晶粒的尺寸也在逐渐增大,直到当退火温度达到750℃左右,样品表面布满了岛状晶粒进而导致阻挡层失效.

关键词: 阻挡层 , 铜互连 , Nb-Ni薄膜

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