一、离子束溅射制备的氧化钽层的绝缘特性（论文文献综述）
魏晓慧[1]（2020）在《LED微弧氧化铝基板及其表面金属化技术研究》文中研究表明基板散热问题已成为制约大功率LED发展的重要因素.文章采用微弧氧化技术在铝合金基板上制备了氧化物绝缘层,并采用磁控溅射工艺在其上制备了导电膜.制备的氧化铝绝缘层的热导率可达1.2 W/m·K,并有效减小基板的封装界面热阻,与常用的聚合物绝缘层基板相比,可有效提高基板的散热性能.得到了针对Cr/Ni-Cu金属膜层的最佳镀膜工艺,测试表明镀制的导电膜层结合力达到6.4Mpa.
蔡炜[2]（2020）在《印刷氧化锆绝缘层及柔性薄膜晶体管研究》文中提出薄膜晶体管（TFT）是目前主流显示技术中的关键器件,其中,栅极绝缘层是薄膜晶体管实现低功耗和高稳定性的核心材料之一。氧化锆（Zr O2）等高介电（High-k）绝缘材料具有高电容和宽禁带的特点,相较于Si Nx和Si Ox等常规绝缘材料,可以有效提高显示单元阵列的密度和性能。传统真空镀膜制备绝缘层存在成本高、效率低的问题,溶液加工法可实现薄膜的直接图形化,适合大面积薄膜制备。本文重点为印刷氧化锆绝缘层薄膜晶体管,开发了绝缘墨水,研究了印刷技术及低温工艺,并实现了柔性晶体管的制备。本论文系统分析了氧化锆绝缘墨水的可印刷性和固化过程中的组分变化,研究了旋涂及喷墨打印绝缘薄膜技术,使用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）有机绝缘材料掺杂提高印刷氧化锆绝缘层的抗弯折性,通过优化前驱体材料及UV辅助热退火工艺实现了绝缘薄膜的低温制备,最终得到柔性TFT器件。主要研究成果如下:（1）研究分析了颗粒型和前驱体型氧化锆墨水的特性,挖掘出适用于制备印刷绝缘薄膜的前驱体型墨水。利用TG/DSC、FTIR和XRD测试手段研究了退火过程中氧化锆墨水固化及致密化过程,发现Zr NO3和Zr OCl2前驱体有利于实现墨水低温成膜。揭示墨水粘度、张力和流变特性与可印刷性的联系,提出墨水的印刷稳定性可用不同温度和不同剪切速率下粘度的稳定性来表征。（2）研究了旋涂和喷墨打印方式中前驱体溶液的物理特性（粘度、张力和浓度）、印刷参数和退火工艺对氧化锆绝缘层及器件的影响。其中,旋涂制备的66nm氧化锆绝缘层器件迁移率10.2cm2/V·s,开关比2.0×105;喷墨打印制备的55nm氧化锆绝缘层器件迁移率12.4cm2/V·s,开关比1.2×106。偏压稳定性研究发现,在5V正偏压下条件下,1小时内喷墨打印氧化锆TFT阈值电压正漂1.3V,旋涂器件为0.4V,证明溶液法绝缘层在显示应用中具有一定的潜力。（3）研究了PVP有机绝缘材料对氧化锆薄膜的改性作用。印刷制备了PVP、PVP掺杂Zr O2和Zr O2/PVP叠层三种栅极绝缘层的TFT器件。研究表明高温退火会破坏PVP分子结构,200℃退火的印刷PVP绝缘层器件迁移率最高,为4.6cm2/V·s,开关比≥105。叠层绝缘层结构由于表面不平整以及更多的界面缺陷,器件漏电流较大,开关比仅为103。而PVP微量掺杂Zr O2可降低绝缘层与有源层界面的缺陷,0.5%PVP掺杂Zr O2绝缘层的器件迁移率8.2cm2/V·s,开关比1.5×105,正偏压应力下Vth正漂0.8V,且迁移率和开关比无明显下降。混合绝缘体系提高了氧化锆薄膜的抗弯折性,为制备柔性器件提供条件。（4）研究了印刷氧化锆的低温工艺,通过优化前驱体材料以及UV辅助热退火工艺提高低温退火绝缘层的可靠性。提出采用μ-PCD测试来分析大面积印刷绝缘薄膜的缺陷和均匀性,优选出以Zr OCl2为前驱体的墨水,在退火温度为200℃的条件下实现了低漏电流密度(5×10-6A/cm2@10V)绝缘薄膜的制备。基于印刷PVP掺杂Zr O2绝缘体系获得了柔性TFT器件,器件在20mm弯曲半径条件下弯折1万次后迁移率保持在5.5cm2/V·s,开关比约为105,关态电流6.1×10-10A,具有一定抗弯折特性,对印刷柔性薄膜晶体管的制备有一定的借鉴意义。
黄权波[3]（2019）在《纤维素基导电纸的制备与应用研究》文中研究表明纸张的发明和使用是人类文明的一个重大进步。来源丰富、低成本、可再生的纤维素纸是人类文明的重要载体,极大地促进了知识和技术的交流、传承与发展。纸张同时也是一种重要的纤维基多孔材料,不仅具有柔性、廉价、来源广、环境友好的突出优势,而且具有特殊的化学性质和材料结构,可以与其他功能材料复合,在能源、分离、吸附等领域均有应用,大大提高了技术可持续性和产品的综合性能。近几十年来,现代电子产业的发展在为人类社会带来巨大变革的同时也产生了大量的电子垃圾,给环境带来越来越大的压力。因此,发展廉价、柔性、可持续的纸基电子产品和器件成为一个重要的方向。尤其是基于纤维素和纤维素纸的导电材料,由于在多个功能材料领域具有广泛的应用前景,引起了研究者的关注。本论文面向发展高性能导电纸和纸基导电材料的重要需求,基于纤维素纤维与活性物质之间的相互作用,在传统造纸技术的基础上,研究了纤维素基导电纸的规模化生产技术。主要的研究内容包括:（1）分别选用针叶木纤维和细菌纤维素纤维作为基体,通过银镜反应在纤维表面原位生成银纳米颗粒,获得导电纤维。初步探了银纳米颗粒在不同尺寸的纤维表面上的生长机理及其对纤维性能的影响,并进一步探索了导电纳米银/纤维素纤维的应用。导电纤维可抽滤成纸,电阻最低可达2.6Ωsq-1。导电的细菌纤维素纤维可以作为强度添加剂和导电添加剂与丙烯酰胺混合,制备可以反复拉伸的复合导电水凝胶。导电水凝胶电阻随拉伸应变增大而增大,在拉伸应变传感方面具备良好的应用潜力和广阔的发展前景。（2）采用简单、有效、低成本和可规模化的方法来制备氧化石墨烯/纤维素纸。在复合纸的制备过程中,利用阳离子聚丙烯酰胺诱导氧化石墨烯纳米片组装到纤维素纤维的表面。该方法有效地抑制了氧化石墨烯在复合纸中的团聚,使得氧化石墨烯在复合纸分布均匀,从而使复合纸获得了优异的机械性能和气体阻隔性能。此外,利用后续的抗坏血酸对氧化石墨烯的还原可以获得具有良好导电性的还原氧化石墨烯/纤维素复合纸(143±21Ωsq-1)。随后探讨了不同的造纸方法对复合纸性能的影响,并研究了石墨烯含量对复合纸机械性能、阻隔性能和导电性的影响,并初步探索了导电纸在电化学方面的应用。（3）将纳米银/纤维素纤维与氧化石墨烯/纤维素纤维混合,通过湿法成纸的技术和抗坏血酸的还原,获得了纳米银/石墨烯/纤维素纸。石墨烯/纤维素纤维和纳米银/纤维素纤维之间通过氢键作用力和范德华力紧密结合在一起,可制备成自独立无粘合剂电极,并应用于柔性全固态超级电容器。在整个电极体系里,纳米银/纤维素纤维作为柔性三维集流体,确保了电容器的快速充电放电过程。石墨烯/纤维素纤维提供了电化学活性位点,同时增强整个电极的机械强度和导电稳定性。随后,对超级电容器的性能进行了测试,分别研究了纳米银,石墨烯和纤维素纤维对电容器柔性,机械性能和电化学性能的影响,同时对纤维素的干燥和快速吸水特性在超级电容器的轻质运输和使用上的影响进行了探索。（4）以聚丙烯薄膜和商业打印纸为原料,通过热压的方法制备了比纸和塑料具有更好表面性能和机械性能的复合纸。该复合纸对水分和化学溶剂都表现出较强的抗性,同时保留了普通纤维素纸的特点,例如重量轻,柔韧性好和可折叠性等。基于该复合纸,开发了一种旋涂式银镜反应的无电沉积方法。通过调控银镜反应的反应层厚度解决了在传统银镜反应中膜表面会产生大颗粒的问题,并最终得到高导电、表面粗糙度低和导电稳定的银纸基电极。随后对该银纸在有机薄膜太阳能电池和有机发光二极管中的应用进行了初步探讨。
李文习[4]（2019）在《氧化铪基阻变存储器及其集成串扰问题研究》文中研究表明阻变存储器（Resistive Switching Memories,RRAMs）作为新型非易失性存储器的一种,具有简单类电容结构、最小4F2单元面积、易三维集成等优点,被认为是最有潜力的下一代非易失性存储器。可用于RRAMs的介质层材料有多种,如过渡金属氧化物（HfOx,Ta Ox,Ti Ox等）,其中基于HfOx的RRAMs具有转变速度快、操作电压低等优点而得到了广泛关注。但HfOx基的RRAMs应用中还存在不足之处,如参数一致性有待优化、转变机制需进一步探索、交叉集成串扰等问题。本论文围绕上述问题开展了以下研究:【1】针对参数一致性问题,本文设计了ITO/HfOx/Ti N（IHT）和ITO/HfOx/Ti Oy/Ti N（IHTT）两种堆叠结构HfOx基阻变器件。对不同阻变层厚度和单元尺寸的IHT器件测试,结果表明,基于厚度5nm阻变层构建的器件单元特征尺寸缩小至50μm时Endurance性能可达104次以上,且高低阻参数一致性得到改善。在IHT器件基础上,通过增加不同厚度Ti Oy插层构成IHTT器件,测试结果表明2-3nm的Ti Oy插层使得器件操作电压一致性得到改善。【2】本文通过对IHT器件IV特性曲线进行双对数坐标下的拟合,探索分析了其转变机制,拟合结果表明器件高阻态（HRS）为SCLC机制,低阻态（LRS）为欧姆传输机制;Set和Reset过程的统计分析表明器件表现出量子化电导现象。【3】针对交叉集成串扰问题,本文构建了Ag-HfOx基和Ag-HfOxNy基两种不同的选通管器件;测试结果表明,两种器件开关比分别达106倍和107倍。相比HfOx基器件,HfOxNy基器件的电压一致性较好且驱动电流可达10μA;通过把Ag/HfOxNy（选通管单元）与Ru/HfOx（阻变单元）进行串联,电学测试表明其漏电流降至1p A。基于1S1R型Ag/HfOxNy与Ru/HfOx器件单元提取参数,进行交叉阵列电路级别HSPICE仿真模拟,研究了器件阵列的读宽裕度与阵列尺寸、驱动电流、串扰电流以及灵敏电阻的依赖关系,验证了1S1R交叉阵列的集成串扰解决方案。
姚占东[5]（2019）在《LED芯片中沉积SiO2做PV膜技术控制机理的研究》文中研究说明随着半导体技术的飞速发展,SiO2沉积已成为薄膜科学领域的研究热点,在电子、机械、LED、生物医学、航空、通信等产业领域得到广泛应用。而PECVD技术是当今制备SiO2薄膜最简单有效的一种方法,所制备出的SiO2薄膜具有众多优点。但在工艺沉积过程中,由于射频功率、腔体温度、压力等因素影响,出现不稳定的沉积成膜现象,严重影响薄膜沉积的均匀性和质量。本文在对研究背景、研究现状和目的与意义进行分析的基础上,基于SiO2性质和生长原理,结合公司生产遇到的问题,对实际生产中PV薄膜结构性质进行实验对比分析,提出一种解决薄膜致密性不佳继而引起使用寿命低问题的方法。实验选择牛津PECVD（型号为800Plus）作为SiO2薄膜沉积设备,保证实验参数可实时调控,包括射频功率、腔体压力、温度和气体流量比等重要条件。通过优化控制参数发现:降低射频功率能降低SiO2薄膜的沉积速率,有利于改善化学蚀刻速率,制备出的薄膜均匀性更佳。对设计的腔体压力、衬底温度进行测试控制和调试,系统能够实现预期的功能且运行稳定。以硅烷SiH4和笑气N2O为实验原料,在蓝宝石衬底上均匀沉积SiO2薄膜。实验结果表明,预得到厚度为800±5A,折射率为1.5 ±0.5的SiO2薄膜,最优的工艺参数为:射频功率100W,腔体压力500mTorr,衬底温度250℃,N20与SiH4流量比100:10。因为,此时的SiO2薄膜沉积速率可降低至5～10A/s,化学蚀刻速率降低至小于10A/s,沉积过程稳定,膜层质量最佳。实验结果对提高产品的抗氧化性、抗腐蚀性等具有重要的参考意义,而高质量膜层可以有效保护产品,保证产品使用寿命,提升企业产品核心竞争力。优质的SiO2薄膜生产技术会迅速应用于同行业中,实现规模性生产,提升行业整体制造水平,推动行业发展质量。
张昱[6]（2018）在《钇掺杂氧化铪薄膜结构和介电及铁电性能研究》文中认为作为具有代表性的高介电常数材料,氧化铪已被广泛应用于微电子工业。最近采用特殊工艺制备的掺杂氧化铪薄膜被发现具有显着的铁电性质,这一新型铁电材料与硅基CMOS集成电路工艺良好的兼容性,使其对于集成铁电学的发展具有重要意义,氧化铪基铁电薄膜的研究将带来铁电存储器研究的新突破。研究显示,氧化铪基薄膜的介电性能主要取决于相结构。为了调控薄膜的电学性能,需要研究氧化铪的相变机制。目前人们只单纯依赖实验寻找相变所需的掺杂浓度、薄膜厚度以及沉积温度等工艺参数,这无疑会延长研发周期和提高研发成本。此外,现阶段高质量氧化铪基铁电薄膜的制备方法多为原子层沉积法（ALD）,成本高且不易获得大面积的薄膜。因此,研究溅射法制备高质量超薄氧化铪基薄膜并系统地研究薄膜的相变机制是非常必要的。本文利用中频孪生靶反应磁控溅射法制备不同成分的氧化铪基薄膜,系统地研究反应气体比例、沉积气压、衬底温度、掺杂浓度等工艺参数对薄膜的成分、结构、表面形貌和介电及铁电性能的影响,对薄膜的相变机制进行了初步分析。此外,本文还利用沉积金属铪缓冲层的方法,抑制氧化物薄膜与硅衬底之间的界面氧化层厚度,以达到优化叠层薄膜器件的电学性能的目的。本文取得的主要研究结果如下:（1）在中频孪生靶反应磁控溅射系统中,利用高纯金属铪双靶在氩气与氧气混合气体中沉积厚度均匀、结构致密、厚度在几纳米到几百纳米范围内可调控的氧化铪薄膜。研究了薄膜生长过程中微观结构和介电性能随工艺参数的演变。结果表明,中频孪生靶磁控溅射法可以有效避免金属靶反应溅射沉积化合物薄膜中普遍存在的“靶中毒”现象。随着氧分压的增大,氧化铪薄膜中的氧空位减少、薄膜结构致密,薄膜的表面均方根粗糙度从0.876 nm降到0.333 nm,同时薄膜的漏电流降低近三个数量级。通过计算拟合发现,本工作中制备的氧化铪在外加电压变化过程中存在欧姆机制和陷阱辅助隧穿机制两种漏导机制。沉积气压的减小可以降低薄膜的生长速率,同时薄膜变得更致密,漏电流随之降低。随着衬底温度的升高薄膜由非晶结构向单斜相转变,温度越高晶粒越大,漏电流随之升高。（2）在反应磁控溅射系统中,利用金属钇单靶和金属铪双靶通过共溅射方式沉积一系列不同钇掺杂浓度的氧化铪薄膜。系统地研究掺杂浓度和衬底温度对薄膜结构和介电性能的影响,并对薄膜的相变机制进行了初步分析。结果显示,薄膜由表层到衬底可分为表面污染层-完全氧化层-缺氧层-界面层。从晶体结构看,Y的掺入有利于稳定立方相,发生相变的临界掺杂浓度约为7.4-9.2 mol%。引入表面能对单斜-立方相变发生的经典力学理论条件进行了修正,计算得到室温下钇掺杂氧化铪薄膜临界相变的厚度-成分相图和固定钇掺杂含量时的厚度-温度相图,实验与理论计算结果相吻合。电测性能结果显示所有样品皆为标准线性电容,薄膜的介电性能随着Y掺杂浓度升高而优化,薄膜的介电常数最高可达29,薄膜的漏电流密度低至1×10-7 A/cm2。（3）利用反应磁控溅射技术制备10 nm钇掺杂浓度为1.5mol%的氧化铪薄膜,为了控制氧化物薄膜与硅衬底之间形成的界面氧化层的厚度,在硅衬底与氧化铪薄膜之间沉积一层超薄的（～1 nm）金属铪缓冲层。系统地研究了缓冲层对薄膜的结构和电性能的影响。结果表明,金属铪缓冲层的存在有效降低界面氧化层的厚度,但不会影响薄膜的晶体结构,薄膜为具有铁电性能的正交相。通过实验分析和理论计算,得出界面氧化层对金属-绝缘体-半导体（Metal-Insulator-Semiconductuor,MIS）结构的氧化铪薄膜介电及铁电性能具有至关重要的影响。界面氧化层的厚度增大导致薄膜介电常数下降,当界面氧化层厚度大于四分之一薄膜厚度时,薄膜不会出现电滞回线。对不同沉积温度对薄膜铁电相变以及电性能影响的研究结果表明,经过快速退火处理后的薄膜的相结构随着衬底温度的升高,由正交相主导转变为单斜相主导。电性能结果表明,沉积温度为200℃的薄膜,经过快速退火处理后,具有最高的剩余极化强度及矫顽场强（20 μC/cm2）及较低漏电流密度（10-6A/cm2;MV/cm）。
贾一凡[7]（2018）在《4H-SiC MOS结构陷阱特性及栅氧化层可靠性的研究》文中进行了进一步梳理4H-SiC作为典型的第三代半导体材料,具有禁带宽度大、临界击穿电场高、电子饱和速度高以及热导率高等优点,非常适合制备高温、高压、大功率和抗辐射的电力电子器件。在碳化硅功率器件家族中,4H-SiCMOSFET具有工作频率高、开关损耗低、导通电阻低和电流密度大等优点,将会逐步取代Si基IGBT器件,显着提高电力电子系统的开关频率和整体效率,并降低设备的冷却需求。然而由于4H-SiCMOS结构中存在着大量各种类型的陷阱,导致实际制备出来的4H-SiCMOSFET功率器件仍然面临着沟道迁移率较低和栅氧化层可靠性较差两大问题,成为阻碍其进一步发展的重要障碍。因此,需要对4H-SiCMOS结构中各种类型陷阱的特性和栅氧化层可靠性进行深入的研究。本论文围绕不同氧化和钝化工艺对各种类型陷阱以及栅氧化层可靠性的影响进行了相关的理论和实验研究,主要的研究内容及创新成果如下:1)研究了 4H-SiC MOS结构中各类型陷阱主要的电学特性以及对4H-SiC MOSFET功率器件主要性能参数的影响。研发了一种分阶段电压应力配合紫外光照的测试方法,可以直接从N型4H-SiCMOS电容样品中提取出慢态空穴陷阱的密度,为进一步探索N型4H-SiCMOS电容中的空穴陷阱提供了一种便捷可靠的评估方法。2)研究了不同氧化温度对4H-SiC MOS电容的影响。对比研究了不同氧化温度对MOS电容中各类型陷阱、固定电荷以及栅介质完整性的影响,并且研究分析了高温热氧化工艺对4H-SiCMOS电容电学特性的改善机理。结果表明,导带底附近的界面态密度、过渡层中的近界面陷阱密度以及氧化层中显负电性的固定电荷数都会随氧化温度的升高而减少,在1350℃氧化条件下,电导法提取的4H-SiCMOS电容导带底0.2 eV处的界面态密度仅有3×1011cm-2 eV-1。3)研究了 NO退火钝化工艺对4H-SiC MOS电容栅氧化层可靠性的影响。利用时间相关的电压应力测试和分阶段电压应力配合紫外光照测试,研究了 NO退火工艺对MOS电容平带电压正向和负向稳定性的影响,查明了在不同测试温度条件下MOS电容样品电学特性的变化规律。研究分析了 NO退火工艺导致4H-SiCMOS电容特性改善的微观机制,并通过仿真计算验证了 NO退火的钝化机理。结果表明,NO退火在有效的减少4H-SiC MOS结构中的各类电子陷阱的同时也会引入大量额外的慢态空穴陷阱。在NO退火样品中提取的慢态空穴陷阱密度是Ar退火样品的4-6倍,这种慢态空穴陷阱一旦捕获正电荷,在短时间内难以快速释放,会严重影响4H-SiC MOSFET功率器件阈值电压的负向稳定性。4)同时研究了 N和P型4H-SiCMOS电容在不同NO退火工艺条件下对电子和空穴陷阱的影响,提出了 NO退火工艺的优化方案。对比了不同NO退火工艺对界面处引入N元素含量的影响,研究分析了 NO退火工艺对导带底附近界面态密度和氧化层中固定电荷数的影响,以及慢态陷阱与NO退火工艺条件之间的关系。随着NO退火温度的升高和退火时间的增加,界面附近引入的N元素含量（面密度）也在逐渐增加,在N型样品中引入的N元素面密度约为P型样品中的1.3倍。NO退火引入的N元素在P型4H-SiC MOS电容中产生了一种深能级界面陷阱,能级位于4H-SiC价带顶以上0.5～0.6 eV左右,其数量与界面处N元素的含量呈现出较强的正相关性。5)提出一种新型的氮磷混合钝化处理技术并研制了 4H-SiC MOS电容样品。该工艺方法在热氧化工艺过程中同时含有N和P两种元素对样品进行氮磷混合钝化,研究分析了引入适量P元素对MOS结构中陷阱特性和栅氧化层完整性的影响。结果表明,4H-SiC外延表面的P+注入层经过牺牲氧化后,约60%的注入P元素保留在生长的Si02薄膜中,其分布贯穿整个Si02薄膜直到界面处,并且在Si02层中P元素的浓度基本是均匀的,为4×1019 cm-3左右。测试发现氮磷混合钝化几乎能完全消除4H-SiC MOS结构中的近界面电子陷阱,但同时也引入了更多的慢态空穴陷阱。6)研究了钡氧化物钝化对界面特性以及不同退火条件对钡氧化物钝化效果的影响。XPS测试分析了 Ba元素在样品中的分布与存在形式,研究分析了钡氧化物过渡层改善界面特性的微观机理,并通过仿真计算验证了含钡氧化物过渡层的钝化机理。结果表明,钡氧化物钝化处理能有效降低的降低4H-SiCMOS结构中的电子陷阱,改善了 4H-SiC/Si02界面质量,提高平带电压稳定性,同时也提升了栅介质的完整性,降低了栅漏电流。在N2+02环境中的退火处理更有效地提高改善效果。
杨俊华[8]（2018）在《阳极氧化法制备MgAl2O4薄膜及其特性研究》文中提出TFT阵列作为液晶显示（LCD）和有机发光二极管显示（OLED）的核心部件,一直是科研工作者的重要研究对象。非晶氧化物半导体薄膜晶体管（AOS-TFT）凭其迁移率高、在可见光区域透明、可低温制备,性能稳定等优点受到人们的青睐。而目前规模化生产的TFT制备必须在高真空条件下,真空设备不仅价格昂贵,而且薄膜沉积过程中容易产生氧空位,导致器件性能下降。本文使用的阳极氧化法,是在空气氛围室温条件下制备氧化物薄膜,操作简单,成本相对较低。本文在本实验室研究成果的基础上,改用酒石酸铵乙二醇溶液为电解液,探索不同原子比的Mg-Al合金膜阳极氧化处理后的结构、性能等。本文的主要工作和研究结果如下:1.利用电子束蒸发台,保持其它工艺参数不变,仅改变Mg靶的轰击束流,通过薄膜测试表征,发现电子束流越大,薄膜的粗糙度减小到一定程度后有增大的趋势,Mg掺杂浓度越来越大。2.本文阳极氧化的恒压均为85V,氧化时长为1.5h,将原子比相同的薄膜经不同氧化电流密度氧化处理后,进行AFM、EDS、XRD分析,氧化电流密度较大时,薄膜表面较为平整,均匀性良好,氧化电流密度越小,薄膜质量越差,流失到电解液中的Mg越多。氧化电流密度为1.2和1.5mA/cm2时,可以得到表面平整、均匀致密的复合金属氧化物薄膜。通过XRD图谱分析,阳极氧化制备的薄膜为非晶结构。3.经阳极氧化处理后,薄膜的MIM漏电流测试结果表明,适当增大氧化电流密度可以提高薄膜的绝缘性能和稳定性。最佳的氧化电流密度为1.2mA/cm2。此条件下制备的复合金属氧化物薄膜的漏电流为10-7A/cm2量级,击穿电压为25V。4.对比相同氧化电流密度氧化的不同原子比薄膜的J-V特性曲线,发现Mg、Al原子比为0.11、0.15薄膜,绝缘性最好,漏电流密度为10-7A/cm2量级,击穿电压相对较高。5.小氧化电流密度氧化的小比例掺杂的薄膜300℃退火处理后,漏电流明显降低,击穿电压由15V上升到22V。大氧化电流密度氧化的大比例薄膜,均匀致密,存在的缺陷较少,经退火处理后,绝缘性能基本不变。
万美南[9]（2017）在《VO2凝胶薄膜的密闭环境热处理及N掺杂VO2薄膜的制备与性能研究》文中研究表明VO2具有金属-绝缘体转变（MIT）性能,其M1相和R相之间的相变温度（TC）最接近室温,可应用在热致变色智能窗等节能领域,吸引了全世界范围的广泛研究。但是由于V存在着众多价态,关于纯相VO2（M1）薄膜的大规模生产以及实现其应用仍需寻找简易经济的制备方法。在薄膜材料的制备过程中,热处理气氛等条件对于能否形成化学计量比的VO2十分重要。目前一般热处理VO2采用的是流动的N2或者Ar气氛,但是在热处理期间采用流动气氛,需要消耗大量的保护气体。基于溶胶-凝胶法可制备性能优异VO2薄膜的基础上,本论文采用一种简便且重复性好的封闭环境NH3热处理法制备了高纯度的VO2（M1）薄膜。同时,发现该方法可实现N在VO2薄膜中的掺杂。本文利用掠入射X-射线衍射（GIXRD）、Raman光谱、X-射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）等表征VO2薄膜微观结构,采用紫外-可见-近红外分光光度计测试其光学性能;研究了N元素掺杂对VO2（M1）薄膜结构和性能的影响;并且,通过第一性原理模拟了不同模式N掺杂VO2的能带结构。另外,针对实验通常采用的石英玻璃衬底价格昂贵的问题,探索在普通玻璃或硼硅酸盐玻璃上制备具有热致变色效果的VO2薄膜。其主要研究结果和结论如下:1、采用封闭环境热处理法即可在石英玻璃上成功制备出VO2（M1）薄膜,其中封闭NH3气氛法简易,经济。前驱体中VO2+离子浓度和PVP掺量越高,制备出的VO2薄膜越厚,更利于VO2晶体生长,但是可见光透过率逐渐降低。2、通过控制本底气压、热处理温度和保温时间可重复制备出高纯度的VO2（M1）薄膜。在本底气压为0.6×1032.0×103 Pa,热处理温度为470590°C,保温时间不小于0.5 h范围内,都可以制备出主晶相为VO2（M1）的薄膜。另外,适当增加NH3的浓度有利于提高薄膜中VO2（M1）相的纯度。本实验得到的最佳热处理工艺为:本底气压1.02.0×103 Pa,500530°C保温0.51 h。实验制备的VO2薄膜较佳的光学性能为:Tlum≈3941%,ΔTsol≈7.7%,ΔT2000 nm≈50%。3、采用封闭NH3热处理法制备VO2薄膜成功实现N的掺杂:包含替位N掺杂模式和间隙N掺杂模式。通过调节NH3浓度可制备不同N掺量的VO2薄膜。提高NH3浓度可有效降低VO2薄膜的相变温度从57.8至48.7°C,同时热滞回线的宽度变窄约17°C。实验和理论计算结果一致表明,替位N和间隙N的掺杂模式都可以使VO2的带隙Eg1减小,从而降低VO2的相变温度。由PVP引入的N元素主要促进VO2薄膜表面和孔隙中吸附N的生成。4、由于Na+的扩散,普通浮法钠钙硅玻璃上不能直接制备出VO2薄膜,其生成产物主要为钒青铜。采用硼硅酸盐玻璃衬底可以制备出具有良好热致相变效果的VO2薄膜,但性能仍受到钒青铜杂相的影响。其最佳综合光学性能:Tlum≈46.8%,ΔTsol≈5.5%,ΔT2000 nm≈33.5%。
王文强[10]（2017）在《压电式喷墨打印头振动板的设计制造与优化》文中研究表明压电式喷墨打印设备具有成本低、集成度高、打印分辨率高、易于控制以及墨水兼容性高等特点,其应用已经由传统印刷行业逐渐扩展到电子器件、生物医疗以及机械加工等多个领域。作为对压电喷墨打印技术探索的一部分,本文旨在研发拥有自主知识产权的压电喷头振动板结构。作为喷墨动力源,其性能影响着打印头的寿命、打印精度,对振动板的研究有利于促进喷墨打印设备的国产化进程。通过查阅国内外相关文献,了解了喷墨打印技术的发展及研究现状,并确定了以弯曲式喷墨打印技术作为压电喷头设计的基础。本文的研究内容主要包含如下:（1）压电式喷墨打印头振动板结构的设计。理论分析结合有限元软件模拟,设计出以SiO2作为弹性层,以锆钛酸铅（Lead zirconate titanate,PZT）薄膜作为压电元件,以金属Pt作为PZT电极,以Parylene C薄膜作为保护层的复合压电振动板结构。通过对微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）技术的研究,确定了压电喷头振动板结构各部分制备工艺方法。（2）压电式喷墨打印头振动板结构的制备。结合MEMS工艺的特点、振动板各部分材料以及各制备工艺的兼容性,本文确定了振动板结构的制备工艺流程,并对各工艺进行了优化。通过调整水浴温度,提高了SiO2腐蚀的速率及均匀性;通过调整光刻工艺,提高了Pt下电极图形化后的表面质量并改善了Pt上电极的剥离效果;通过改善腐蚀工艺,减小了PZT薄膜的侧蚀;通过采用多步刻蚀工艺,获得了侧壁垂直的硅杯和过刻蚀较小的振动板结构;通过增加刻蚀气体CF4并将刻蚀功率调整到100w,提高了Parylene C薄膜刻蚀速率。（3）振动板释放工艺优化。利用刻蚀钝化比为8/2、9/2、11/3的DRIE多步刻蚀工艺成功释放振动板。通过逐步增加刻蚀气体的通气时间,减小了“长草”风险;通过平衡刻蚀钝化时间比,改善了硅杯形貌结构;通过将刻蚀阶段、钝化阶段下电极射频功率降低为0w,减小了根切现象和SiO2过刻蚀,成功制备出硅杯形貌规则、氧化层损失小的压电喷头振动板结构。（4）压电式喷墨打印头振动板结构的测试。本文利用激光多普勒测振系统检验了所制备振动板的振动性能。利用聚合物SU-8制备了供墨腔室,并成功实现了墨滴喷射,墨滴速度为5.6m/s,体积为11pl,证明了本文压电喷头振动板设计及其制备工艺的可行性。
二、离子束溅射制备的氧化钽层的绝缘特性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离子束溅射制备的氧化钽层的绝缘特性（论文提纲范文）
（1）LED微弧氧化铝基板及其表面金属化技术研究（论文提纲范文）
| 1 实验 |
| 1.1 微弧氧化制备铝基板绝缘层 |
| 1.1.1 实验设备 |
| 1.1.2 试验材料及方法 |
| 1.2 磁控溅射制备导电膜 |
| 1.2.1 实验设备 |
| 1.2.2 制备方法 |
| 1.3 基板性能测试 |
| 2 实验与分析 |
| 2.1 微弧氧化电解液成分对氧化膜绝缘性能的影响 |
| 2.2 微弧氧化膜厚对基板热导率的影响 |
| 2.3 磁控溅射工艺对金属膜层结合力的影响 |
| 2.3.1 膜厚对结合力的影响 |
| 2.3.2 基底预处理对结合力的影响 |
| 2.3.3 溅射功率对结合力的影响 |
| 2.3.4 溅射气压对结合力的影响 |
| 2.4 实验结果 |
| 3 结论 |
（2）印刷氧化锆绝缘层及柔性薄膜晶体管研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化物薄膜晶体管研究 |
| 1.2.1 薄膜晶体管的工作原理及性能参数 |
| 1.2.2 氧化物薄膜晶体管的发展 |
| 1.2.3 栅极绝缘层材料的作用及进展 |
| 1.3 溶液法制备栅极绝缘层研究 |
| 1.3.1 溶液法制备栅极绝缘层原理 |
| 1.3.2 溶液法制备栅极绝缘层工艺 |
| 1.3.3 溶液法制备栅极绝缘层进展 |
| 1.4 溶液法制备氧化锆绝缘层现状和问题 |
| 1.5 实验制备及表征方法 |
| 1.6 本论文研究目的与意义 |
| 第二章 氧化锆墨水的制备与研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 墨水体系研究 |
| 2.3 前驱体墨水的表征与分析 |
| 2.3.1 TG/DSC分析 |
| 2.3.2 FTIR分析 |
| 2.3.3 光透过率分析 |
| 2.3.4 可印刷性分析 |
| 2.3.5 XRD分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 溶液法制备氧化锆薄膜与器件研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 旋涂法制备氧化锆工艺研究 |
| 3.2.1 成膜特点分析及器件制备 |
| 3.2.2 转速及后退火温度的影响 |
| 3.2.3 墨水粘度和张力的影响 |
| 3.2.4 旋涂次数及膜厚的影响 |
| 3.3 喷墨打印制备氧化锆工艺研究 |
| 3.3.1 成膜特点分析及器件制备 |
| 3.3.2 喷墨打印参数的影响 |
| 3.3.3 混合溶剂体系及衬底的影响 |
| 3.4 旋涂法及喷墨打印法制备氧化锆器件对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 印刷氧化锆/PVP混合绝缘层研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 印刷氧化锆/PVP混合绝缘体系的制备与研究 |
| 4.2.1 PVP绝缘薄膜分析 |
| 4.2.2 PVP掺杂氧化锆绝缘体系分析 |
| 4.2.3 叠层绝缘层体系分析 |
| 4.3 印刷氧化锆/PVP混合绝缘体系稳定性研究 |
| 4.3.1 缺陷态及电滞现象分析 |
| 4.3.2 偏压稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 印刷绝缘层柔性器件的制备与研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 低温工艺研究 |
| 5.2.1 μ-PCD检测技术 |
| 5.2.2 UV辅助热退火工艺 |
| 5.3 柔性器件研究 |
| 5.3.1 柔性器件的制备 |
| 5.3.2 柔性器件的测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）纤维素基导电纸的制备与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纤维素概述 |
| 1.1.1 纤维素的结构 |
| 1.1.2 纤维素纤维的物理性质 |
| 1.1.3 纤维素纤维的电学性质 |
| 1.2 导电纸的发展 |
| 1.2.1 纸作为导电基底的特点 |
| 1.2.2 导电纸的制备方法 |
| 1.3 导电纸在柔性电子中的应用 |
| 1.3.1 超级电容器 |
| 1.3.2 生物燃料电池 |
| 1.3.3 锂离子电池 |
| 1.3.4 压力传感器 |
| 1.3.5 纳米发电机 |
| 1.3.6 光电器件 |
| 1.4 本论文的研究意义和研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 柔性导电纳米银/纤维素纤维的制备和应用研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料和试剂 |
| 2.2.2 纳米银/纤维素导电纸的制备及表征 |
| 2.2.3 纳米银/纤维素/聚丙烯酰胺复合水凝胶的制备及表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 纳米银在纤维素纤维表面的生长 |
| 2.3.2 纳米银/纤维素导电纸的结构和形貌 |
| 2.3.3 纳米银对纤维素纸张性能的影响 |
| 2.3.4 纳米银/纤维素/聚丙烯酰胺复合水凝胶在拉伸应变传感中的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 还原氧化石墨烯纤维素复合纸的制备和应用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料和试剂 |
| 3.2.2 氧化石墨烯的制备和表征 |
| 3.2.3 GO/纤维素复合纸的制备和表征 |
| 3.2.4 RGO/纤维素复合纸的制备和表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 氧化石墨烯的表征 |
| 3.3.2 阳离子聚丙烯酰胺诱导静电组装作用 |
| 3.3.3 GO纤维素复合纸的形貌和结构 |
| 3.3.4 GO对复合纸机械性能的影响 |
| 3.3.5 RGO/纤维素复合纸的表征 |
| 3.3.6 RGO/纤维素复合纸的表面形貌和微观结构 |
| 3.3.7 RGO/纤维素复合纸在超级电容器中的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 纳米银/还原氧化石墨烯/纤维素复合纸的制备及其在超级电容器中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.0 原料和试剂 |
| 4.2.1 RGO/纳米银/纤维素复合纸的制备和表征 |
| 4.2.2 纸基全固态超级电容器的制备和性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 RGO/纳米银/纤维素复合纸的形貌和结构 |
| 4.3.2 纳米银和RGO对复合纸强度的影响 |
| 4.3.3 纳米银/纤维素纤维集流体对电极电化学性能的影响 |
| 4.3.4 纳米银和RGO对复合纸电化学性能的影响 |
| 4.3.5 纳米银/RGO/纤维素复合纸在超级电容器中的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 聚丙烯复合纸基银膜的制备及其在有机光伏器件中的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料和试剂 |
| 5.2.2 聚丙烯复合纸的制备和表征 |
| 5.2.3 银纸的制备和表征 |
| 5.2.4 OSC和 OLED的制备和表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 聚丙烯复合纸的表面形貌和机械性能 |
| 5.3.2 聚丙烯复合纸的阻隔性能 |
| 5.3.3 旋涂法银镜反应制备低粗糙度银膜 |
| 5.3.4 复合纸导电银膜的柔性和稳定性 |
| 5.3.5 复合纸基银膜在有机薄膜光电中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）氧化铪基阻变存储器及其集成串扰问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 阻变存储器件 |
| 1.1.1 阻变存储器的导电机制 |
| 1.1.2 阻变器件性能评价参数 |
| 1.2 阻变存储器件集成结构 |
| 1.2.1 整流管-阻变(1D1R)集成器件 |
| 1.2.2 自整流(Self-rectifying)阻变器件 |
| 1.2.3 互补型阻变(CRS)器件 |
| 1.2.4 选通管-阻变(1S1R)集成器件 |
| 1.3 选题意义及研究内容 |
| 1.3.1 论文选题意义 |
| 1.3.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 器件的制备与测试表征方法 |
| 2.1 薄膜器件的制备方法 |
| 2.1.1 磁控溅射工艺 |
| 2.1.2 电子束蒸发工艺 |
| 2.1.3 光刻与刻蚀工艺 |
| 2.2 薄膜器件的测试表征方法 |
| 2.2.1 薄膜表面形貌表征 |
| 2.2.2 薄膜元素成分表征 |
| 2.2.3 器件内部结构分析 |
| 2.2.4 半导体参数测试系统 |
| 第三章 ITO/HfO_x基阻变器件性能优化及机制分析 |
| 3.1 阻变器件制备流程 |
| 3.2 阻变器件薄膜的表征 |
| 3.2.1 器件薄膜的微观形貌分析 |
| 3.2.2 薄膜晶态与非晶态分析 |
| 3.3 阻变存储器件尺寸对性能的影响 |
| 3.3.1 ITO/HfO_x/TiN基本电学特性 |
| 3.3.2 阻变层厚度对参数一致性的影响 |
| 3.3.3 器件单元尺寸对参数一致性的影响 |
| 3.4 TiO_x插层对阻变器件性能影响 |
| 3.4.1 ITO/HfO_x/TiO_y/TiN电学特性 |
| 3.4.2 器件中TiO_y插层的厚度效应 |
| 3.4.3 插层对HfO_x薄膜的价键影响 |
| 3.5 阻变器件的载流子传输机制 |
| 3.5.1 器件内部微观结构解析 |
| 3.5.2 电子注入机制与界面状态 |
| 3.5.3 电学特性中的量子电导化行为 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Ag/HfO_x基阈值器件及其集成应用 |
| 4.1 十字交叉结构器件制备流程 |
| 4.1.1 交叉结构单元器件工艺流程 |
| 4.1.2 交叉结构阵列器件工艺流程 |
| 4.2 选通管单元器件性能研究 |
| 4.2.1 Ag/HfO_x基选通管电学特性 |
| 4.2.2 Ag/HfO_xN_y基选通管电学特性 |
| 4.2.3 选通管器件的导电机制 |
| 4.3 选通管-阻变(1S1R)单元器件研究 |
| 4.3.1 Ru/HfO_x/TiN器件电学特性 |
| 4.3.2 1S1R集成单元器件电学特性 |
| 4.4 交叉阵列集成器件研究 |
| 4.4.1 无选通管结构的交叉阵列 |
| 4.4.2 交叉阵列中阻态读取模式 |
| 4.4.3 阵列读窗口的SPICE仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）LED芯片中沉积SiO2做PV膜技术控制机理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 LED的发展及原理 |
| 1.2 LED芯片GaN基种类 |
| 1.3 LED以蓝宝石为衬底的特点 |
| 1.4 LED的影响因素 |
| 1.5 LED中光学薄膜的作用 |
| 1.5.1 SiO_2薄膜国内研究现状 |
| 1.5.2 SiO_2薄膜国外研究现状 |
| 1.6 选题研究目的和意义 |
| 第二章 SiO_2的性质和生长原理 |
| 2.1 薄膜技术概述 |
| 2.2 SiO_2的结构和性质 |
| 2.3 SiO_2的生长原理 |
| 2.4 SiO_2性能和应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 SiO_2薄膜制备及沉积速率研究 |
| 3.1 SiO_2薄膜生长因素的探究 |
| 3.2 等离子体增强化学气相沉积 |
| 3.2.1 等离子体简介 |
| 3.2.2 化学气相沉积简介 |
| 3.3 等离子体化学气相沉积法 |
| 3.3.1 等离子体化学气相沉积法(PECVD)原理 |
| 3.3.2 等离子体化学气相沉积法的优点 |
| 3.4 制备SiO_2薄膜的仪器 |
| 3.5 制备SiO_2薄膜的流程 |
| 3.5.1 蓝宝石衬底上制作图形 |
| 3.5.2 利用PECVD沉积SiO_2薄膜的实验准备 |
| 3.5.3 制备SiO_2的方法 |
| 3.6 不同条件对沉积SiO_2薄膜的影响 |
| 3.6.1 射频功率的控制对薄膜生长的影响 |
| 3.6.2 反应腔体压力的控制对薄膜生长的影响 |
| 3.6.3 衬底温度的控制对薄膜生长的影响 |
| 3.6.4 反应气体流量比的控制对薄膜生长的影响 |
| 3.6.5 沉积时间的控制对薄膜生长的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 SiO_2薄膜蚀刻速率研究 |
| 4.1 检测样品的方法 |
| 4.1.1 检测SiO_2薄膜的厚度和折射率 |
| 4.1.2 化学蚀刻检测蚀刻速率 |
| 4.2 检测SiO_2薄膜结构性能分析 |
| 4.2.1 射频功率对化学蚀刻速率的影响 |
| 4.2.2 腔体压力对化学蚀刻速率的影响 |
| 4.2.3 衬底温度对化学蚀刻速率的影响 |
| 4.2.4 气体流量对化学蚀刻速率的影响 |
| 4.2.5 生长SiO_2薄膜最优的控制参数 |
| 4.3 最产化总结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本课题总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（6）钇掺杂氧化铪薄膜结构和介电及铁电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1. 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化铪的结构与性质 |
| 1.2.1 氧化铪的晶体结构 |
| 1.2.2 氧化铪的性质 |
| 1.3 氧化铪基high-k薄膜的研究及应用现状 |
| 1.3.1 集成电路中金属-氧化物-半导体场效应晶体管的栅介质 |
| 1.3.2 动态随机存储器的电容介质 |
| 1.3.3 薄膜晶体管的栅介质 |
| 1.3.4 HfO_2基high-k薄膜相变研究及发展现状 |
| 1.4 新型氧化铪基铁电薄膜的发现及研究现状 |
| 1.4.1 HfO_2基薄膜铁电性能的发现 |
| 1.4.2 HfO_2基新型铁电薄膜的应用价值 |
| 1.4.3 HfO_2基铁电薄膜的相变机制及研究现状 |
| 1.5 HfO_2薄膜的制备方法 |
| 1.6 论文的研究意义及内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2. 样品的制备及表征 |
| 2.1 实验原理及相关物理基础 |
| 2.2 实验设备及工艺条件 |
| 2.3 样品的物理性能表征方法 |
| 2.3.1 厚度分析——台阶仪/X射线反射(XRR) |
| 2.3.2 元素及化学结构状态分析——X射线光电子能谱(XPS)/傅里叶红外光谱法(FTIR) |
| 2.3.3 表面形貌分析——原子力显微镜(AFM)/扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.4 微观结构和组织分析——透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.5 晶体结构分析——X射线衍射(XRD) |
| 2.4 样品的电性能表征 |
| 2.4.1 MIS电容结构的制备 |
| 2.4.2 漏电流机制 |
| 2.4.3 薄膜P-V测试 |
| 3. HfO_2基薄膜的结构与介电性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氧氩比对HfO_2薄膜的化学结构及介电性能的影响 |
| 3.3 沉积气压对HfO_2薄膜的结构及介电性能的影响 |
| 3.4 衬底温度对HfO_2薄膜的晶体结构及介电性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4. Y掺杂HfO_2薄膜的结构及介电性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Y掺杂浓度对HfO_2薄膜的结构及介电性能的影响 |
| 4.2.1 Y掺杂浓度对HfO_2薄膜的成分及化学结构的影响 |
| 4.2.2 Y掺杂浓度对HfO_2薄膜结构的影响及热力学分析 |
| 4.2.3 Y掺杂浓度对HfO_2薄膜的介电性能的影响 |
| 4.3 衬底温度对Y掺杂HfO_2薄膜的结构和介电性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5. Y掺杂HfO_2基铁电薄膜的结构和性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金属Hf缓冲层对Y掺杂HfO_2基薄膜铁电性能的影响及理论分析 |
| 5.3 衬底温度对Y掺杂HfO_2基薄膜的结构和铁电性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6. 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）4H-SiC MOS结构陷阱特性及栅氧化层可靠性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 4H-SiC材料的高功率应用优势 |
| 1.1.2 4H-SiC MOS结构功率器件的优势 |
| 1.2 4H-SiC MOS结构界面特性和栅氧可靠性的研究现状 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 存在的问题 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 4H-SiC MOS结构陷阱特性及栅氧可靠性表征方法 |
| 2.1 4H-SiC MOS结构的陷阱构成及其对MOS器件的影响 |
| 2.1.1 4H-SiC MOS结构陷阱的分类 |
| 2.1.2 陷阱对4H-SiC MOSFET器件电学特性的影响 |
| 2.2 4H-SiC MOS结构陷阱的表征技术 |
| 2.2.1 MOS结构陷阱的C-V表征 |
| 2.2.2 MOS结构缺陷形成机理的分析方法 |
| 2.3 4H-SiC MOS电容的栅氧化层可靠性分析 |
| 2.3.1 栅氧化层的介质完整性分析 |
| 2.3.2 MOS电容的平带电压稳定性分析 |
| 2.3.3 MOS电容的高温可靠性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高温热氧化工艺对4H-SiC MOS电容的影响研究 |
| 3.1 高温热氧化工艺对界面特性的影响 |
| 3.1.1 氧化温度对氧化层有效固定电荷密度的影响 |
| 3.1.2 氧化温度对界面态密度的影响 |
| 3.1.3 氧化温度对近界面陷阱密度的影响 |
| 3.2 高温热氧化工艺对栅介质完整性的影响 |
| 3.2.1 对氧化薄膜中的“氧化空洞”缺陷的影响 |
| 3.2.2 对栅介质禁带宽度和导带带偏的影响 |
| 3.3 高温热氧化工艺改善MOS电容电学特性的机理分析 |
| 3.3.1 氧化薄膜的表面形貌 |
| 3.3.2 界面附近的元素分布 |
| 3.3.3 过渡层中的化学键 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 NO钝化工艺对4H-SiC MOS电容的影响研究 |
| 4.1 NO退火对MOS电容界面特性的影响 |
| 4.1.1 NO退火对回滞C-V和平行G-V特性的影响 |
| 4.1.2 NO退火对界面态密度的影响 |
| 4.2 NO退火对MOS电容的平带电压稳定性的影响 |
| 4.2.1 电子陷阱的捕获与释放特性 |
| 4.2.2 空穴陷阱的捕获与释放特性 |
| 4.3 NO退火对MOS电容的高温可靠性的影响 |
| 4.3.1 高温条件下的I-V特性 |
| 4.3.2 高温条件下的回滞C-V特性 |
| 4.4 NO退火对MOS电容特性改善的机理分析 |
| 4.4.1 透射电子显微镜分析 |
| 4.4.2 能量色散X射线谱分析 |
| 4.4.3 二次离子质谱分析 |
| 4.4.4 X射线光电子能谱分析 |
| 4.4.5 原子力显微镜分析 |
| 4.5 基于密度泛函理论计算验证NO的钝化机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 不同NO钝化工艺对电子和空穴陷阱的影响 |
| 5.1 不同NO退火对界面处引入N元素的影响 |
| 5.2 不同NO退火对N型MOS电容的影响 |
| 5.2.1 不同NO退火对变频C-V特性的影响 |
| 5.2.2 不同NO退火对有效电荷和界面态密度的影响 |
| 5.3 不同NO退火对P型MOS电容的影响 |
| 5.3.1 不同NO退火对C-V和平行G-V特性的影响 |
| 5.3.2 N元素产生的深能级陷阱的特性 |
| 5.4 不同NO退火对慢态陷阱的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 氮磷混合钝化对4H-SiC MOS电容的影响研究 |
| 6.1 氮磷混合钝化工艺流程 |
| 6.1.1 4H-SiC外延表面磷离子高注入 |
| 6.1.2 含低分压NO的干氧氧化工艺 |
| 6.2 N元素和P元素在样品中的含量与分布 |
| 6.3 氮磷混合钝化对样品陷阱的影响 |
| 6.3.1 氮磷混合钝化对变频C-V特性和SiC表面掺杂浓度的影响 |
| 6.3.2 对电压应力配合紫外光照后的回滞C-V特性的影响 |
| 6.4 氮磷混合钝化对样品栅介质完整性的影响 |
| 6.4.1 对栅氧化层漏电和势垒高度的影响 |
| 6.4.2 对栅介质禁带宽度和导带带偏的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 钡氧化物钝化对4H-SiC MOS电容的影响研究 |
| 7.1 钡氧化物钝化的工艺流程 |
| 7.2 钡氧化物钝化工艺对界面特性的影响 |
| 7.2.1 钡氧化物钝化对C-V和平行G-V曲线的影响 |
| 7.2.2 钡氧化物钝化对界面态密度的影响 |
| 7.3 不同退火条件对钡氧化物钝化的栅介质可靠性的影响 |
| 7.3.1 对MOS结构平带电压稳定性的影响 |
| 7.3.2 对栅介质完整性的影响 |
| 7.4 钡氧化物改善电学特性的机理分析 |
| 7.5 基于密度泛函理论计算验证钡氧化物钝化机理 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结束语 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）阳极氧化法制备MgAl2O4薄膜及其特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化物TFT的发展历程 |
| 1.3 本论文的提出与工作内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 薄膜晶体管的特性 |
| 2.2 阳极氧化的基本原理 |
| 2.2.1 高电场传导理论 |
| 2.2.2 界面的基本反应 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 实验制备和薄膜表征 |
| 3.1 实验设备简介 |
| 3.1.1 电子束蒸发台的工作原理 |
| 3.1.2 Keithley2400测试平台 |
| 3.2 薄膜测试设备简介 |
| 3.2.1 台阶轮廓测试仪 |
| 3.2.2 X射线衍射分析仪(XRD) |
| 3.2.3 扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱仪(EDS) |
| 3.2.4 原子力显微镜(AFM) |
| 3.3 实验流程设计 |
| 3.3.1 实验材料的准备 |
| 3.3.2 薄膜的蒸镀 |
| 3.3.3 阳极氧化处理 |
| 3.3.4 退火处理、制备MIM结构及电学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 实验结果与分析 |
| 4.1 Mg掺杂浓度对Mg-Al合金薄膜质量的影响 |
| 4.1.1 镁蒸镀束流对薄膜表面形貌的影响 |
| 4.1.2 镁蒸镀束流对薄膜成分的影响 |
| 4.1.3 合金薄膜的结构分析 |
| 4.2 不同掺杂浓度合金薄膜的阳极氧化 |
| 4.2.1 氧化电流密度对薄膜形貌的影响 |
| 4.2.2 氧化电流密度对薄膜结构的影响 |
| 4.2.3 氧化物薄膜的能谱分析 |
| 4.2.4 氧化电流密度对薄膜电学性能的影响 |
| 4.3 不同Mg、Al原子比合金薄膜的氧化分析 |
| 4.3.1 不同原子比合金膜的氧化 |
| 4.3.2 不同原子比合金膜氧化后的性能表征 |
| 4.3.3 不同原子比合金膜氧化后的电学性能分析 |
| 4.4 退火工艺对氧化物薄膜质量的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（9）VO2凝胶薄膜的密闭环境热处理及N掺杂VO2薄膜的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 VO_2的结构、热致相变性能及其应用 |
| 1.2.1 VO_2的晶型结构 |
| 1.2.2 VO_2相变机理研究 |
| 1.2.3 VO_2的热致相变性能 |
| 1.2.4 VO_2薄膜的应用 |
| 1.3 VO_2薄膜的制备 |
| 1.3.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.3.2 磁控溅射法 |
| 1.3.3 化学气相沉积法 |
| 1.3.4 脉冲激光沉积法 |
| 1.4 VO_2薄膜的改性 |
| 1.4.1 VO_2薄膜相变温度的调节 |
| 1.4.2 VO_2薄膜的太阳光调节效率和可见光透过率的平衡 |
| 1.4.3 VO_2薄膜颜色的改善 |
| 1.4.4 VO_2薄膜的结构优化设计 |
| 1.5 本论文的研究目的、意义及主要内容 |
| 第二章 VO_2薄膜的溶胶-凝胶法制备及其密闭环境热处理工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2实验 |
| 2.2.1 VO_2薄膜的制备 |
| 2.2.2 VO_2薄膜光学性能与微观结构表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同气氛热处理对氧化钒薄膜性能和结构的影响 |
| 2.3.2 前驱体中钒离子浓度对VO_2薄膜性能和结构的影响 |
| 2.3.3 旋涂次数对VO_2薄膜性能和结构的影响 |
| 2.3.4 热处理工艺对VO_2薄膜性能和结构的影响 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 密封NH3法制备VO_2薄膜及形成机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2实验 |
| 3.2.1 VO_2薄膜的制备 |
| 3.2.2 VO_2薄膜的物相结构及光学性能表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 本底气压对VO_2薄膜组成和性能的影响 |
| 3.3.2 热处理温度对VO_2薄膜组成和性能的影响 |
| 3.3.3 热处理保温时间对VO_2薄膜组成和性能的影响 |
| 3.3.4 NH_3还原法制备VO_2薄膜的形成机理研究 |
| 3.3.5 VO_2薄膜的耐久性 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 N掺杂对VO_2薄膜的影响及机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2.实验 |
| 4.2.1 N掺杂VO_2薄膜样品的制备 |
| 4.2.2 VO_2薄膜样品结构及光学性能表征 |
| 4.2.3 VO_2的第一性原理计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 退火NH_3浓度对VO_2薄膜组成,结构和光学性能的影响 |
| 4.3.2 前驱体中PVP掺量对VO_2薄膜结构和光学性能的影响 |
| 4.3.3 N掺杂VO_2的第一性原理计算 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 衬底对VO_2薄膜性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 不同衬底VO_2薄膜样品的制备 |
| 5.2.2 衬底成分和光学性能分析 |
| 5.2.3 VO_2薄膜样品结构及性能表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 钠钙硅玻璃衬底制备的氧化钒薄膜 |
| 5.3.2 硼硅酸盐玻璃衬底制备的氧化钒薄膜 |
| 5.3.3 不同衬底制备的VO_2薄膜结构和光学性能对比 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的论文及专利 |
| 致谢 |
（10）压电式喷墨打印头振动板的设计制造与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 喷墨打印技术概述 |
| 1.1.1 喷墨打印技术的国内外研究现状 |
| 1.1.2 喷墨打印技术的应用 |
| 1.2 压电式喷墨打印技术的研究现状 |
| 1.3 课题研究的意义及研究方法 |
| 2 压电式喷墨打印头振动板结构设计 |
| 2.1 振动板结构的设计与选材 |
| 2.1.1 压电元件的设计与选材 |
| 2.1.2 电极的设计与选材 |
| 2.1.3 振动板弹性层的设计与选材 |
| 2.1.4 保护层的设计与选材 |
| 2.2 MEMS工艺技术 |
| 2.2.1 薄膜沉积工艺 |
| 2.2.2 光刻工艺 |
| 2.2.3 溶脱剥离工艺 |
| 2.2.4 刻蚀工艺 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 压电式喷墨打印头振动板制备工艺及优化 |
| 3.1 压电喷头振动板结构的MEMS制备工艺流程 |
| 3.2 SiO_2弹性层制备工艺及优化 |
| 3.2.1 干法氧化SiO_2薄膜 |
| 3.2.2 SiO_2层的腐蚀及工艺优化 |
| 3.3 PZT电极制备工艺及优化 |
| 3.3.1 Pt下电极的制备及腐蚀工艺优化 |
| 3.3.2 Pt上电极的制备及剥离工艺优化 |
| 3.4 PZT制备工艺及优化 |
| 3.4.1 溶胶凝胶法制备压电薄膜PZT |
| 3.4.2 压电薄膜PZT的腐蚀工艺优化 |
| 3.5 振动板释放工艺 |
| 3.6 保护层制备工艺及优化 |
| 3.6.1 Parylene C保护层的沉积 |
| 3.6.2 Parylene C保护层的刻蚀工艺优化 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 振动板释放工艺优化 |
| 4.1 深反应离子刻蚀释放振动板结构 |
| 4.2 优化的DRIE多步刻蚀工艺 |
| 4.3 刻蚀结果讨论与分析 |
| 4.3.1 刻蚀钝化比对硅杯侧壁形貌的影响 |
| 4.3.2 刻蚀参数对“硅草”的影响 |
| 4.3.3 下电极射频功率对刻蚀SiO_2的影响 |
| 4.3.4 下电极射频功率对根切效应的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 压电式喷墨打印头振动板性能测试及讨论 |
| 5.1 振动板的失效形式及讨论 |
| 5.1.1 SiO_2刻蚀情况对振动板的影响 |
| 5.1.2 PZT质量对振动板的影响 |
| 5.1.3 Parylene保护层对振动板的影响 |
| 5.2 激光多普勒振动测试 |
| 5.2.1 激光多普勒振动测试系统 |
| 5.2.2 测试结果及讨论 |
| 5.3 压电喷头喷墨测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、离子束溅射制备的氧化钽层的绝缘特性（论文参考文献）
- [1]LED微弧氧化铝基板及其表面金属化技术研究[J]. 魏晓慧. 惠州学院学报, 2020(06)
- [2]印刷氧化锆绝缘层及柔性薄膜晶体管研究[D]. 蔡炜. 华南理工大学, 2020(01)
- [3]纤维素基导电纸的制备与应用研究[D]. 黄权波. 华南理工大学, 2019(06)
- [4]氧化铪基阻变存储器及其集成串扰问题研究[D]. 李文习. 天津理工大学, 2019(05)
- [5]LED芯片中沉积SiO2做PV膜技术控制机理的研究[D]. 姚占东. 天津工业大学, 2019(07)
- [6]钇掺杂氧化铪薄膜结构和介电及铁电性能研究[D]. 张昱. 大连理工大学, 2018(06)
- [7]4H-SiC MOS结构陷阱特性及栅氧化层可靠性的研究[D]. 贾一凡. 西安电子科技大学, 2018
- [8]阳极氧化法制备MgAl2O4薄膜及其特性研究[D]. 杨俊华. 深圳大学, 2018(07)
- [9]VO2凝胶薄膜的密闭环境热处理及N掺杂VO2薄膜的制备与性能研究[D]. 万美南. 武汉理工大学, 2017(07)
- [10]压电式喷墨打印头振动板的设计制造与优化[D]. 王文强. 大连理工大学, 2017(04)