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空间天线用金属薄膜/有机材料结构脉冲激光刻蚀界面特性研究
1
作者 王瑞 格桑顿珠 +4 位作者 魏广 杨建平 胡汉军 尚凯文 吴敢 《真空与低温》 2024年第5期522-527,共6页
为了研究脉冲激光刻蚀过程中金属薄膜/有机材料界面的特性变化,以典型的有机材料聚酰亚胺(PolyImide,PI)为基底,通过物理气相沉积在其表面制备了1μm厚的金属Cu薄膜,分别采用短脉冲(100 ns)和超短脉冲(290 fs)激光刻蚀去除部分金属薄膜... 为了研究脉冲激光刻蚀过程中金属薄膜/有机材料界面的特性变化,以典型的有机材料聚酰亚胺(PolyImide,PI)为基底,通过物理气相沉积在其表面制备了1μm厚的金属Cu薄膜,分别采用短脉冲(100 ns)和超短脉冲(290 fs)激光刻蚀去除部分金属薄膜,然后借助XPS、SEM等对刻蚀后的界面进行了表征分析,测试了样品高频段(4~18 GHz)的介电性能以及太阳光谱(200~2 000 nm)的透射性能。结果表明,纳秒和飞秒激光作用后,Cu/PI这种热物性相差很大的材料体系的界面特征存在共性和差异。共性体现在两种激光刻蚀后的介电常数和损耗因子值比刻蚀前均有小幅提升,这是由刻蚀过程中金属薄膜气化反向沉积的颗粒及界面处PI碳化在新表面上形成了一层很薄的介质薄膜引起的。差异性体现在界面微观形貌上,由于飞秒和纳秒激光的作用机制不同,飞秒激光刻蚀后界面浅表层形成了微孔洞结构,导致在500~2 000 nm可见/近红外波段透射率下降60%左右,而纳秒激光刻蚀后透射率没有明显变化。 展开更多
关键词 Cu/PI薄膜 激光刻蚀 介电性能 界面特性
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纳米金刚石薄膜紫外探测器研究 被引量：3
2
作者 王兰喜 陈学康 +4 位作者 王云飞 郭晚土 吴敢 曹生珠 尚凯文 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期16-20,共5页
利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,制备了高表面光洁度(其表面的高度标准偏差约为8.6nm)的纳米金刚石薄膜,在其表面上制作了共平面MSM结构的紫外探测器。电荷-深能级瞬态谱(Q-DLTS)测试表明,纳米金刚石薄膜的带隙中引入了一个能... 利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,制备了高表面光洁度(其表面的高度标准偏差约为8.6nm)的纳米金刚石薄膜,在其表面上制作了共平面MSM结构的紫外探测器。电荷-深能级瞬态谱(Q-DLTS)测试表明,纳米金刚石薄膜的带隙中引入了一个能级,能级激活能E_a=0.134eV,俘获截面σ_s=2.81×10^(-22)cm^2,能级密度N_I～10^(12)cm^(-2)。利用脉冲氙灯作为光源对器件的紫外探测性能进行了测试,器件在10V偏压下的脉冲光电流峰值可达9μA,光电流的响应时间为ms量级。分析得出,纳米金刚石薄膜中存在的这个浅能级,由于其低的激活能和小的俘获截面起到非平衡载流子的陷阱作用,导致紫外探测器具有较慢的响应速度和较高的光电流。 展开更多
关键词 纳米金刚石薄膜 紫外探测器 粗糙度 深能级 电荷-深能级瞬态谱
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Tedlar复合材料表面飞秒激光刻蚀铝薄膜技术研究 被引量：3
3
作者 尚凯文 吴敢 +2 位作者 刘孝丽 杨建平 王瑞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期166-175,共10页
研究不同的工艺参数对Tedlar复合材料-铝薄膜(厚度为2μm)表面形貌的影响,理论优化得到合理的工艺参数。研究结果表明,单位时间内极多数量飞秒激光脉冲的积累作用,使得铝膜表面的作用区域温度在极短时间内快速升高并超过铝的熔点和气化... 研究不同的工艺参数对Tedlar复合材料-铝薄膜(厚度为2μm)表面形貌的影响,理论优化得到合理的工艺参数。研究结果表明,单位时间内极多数量飞秒激光脉冲的积累作用,使得铝膜表面的作用区域温度在极短时间内快速升高并超过铝的熔点和气化温度,表面铝膜最终被刻蚀去除;当激光功率增大到5.5 W时,界面处温度达到了513.19 K,超过了基底Tedlar材料的最高使用温度,并在基底材料表面烧蚀产生点坑;当扫描速度从350 mm/s增大至600 mm/s时,出现的间断点尺寸从1.2μm增大到2.7μm,造成激光刻蚀加工尺寸误差高于10μm;在激光输出功率为4.0 W、光斑直径为40μm和扫描速率为500 mm/s的工艺条件下,铝膜图形激光刻蚀后尺寸精度及相对位置精度均优于10μm,满足技术要求。 展开更多
关键词 激光光学 Tedlar复合材料 飞秒激光刻蚀 工艺参数 铝膜 仿真分析
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GCr15钢表面脉冲激光氮化研究 被引量：3
4
作者 吴敢 王瑞 +5 位作者 杨建平 陈学康 曹生珠 郭晚土 余荣 尚凯文 《真空与低温》 2008年第1期41-44,共4页
利用Nd:YAG固体脉冲激光对GCr15钢样品表面进行了激光氮化处理,获得了高硬度、高耐磨损、表面致密均匀的氮化铁改性层,并对改性层进行了XRD谱分析和表面及剖面显微形貌分析、表面硬度及硬化深度和磨损率等的测量。同时对GCr15钢表面激... 利用Nd:YAG固体脉冲激光对GCr15钢样品表面进行了激光氮化处理,获得了高硬度、高耐磨损、表面致密均匀的氮化铁改性层,并对改性层进行了XRD谱分析和表面及剖面显微形貌分析、表面硬度及硬化深度和磨损率等的测量。同时对GCr15钢表面激光氮化机理进行了分析和研究。 展开更多
关键词 脉冲激光 激光氮化 GCR15 硬度 磨损率 氮化机理
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基于虚拟仪器的图像采集处理及仪器控制 被引量：1
5
作者 周秀荣 尚凯文 +1 位作者 崔小虹 邢冀川 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期422-424,共3页
针对激光测距机三光轴平行度调校,提出了由CCD摄像机摄取激光光斑图像,然后用图像采集与处理方法计算白光十字线中心与光斑中心偏差的方法,并对选用的图像处理算法进行了论述。此外,采用可变固定衰减片方法测量激光测距机接收系统的灵... 针对激光测距机三光轴平行度调校,提出了由CCD摄像机摄取激光光斑图像,然后用图像采集与处理方法计算白光十字线中心与光斑中心偏差的方法,并对选用的图像处理算法进行了论述。此外,采用可变固定衰减片方法测量激光测距机接收系统的灵敏度。以LabVIEW为软件平台,开发出检测激光光轴中心及控制衰减器的虚拟仪器系统。该系统具有直观形象,使用方便,可移植性强等优点。 展开更多
关键词 虚拟仪器 LABVIEW 图像采集 数字图像处理 仪器控制
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镁合金防腐涂层微观形貌及残余应力研究 被引量：1
6
作者 靳磊 周国栋 +2 位作者 姜春竹 周海滨 尚凯文 《热喷涂技术》 2015年第1期50-55,共6页
采用等离子喷涂在镁合金表面制备Al2O3基防腐陶瓷涂层,并对涂层激光重熔和热处理,研究涂层的形貌和表面残余应力。研究表明:激光重熔涂层粗糙度降低、表面致密度大大提高。激光重熔降低Al2O3涂层残余应力幅度44.76%,热处理降低11.12%,... 采用等离子喷涂在镁合金表面制备Al2O3基防腐陶瓷涂层,并对涂层激光重熔和热处理,研究涂层的形貌和表面残余应力。研究表明:激光重熔涂层粗糙度降低、表面致密度大大提高。激光重熔降低Al2O3涂层残余应力幅度44.76%,热处理降低11.12%,激光重熔效果较热处理更为良好。Al2O3、Al2O3-13%Ti O2和Al2O3-40%Ti O2三种等离子喷涂制备态涂层残余应力分别为363.57MPa、304MPa、-202.38MPa,Al2O3-40%Ti O2具有最好的残余应力属性,有利于涂层服役寿命的提高。 展开更多
关键词 Al2O3及其复合涂层 激光重熔 热处理 残余应力 等离子喷涂
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晶界对金刚石紫外探测器时间响应性能的影响 被引量：2
7
作者 王兰喜 陈学康 +2 位作者 吴敢 曹生珠 尚凯文 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期474-480,共7页
持续光电导现象是影响多晶金刚石紫外探测器时间响应性能的一个不利因素,它的存在会大大延长探测器的响应时间.本文在微米晶金刚石薄膜上制备了叉指电极间距分别为20μm和30μm的紫外探测器(分别称为器件A和器件B),讨论了晶界对多晶金... 持续光电导现象是影响多晶金刚石紫外探测器时间响应性能的一个不利因素,它的存在会大大延长探测器的响应时间.本文在微米晶金刚石薄膜上制备了叉指电极间距分别为20μm和30μm的紫外探测器(分别称为器件A和器件B),讨论了晶界对多晶金刚石紫外探测器时间响应性能的影响.结果表明,器件A和器件B均表现出持续光电导和光电导增益现象,并且器件B比器件A更显著.分析得出,晶界缺陷可能在金刚石带隙中引入一个浅能级并起少数载流子陷阱中心的作用,导致了探测器的持续光电导现象和高增益.相比器件A,器件B电极间具有更多的晶界数量,因此器件B表现出更为显著的持续光电导和更高的光电导增益. 展开更多
关键词 金刚石紫外探测器 晶界缺陷 持续光电导 光电导增益
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在聚酰亚胺衬底上低温制备超薄热敏铂膜的研究
8
作者 余荣 陈学康 +4 位作者 曹生珠 杨建平 吴敢 王瑞 尚凯文 《真空与低温》 2008年第1期23-26,共4页
通过在聚合物衬底上制备热敏薄膜可以实现非平、屈曲物体表面温度的实时监控和测量。利用脉冲激光沉积技术在聚酰亚胺衬底上低温(250℃左右)制备了超薄铂热敏薄膜,其室温下的电阻温度系数为1.01×10-3/K。通过增加ZnO过渡层,可使铂... 通过在聚合物衬底上制备热敏薄膜可以实现非平、屈曲物体表面温度的实时监控和测量。利用脉冲激光沉积技术在聚酰亚胺衬底上低温(250℃左右)制备了超薄铂热敏薄膜,其室温下的电阻温度系数为1.01×10-3/K。通过增加ZnO过渡层,可使铂薄膜的电阻温度系数增大为1.55×10-3/K。 展开更多
关键词 脉冲激光沉积 聚酰亚胺衬底 铂热敏薄膜 电阻温度系数
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TC4表面激光渗氮研究
9
作者 王一龙 俞伟元 尚凯文 《真空与低温》 2015年第3期173-176,180,共5页
以TC4合金为基材,利用连续激光器对表面激光渗氮,生成了金黄色的氮化层。用SEM,EDS,XRD对试样渗氮层的微观组织结构、元素分布以及物质组成进行了分析,结果表明生成了氮化钛的缺位式固溶体。表层由氮化层、热影响区及母材组成。渗氮层... 以TC4合金为基材,利用连续激光器对表面激光渗氮,生成了金黄色的氮化层。用SEM,EDS,XRD对试样渗氮层的微观组织结构、元素分布以及物质组成进行了分析,结果表明生成了氮化钛的缺位式固溶体。表层由氮化层、热影响区及母材组成。渗氮层与基材之间处于完全冶金结合状态,结合力大,不易剥落。利用显微硬度仪对渗氮层进行硬度分析,表层硬度提高了4倍以上,显微硬度≥1000HV0.3的厚度超过100μm。 展开更多
关键词 钛合金 激光渗氮 渗氮层
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激光重熔Al_2O_3和Al_2O_3-40%TiO_2防腐涂层:第一原理研究
10
作者 靳磊 崔向中 +4 位作者 周海滨 周国栋 姜春竹 杨璟 尚凯文 《热喷涂技术》 2015年第3期25-29,共5页
本文采用大气等离子喷涂方法在AZ91D镁合金基体上制备Al2O3和Al2O3-40%TiO2防腐涂层,然后采取激光重熔对涂层进行封孔。采用第一原理计算表明Al2O3涂层较Al2O3-40%TiO2涂层杨氏模量大、热膨胀系数小,因此激光重熔Al2O3涂层时,由于其杨... 本文采用大气等离子喷涂方法在AZ91D镁合金基体上制备Al2O3和Al2O3-40%TiO2防腐涂层,然后采取激光重熔对涂层进行封孔。采用第一原理计算表明Al2O3涂层较Al2O3-40%TiO2涂层杨氏模量大、热膨胀系数小,因此激光重熔Al2O3涂层时,由于其杨氏模量高导致涂层内应力较大,Al2O3涂层极易开裂、剥落。 展开更多
关键词 Al2O3防腐涂层 Al2O3-40%TiO2防腐涂层 激光重熔 第一原理
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