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金刚石刀具单点切削单晶硅加工表面特性 被引量:14
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作者 徐飞飞 张效栋 房丰洲 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2013年第6期485-491,共7页
本文利用超精密机床对单晶硅进行了斜切及车削实验,采用拉曼光谱仪测量单晶硅材料切削表面的损伤,利用高斯和洛伦兹分布拟合拉曼光谱得到单晶硅表面相变层厚度及残余应力信息.结果表明,单晶硅切削表面与磨削、纳米划擦表面不同,除了非... 本文利用超精密机床对单晶硅进行了斜切及车削实验,采用拉曼光谱仪测量单晶硅材料切削表面的损伤,利用高斯和洛伦兹分布拟合拉曼光谱得到单晶硅表面相变层厚度及残余应力信息.结果表明,单晶硅切削表面与磨削、纳米划擦表面不同,除了非晶相外,测不到其他高压相.随着切削厚度的增大,单晶硅表面非晶层的厚度和表层的残余应力也会相应增加.较大的切削厚度使得残余应力变得不均匀,最终导致单晶峰退简并分裂成2个或3个峰.一般单晶硅的塑性车削生成表面由于切削厚度相对较小,其表面非晶层相对较薄,表面存在轻微残余压应力.当车削生成表面的切削厚度较大时,表面有脆性凹坑,非晶层相对较厚,残余压应力较大.车削过程是对已加工表面的切削,由于已加工表面非晶硅的存在,采用较高的切削速度可以增加切削区域温度,提高单晶硅表面非晶层的塑性,可加工出更好的光学表面. 展开更多
关键词 超精密切削 单晶硅 拉曼光谱 相变 残余应力
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红外材料硅透镜加工工艺研究 被引量:13
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作者 徐岩 李善武 +1 位作者 杨新华 陈洪许 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期359-361,370,共4页
随着红外空空导弹的发展,红外光学材料单晶硅得到了广泛的应用。介绍了单晶硅材料加工透镜的工艺过程,着重研究了硅透镜的抛光技术,通过使用不同的抛光粉及抛光模层材料,找到了加工硅透镜的最佳工艺匹配条件。实验结果表明:使用SiO2胶... 随着红外空空导弹的发展,红外光学材料单晶硅得到了广泛的应用。介绍了单晶硅材料加工透镜的工艺过程,着重研究了硅透镜的抛光技术,通过使用不同的抛光粉及抛光模层材料,找到了加工硅透镜的最佳工艺匹配条件。实验结果表明:使用SiO2胶体配制的抛光液(PH 10 ̄11)及用抛光布制成的抛光模,采用机械-化学方法抛光出的零件表面疵病达到III级(GB1185-74),并能够通过修改抛光模控制光圈及光圈误差,加工出的硅透镜满足导弹光学系统的要求。 展开更多
关键词 单晶硅 表面疵病 精磨 机械-化学抛光
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氮离子注入硅表面的力学性能及其微摩擦磨损行为研究 被引量:10
3
作者 张德坤 葛世荣 +1 位作者 王世博 王庆良 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期289-294,共6页
以单晶硅作为研究对象,选用离子注入剂量分别为5×1014ions/cm2、6×1015ions/cm2和1×1017ions/cm2,注入能量为110 keV的氮离子注入单晶硅片,利用原位纳米力学测试系统对氮离子注入前后单晶硅片的硬度和弹性模量进行测定,... 以单晶硅作为研究对象,选用离子注入剂量分别为5×1014ions/cm2、6×1015ions/cm2和1×1017ions/cm2,注入能量为110 keV的氮离子注入单晶硅片,利用原位纳米力学测试系统对氮离子注入前后单晶硅片的硬度和弹性模量进行测定,在UMT-2型微摩擦磨损试验机上对氮离子注入前后单晶硅片的往复滑动微摩擦磨损性能进行研究.结果表明,氮离子注入后单晶硅片的纳米硬度和弹性模量减小,且注入剂量越大,其降低越明显.氮离子注入后单晶硅片的减摩性能提高,其摩擦系数大幅度降低,在载荷达到一定值后,氮离子注入层被迅速磨穿,摩擦系数迅速增加并产生磨痕.其磨损机制在小载荷下以粘着磨损为主,在大载荷下以材料的微疲劳和微断裂为主. 展开更多
关键词 MEMS 单晶硅 离子注入 摩擦磨损性能
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用于MEMS的单晶硅上无电镀铜、镀镍工艺 被引量:11
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作者 韩翔 李轶 +2 位作者 吴文刚 闫桂珍 郝一龙 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1059-1064,共6页
开发了单晶硅上的选择性无电镀铜、镀镍工艺,形成了较为优化的施镀流程,实现了保形性、均镀性较好的铜、镍及其复合镀层.其中针对单晶硅表面的特点,采取了浓酸处理和氧等离子轰击两种表面预处理方法,优化了氯化钯对表面的激活时间,使得... 开发了单晶硅上的选择性无电镀铜、镀镍工艺,形成了较为优化的施镀流程,实现了保形性、均镀性较好的铜、镍及其复合镀层.其中针对单晶硅表面的特点,采取了浓酸处理和氧等离子轰击两种表面预处理方法,优化了氯化钯对表面的激活时间,使得镀层质量得到提高.提出了以镍作为中间层以减小镀层应力的方法,施镀后获得的铜镀层的电阻率为2. 1μΩ·cm,铜/镍复合镀层的方块电阻为0. 19Ω/□.在单晶硅MEMS电感结构上实现了较好的无电镀铜,使得该元件的品质因数超过25. 展开更多
关键词 单晶硅 无电镀 MEMS电感 品质因数
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红外跟踪系统中非球面硅透镜加工技术研究 被引量:6
5
作者 马放 付秀华 +2 位作者 贾宗合 谢影 唐昊龙 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期784-787,共4页
随着军用光学仪器的飞速发展,红外光学材料单晶硅广泛应用于红外光学元件和半导体行业,为了满足精密仪器对光学系统的要求,对光学元件的面型精度要求越来越高。针对红外跟踪系统中对高精度单晶硅透镜的加工技术要求,以Ф26mm的单晶硅透... 随着军用光学仪器的飞速发展,红外光学材料单晶硅广泛应用于红外光学元件和半导体行业,为了满足精密仪器对光学系统的要求,对光学元件的面型精度要求越来越高。针对红外跟踪系统中对高精度单晶硅透镜的加工技术要求,以Ф26mm的单晶硅透镜为例,通过多次反复研磨修抛和检测分析,并不断优化工艺参数,设计了特殊的夹具,解决了单晶硅表面光洁度问题以及中心偏差难以控制的加工技术难题,并实现了批量生产。经检测,单晶硅非球面面形精度达到0.2μm,表面光洁度达到Ⅲ级以上,中心偏差在1μm以内,各项参数均满足了红外跟踪系统的要求。 展开更多
关键词 非球面 单晶硅 修正抛光 面形精度 表面光洁度
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硅表面复合自组装膜的制备及其摩擦性能 被引量:6
6
作者 潘鹤 滕淑华 丁翠翠 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第4期917-922,共6页
采用自组装技术在单晶硅表面制备了3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)-SiO2-APTES复合膜,并对其表面的组成、结构及摩擦性能进行了表征.结果表明:复合膜表面对水的接触角约为63°,且表面平整、致密,其平均粗糙度(Ra)约为0.963nm.通过... 采用自组装技术在单晶硅表面制备了3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)-SiO2-APTES复合膜,并对其表面的组成、结构及摩擦性能进行了表征.结果表明:复合膜表面对水的接触角约为63°,且表面平整、致密,其平均粗糙度(Ra)约为0.963nm.通过原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)观察到夹层中SiO2颗粒的粒径约为20-50nm,较均匀地分布在第一层APTES膜的表面.与APTES自组装单层膜(SAMs)相比,APTES-SiO2-APTES复合膜由于纳米SiO2颗粒的引入而表现出更低的摩擦系数和更长的耐磨寿命. 展开更多
关键词 单晶硅 自组装 复合膜 摩擦性能
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毫秒激光辐照单晶硅的在线应力损伤研究 被引量:6
7
作者 李贺 蔡继兴 +4 位作者 谭勇 马遥 郭明 金光勇 吴春婷 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期163-170,共8页
为了测量毫秒脉冲激光辐照非透明材料的在线应力及应力应变演化的过程,基于光学干涉理论,针对大功率固体激光器与材料的相互作用,采用马赫-曾德尔干涉的方法,得到了材料损伤的干涉条纹。通过对干涉条纹变化的分析与处理,可以得到... 为了测量毫秒脉冲激光辐照非透明材料的在线应力及应力应变演化的过程,基于光学干涉理论,针对大功率固体激光器与材料的相互作用,采用马赫-曾德尔干涉的方法,得到了材料损伤的干涉条纹。通过对干涉条纹变化的分析与处理,可以得到材料在线应力及其演化过程。基于光学干涉理论,选择单晶硅作为实验材料,建立comsol仿真模型,并在理论及仿真的基础上开展实验。实验与仿真的r(x)方向误差在11.7%~33.91%之间,z(y,z)方向误差在20.25%~31.34%之间,说明用马赫-曾德尔干涉的方法测量非透明材料的应力具有可行性。实验研究为激光与非透明材料作用过程中在线应力损伤及演变过程研究提供了一个新的方法。 展开更多
关键词 相干光学 毫秒脉冲激光 单晶硅 热应力损伤 马赫-曾德尔干涉 在线应力
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超声振动辅助切削单晶硅的剥离去除机制 被引量:1
8
作者 冉迪 苑泽伟 +3 位作者 卞思文 邓鑫华 王宁 李予欣 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第8期163-166,182,共5页
为探究超声振动辅助对单晶硅切削性能的影响,揭示超声振动辅助切削的基底去除机制,基于Tersoff力场和Morse力场,采用分子动力学方法对不同振动频率和振幅的超声振动辅助切削行为展开研究。根据基底原子运动轨迹、刀具受力、基底势能、... 为探究超声振动辅助对单晶硅切削性能的影响,揭示超声振动辅助切削的基底去除机制,基于Tersoff力场和Morse力场,采用分子动力学方法对不同振动频率和振幅的超声振动辅助切削行为展开研究。根据基底原子运动轨迹、刀具受力、基底势能、亚表面损伤、等效应力和原子去除数量的变化规律,分析了超声振动辅助切削单晶硅的切削性能和去除机制。结果表明,传统切削通过摩擦推挤方式去除原子,超声振动辅助切削通过摩擦剥离方式去除原子。振动频率和振幅的升高均有利于降低刀具的切削力和法向力,增加刀具的做功,降低非晶层厚度,增加基底原子去除数量,超声振动辅助提高了单晶硅的切削性能和效率。研究结果可为单晶硅高效、高质量加工提供理论指导。 展开更多
关键词 超声振动辅切削 单晶硅 剥离去除机制 切削性能 振动频率
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皮秒激光单晶硅切割工艺研究 被引量:5
9
作者 汪于涛 王丽 +2 位作者 骆公序 袁山山 沈佳骏 《应用激光》 CSCD 北大核心 2020年第4期718-723,共6页
利用紫外皮秒激光器对单晶硅材料进行切割实验研究,探讨不同激光能量密度、光斑重合度、切缝宽度及切割次数对切缝表面形貌和切割深度的影响。通过不同单脉冲能量的打孔实验测得在波长355 nm、脉宽12 ps的情况下,单晶硅的损伤阈值为3.22... 利用紫外皮秒激光器对单晶硅材料进行切割实验研究,探讨不同激光能量密度、光斑重合度、切缝宽度及切割次数对切缝表面形貌和切割深度的影响。通过不同单脉冲能量的打孔实验测得在波长355 nm、脉宽12 ps的情况下,单晶硅的损伤阈值为3.22 J/cm^2,并对最佳能量密度进行测试。实验结果表明,激光能量密度为2~4倍的损伤阈值、光斑重合度为50%~60%时可以获得良好的切缝效果且热影响区最小达到1.01μm。切缝的最大切割深度由切缝宽度决定,与切割次数无关,实验测得的最大宽深比约为1∶5。 展开更多
关键词 激光切割 单晶硅 损伤阈值 表面形貌
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单晶硅微构件力学特性片上测试系统 被引量:4
10
作者 苏才钧 吴昊 +2 位作者 郭占社 孟永钢 温诗铸 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期456-459,共4页
设计一种集成静电梳状驱动器和测试结构,专用于单晶硅微构件断裂、疲劳性能测试的片上测试系统。详细介绍测试系统的结构和工作原理。对静电梳状驱动器的驱动电压—驱动力关系、结构刚度以及谐振频率进行计算。利用MEMS(microelectromec... 设计一种集成静电梳状驱动器和测试结构,专用于单晶硅微构件断裂、疲劳性能测试的片上测试系统。详细介绍测试系统的结构和工作原理。对静电梳状驱动器的驱动电压—驱动力关系、结构刚度以及谐振频率进行计算。利用MEMS(microelectromechanicalsystem)体硅工艺制造该测试系统,加工得到的测试系统在显微镜工作台上进行静态和动态弯曲实验,并将实验结果与ANSYS分析结果进行对比。结果表明,该测试系统性能稳定,能够实现对单晶硅微构件的弯曲断裂和疲劳测试。 展开更多
关键词 微电子机械系统 单晶硅 片上测试 静电梳状驱动器 疲劳
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单晶硅超精密切削工艺参数优化与实验研究 被引量:3
11
作者 姚同 杨晓京 +2 位作者 肖建国 张万清 康杰 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期60-64,共5页
为提高单点金刚石车削单晶硅的表面质量,以表面粗糙度为优化目标设计正交切削实验,通过方差分析、响应曲面分析和极差分析研究主轴转速、进给速度和切削深度对表面粗糙度的影响。结果表明,主轴转速对表面粗糙度影响最显著,主轴转速越大... 为提高单点金刚石车削单晶硅的表面质量,以表面粗糙度为优化目标设计正交切削实验,通过方差分析、响应曲面分析和极差分析研究主轴转速、进给速度和切削深度对表面粗糙度的影响。结果表明,主轴转速对表面粗糙度影响最显著,主轴转速越大,表面粗糙度值越小;建立了表面粗糙度回归模型,通过响应曲面分析得到主轴转速和进给速度的交互作用对表面粗糙度的影响最大;在最优切削参数组合为主轴转速3 300 r/min、进给速度2 mm/min、切削深度5μm的条件下,获得了表面粗糙度Ra 2.7 nm的高质量单晶硅元件,其表面相对光滑,切屑呈带状,材料在延性域内去除。 展开更多
关键词 单晶硅 单点金刚石车削 切削参数 表面粗糙度
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Preparation and Tribological Investigation of Rare Earth Nanofilm on Single-Crystal Silicon Substrate 被引量:2
12
作者 王梁 程先华 《Journal of Rare Earths》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第1期44-49,共6页
The self-assembled silicon substrate. The resultant contact angle meter and atomic method was introduced to successfully obtain film was characterized by means of X-ray rare earth(RE) nanofilm on a single-crystal ph... The self-assembled silicon substrate. The resultant contact angle meter and atomic method was introduced to successfully obtain film was characterized by means of X-ray rare earth(RE) nanofilm on a single-crystal photoelectron spectroscopy (XPS), ellipsometer, force microscopy (AFM). The scratch experiment was performed for interfacial adhesion measurement of the RE film. The friction and wear behavior of RE nanofilm was examined on a DF-PM reciprocating friction and wear tester. The results indicate the RE nanofilm is of low coefficient of friction (COF) and high wear resistance. These desirable characteristics of RE nanofilm together with its nanometer thickness, strong bonding to the substrate and low surface energy make it a promising choice as a solid lubricant film in micro electromechanical system (MEMS) devices. 展开更多
关键词 NANOFILM tribological properties MEMS single-crystal silicon rare earths
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单晶硅的磨削辅助电火花线切割机理研究 被引量:3
13
作者 贾祯 李淑娟 +3 位作者 麻高领 邵伟 乔畅 张晨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第20期2459-2467,2475,共10页
针对目前磨削辅助电火花线切割(A-WEDM)微观切割机理尚不明确的问题,以单晶硅为加工对象,通过设计电路对最大放电间隙进行了测量。通过采集和分析加工中的放电波形、观测加工后工件表面形貌同时比较磨粒出刃高度与放电间隙的大小,研究了... 针对目前磨削辅助电火花线切割(A-WEDM)微观切割机理尚不明确的问题,以单晶硅为加工对象,通过设计电路对最大放电间隙进行了测量。通过采集和分析加工中的放电波形、观测加工后工件表面形貌同时比较磨粒出刃高度与放电间隙的大小,研究了A-WEDM材料去除机理。考察了4个因素(脉冲宽度、占空比、进给速度和线锯速度)对A-WEDM切割单晶硅的材料去除率和表面粗糙度的影响。实验结果表明,A-WEDM切割单晶硅的最大放电间隙为57μm,在加工的初始阶段先产生放电腐蚀作用;当加工处于稳定阶段时,在每个脉冲宽度内,工件材料在放电腐蚀与金刚石颗粒磨削的耦合作用下被去除;而在每个脉冲间隔内,放电腐蚀作用停止,金刚石颗粒的磨削作用仍然存在,从而去除了放电产生的部分重铸层与电蚀坑。 展开更多
关键词 单晶硅 磨削辅助电火花线切割 放电波形 切割机理
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单晶硅等离子体放电去除机制研究
14
作者 翟志波 刘菲菲 +2 位作者 贾国平 辛彬 王艳辉 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1090-1095,共6页
针对单晶Si在接触式化学机械抛光与非接触式等离子体抛光过程中表面易引入化学元素残留、微划痕及材料去除速率低等问题,提出一种单晶Si等离子体放电去除的非接触式绿色抛光方法。在脉冲电压大于100 V的水基工作液介质中,高阻态隔离蒸... 针对单晶Si在接触式化学机械抛光与非接触式等离子体抛光过程中表面易引入化学元素残留、微划痕及材料去除速率低等问题,提出一种单晶Si等离子体放电去除的非接触式绿色抛光方法。在脉冲电压大于100 V的水基工作液介质中,高阻态隔离蒸汽层因电子通量的小曲率汇聚而导致击穿并诱发氧等离子体通道,阳极单晶Si表面微区凸起位置因氧等离子体增强阳极化学反应而生成SiO_(2)疏松膜,脉冲间歇期等离子体通道因受近壁面水基工作液介质冷激液化致塌陷,同时形成空化微射流压力对疏松膜进行纳米尺度剥离。通过对样件处理一定的时间后,样件表面粗糙度可达1.54 nm,并且样件表面不会引入新的化学元素,为脆硬性材料的平面/非平面超精密加工提供一种绿色非接触式方法。 展开更多
关键词 放电机理 等离子体 去除机制 参数控制 单晶硅
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Er掺杂WS_(2)的制备及光电特性研究
15
作者 曹晟 张锋 +4 位作者 刘绍祥 陈思凯 赵杨 石轩 赵洪泉 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第5期849-856,共8页
化学气相沉积(CVD)是大尺度二维材料生长的有效方法,但CVD过程不可避免地会产生高密度的空位缺陷,影响材料的光电性能。本文利用碱金属卤盐辅助CVD法直接在p型Si(111)衬底上生长了毫米尺度和原子层厚的WS_(2)。通过在钨源中掺入饱和ErCl... 化学气相沉积(CVD)是大尺度二维材料生长的有效方法,但CVD过程不可避免地会产生高密度的空位缺陷,影响材料的光电性能。本文利用碱金属卤盐辅助CVD法直接在p型Si(111)衬底上生长了毫米尺度和原子层厚的WS_(2)。通过在钨源中掺入饱和ErCl3粉末,得到Er掺杂WS_(2)薄膜(WS_(2)(Er))。结合光学显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱、能量色散X射线光谱、光致发光和拉曼光谱等技术对材料进行表征,结果表明,相比纯WS_(2),WS_(2)(Er)薄膜的荧光强度获得数量级增长,且中心波长大幅红移。荧光测试表明,相比SiO_(2)衬底上的WS_(2),在Si衬底上生长的WS_(2)的荧光特性出现了明显的电荷转移效应。基于SiO_(2)衬底上的WS_(2)和WS_(2)(Er)场效应晶体管器件的光电测试结果表明,WS_(2)(Er)场效应晶体管的光响应度为4.015 A/W,外量子效率为784%,均是同等条件下纯WS_(2)器件的2000倍以上。本工作对稀土掺杂二维材料的研究具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 化学气相沉积 二硫化钨 铒掺杂 单晶硅 荧光特性 光电特性
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本征点缺陷对硅材料响应特性的影响分析
16
作者 吕彤 张蓉竹 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期229-236,共8页
针对硅基材料在1319 nm激光辐照下产生带外响应的问题,研究了硅材料中的本征点缺陷对响应特性的影响。根据第一性原理建立了晶胞模型,比较了几种典型点缺陷状态下硅材料的能级分布特性,在此基础上分析了本征点缺陷对硅材料光电响应特性... 针对硅基材料在1319 nm激光辐照下产生带外响应的问题,研究了硅材料中的本征点缺陷对响应特性的影响。根据第一性原理建立了晶胞模型,比较了几种典型点缺陷状态下硅材料的能级分布特性,在此基础上分析了本征点缺陷对硅材料光电响应特性的影响。结果表明:空位和自间隙原子两类缺陷都能够改变硅材料的能带结构和响应特性。532 nm激光辐照时,硅基光敏单元的输出饱和阈值明显降低。当辐照波长为1319 nm时,硅材料产生明显的带外响应,其中贡献最大的是四面体间隙缺陷。此时材料带隙消失,吸收系数高达50391 cm^(-1),折射率减小约25.99%,因此硅材料在1319 nm处的量子效率值最大,导致光电响应最为强烈,输出饱和阈值最小,为0.0015 W·cm^(-2)。 展开更多
关键词 材料 单晶硅 光电响应 本征点缺陷 第一性原理
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碳离子注入对硅片微摩擦学行为的影响 被引量:3
17
作者 张德坤 葛世荣 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期383-388,共6页
对单晶硅片进行不同剂量的碳离子注入,测量碳离子注入前后硅片的纳米硬度、弹性模量、硅表面与探针之间的摩擦系数和划痕深度以及硅片与Si_3N_4球的摩擦磨损,研究试样在过程中摩擦系数及磨损量的变化.结果表明,碳离子注入可能导致硅片... 对单晶硅片进行不同剂量的碳离子注入,测量碳离子注入前后硅片的纳米硬度、弹性模量、硅表面与探针之间的摩擦系数和划痕深度以及硅片与Si_3N_4球的摩擦磨损,研究试样在过程中摩擦系数及磨损量的变化.结果表明,碳离子注入可能导致硅片表面结构的改变,从而影响了力学性能,但改善了微摩擦学特性.碳离子注入剂量为2×10^(15)ions/cm^2时硅片的纳米硬度和弹性模量都明显降低,但其划痕摩擦系数和划痕深度均大于未注入硅片;碳离子注入后硅片的减摩效果和耐磨性能在小载荷下得到了大幅度提高,当载荷达到一定值后,摩擦系数迅速增加并产生磨损痕迹.其磨损机制在小载荷下以粘着磨损为主,在大载荷下以材料的微疲劳和微断裂为主. 展开更多
关键词 无机非金属材料 单晶硅 离子注入 微划痕 摩擦磨损性能
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氩离子注入单晶硅表面的微观结构和微观力学性能研究 被引量:3
18
作者 孙蓉 徐洮 +1 位作者 寇冠涛 薛群基 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期759-763,共5页
通过离子注入技术对单晶硅表面进行氩离子注入处理,利用纳米压痕仪及其附件研究了单晶硅表面在离子注入前,后的微观力学性能和变形机理,并用透射电子显微镜研究了改性层的微观结构.研究结果表明:一定剂量的氩离子注入使单晶硅表面的断... 通过离子注入技术对单晶硅表面进行氩离子注入处理,利用纳米压痕仪及其附件研究了单晶硅表面在离子注入前,后的微观力学性能和变形机理,并用透射电子显微镜研究了改性层的微观结构.研究结果表明:一定剂量的氩离子注入使单晶硅表面的断裂韧性得到改善, 提高了其在纳米划痕过程中的失效负荷.原因是氩离子的注入使单晶硅表面形成了硅的微晶态与非晶态共存的混合态结构的改性层,改善了单晶硅的微观力学性能. 展开更多
关键词 单晶硅 氩离子注入 纳米划痕 断裂韧性
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单晶硅低能电子束辐照效应 被引量:3
19
作者 高晖 王和义 +3 位作者 张华明 黄利斌 何小波 周银行 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期272-276,共5页
利用Monter-Carlo方法,模拟低能一维平面电子束在本征、不同掺杂类型、掺杂浓度下的单晶Si中能量沉积分布情况。采用电子顺磁共振(EPR)技术测量了(111)晶向、两种掺杂类型下的掺杂浓度分别为1×1015cm-3、1×1017cm-3的单晶硅... 利用Monter-Carlo方法,模拟低能一维平面电子束在本征、不同掺杂类型、掺杂浓度下的单晶Si中能量沉积分布情况。采用电子顺磁共振(EPR)技术测量了(111)晶向、两种掺杂类型下的掺杂浓度分别为1×1015cm-3、1×1017cm-3的单晶硅片在一定电子注量下辐照前后缺陷顺磁吸收谱,比较了样品辐照前后缺陷顺磁中心强度的变化,并用X光电子能谱(XPS)对Si-SiO2系统原子化学态的变化进行分析。结果表明,相比于P型Si,N型Si、特别是高掺杂的N型Si,在低能电子一定注量下,界面区内易引起辐射感生缺陷,主要来自于键合于磷的非桥联氧对空穴的诱捕作用,表现为POHC中心明显的变化,P2P芯能级谱突变。并根据理论和实验结果,对电子能量沉积、电离缺陷和辐照效应间的相互关系进行了分析。 展开更多
关键词 低能电子束 单晶硅 能量沉积 辐照效应
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基于线切割机加工硅分光晶体的研究 被引量:3
20
作者 冯新康 徐中民 +3 位作者 张翼飞 杨铁莹 王劼 王纳秀 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期302-306,共5页
单晶硅分光晶体作为同步辐射光源光束线单色器中常用的部件,由于它对加工精度的要求越来越高,所以减小加工过程中产生的残余应变显得尤为重要。介绍了线切割机加工单晶硅晶体的主要过程,包括晶体定向的原理,线切割机加工硅分光晶体的方... 单晶硅分光晶体作为同步辐射光源光束线单色器中常用的部件,由于它对加工精度的要求越来越高,所以减小加工过程中产生的残余应变显得尤为重要。介绍了线切割机加工单晶硅晶体的主要过程,包括晶体定向的原理,线切割机加工硅分光晶体的方法,检测加工表面的粗糙度和面形。此外还利用上海光源BL14B线站测量了它的摇摆曲线,其结果满足设计要求。 展开更多
关键词 线切割机 单晶硅 粗糙度 面形 摇摆曲线
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