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亲锌聚阴离子交联聚合物薄膜与铜刻蚀协同稳定锌负极
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作者 郝再涛 赵健飞 +3 位作者 李慧同 李展 潘朗 李江 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第4期416-425,共10页
可充电水系锌基电池具有高容量、高能量密度、低氧化还原电位、低成本、安全性好等优点,被认为是一种可替代的能源存储器件.然而,在镀锌/剥离过程中,锌金属负极不可控的枝晶生长和复杂的副反应极大地降低了库伦效率,其可逆性较差,阻碍... 可充电水系锌基电池具有高容量、高能量密度、低氧化还原电位、低成本、安全性好等优点,被认为是一种可替代的能源存储器件.然而,在镀锌/剥离过程中,锌金属负极不可控的枝晶生长和复杂的副反应极大地降低了库伦效率,其可逆性较差,阻碍锌基电池的实际应用.在此,开发了一种简单、可控且有效的方法,首先利用电化学沉积法在锌箔上沉积了一种由聚苯乙烯磺酸钠(PSS)与氯化锌反应得到孔道丰富的聚阴离子交联聚合物薄膜(记为PZ,其中P代表PSS、Z代表ZnCl_(2)),然后再利用置换反应引入亲锌的化学惰性金属铜,得到亲锌聚阴离子交联聚合物与铜刻蚀保护层(记为PZC,其中C代表Cu).PZC@Zn具有丰富的磺酸根官能团促进[Zn(H_(2)O)_(6)]^(2+)脱溶,提高Zn^(2+)界面传输速率,排斥SO_(4)^(2−)与锌负极接触.通过重建铜刻蚀层,铜的高亲锌性促进了沉积动力学,铜的化学惰性抑制了副反应的发生.结果表明,在5 mA•cm^(−2)的高电流密度下,PZC@Zn//PZC@Zn对称电池寿命高达4055 h(比裸锌对称电池提高了31倍),累积电镀容量达到10.14 Ah•cm^(−2),Ti//PZC@Zn半电池库伦效率(CE)为98.28%,可以实现稳定且可逆的镀锌/剥离.YP-50F//PZC@Zn锌离子混合超级电容器在2 A•g^(−1)下稳定循环15000次,放电比容量高达82.35 mAh•g^(−1).α-MnO_(2)//PZC@Zn水系锌离子电池在1 A•g^(−1)下循环2000次后放电比容量高达103.57 mAh•g^(−1),CE为99.58%.这项工作为设计先进的无枝晶锌金属负极提供了一种新方法. 展开更多
关键词 电化学沉积 薄膜 刻蚀 脱溶 无枝晶锌负极
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双氧水系铜刻蚀液各向异性刻蚀机理和方法研究进展 被引量:3
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作者 邢攸美 李潇逸 +4 位作者 高立江 李欢 倪芸岚 王小眉 胡涛 《浙江化工》 CAS 2019年第9期11-16,共6页
高精细芯片和显示集成电路主要采用铜制程,其光刻工艺中形成铜膜层结构所需用的铜刻蚀液中最主要的为双氧水系铜刻蚀液。然而双氧水系铜刻蚀液需添加控制刻蚀方向、刻蚀速率和延长刻蚀液使用寿命的相关添加剂,上述类型的添加剂研究随着... 高精细芯片和显示集成电路主要采用铜制程,其光刻工艺中形成铜膜层结构所需用的铜刻蚀液中最主要的为双氧水系铜刻蚀液。然而双氧水系铜刻蚀液需添加控制刻蚀方向、刻蚀速率和延长刻蚀液使用寿命的相关添加剂,上述类型的添加剂研究随着铜制程的进一步推进而不断进行,研究和应用产生的问题亟待解决。 展开更多
关键词 刻蚀 双氧水 各向异性
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PMMA/PVA双支撑膜辅助铜刻蚀法:一种改进的石墨烯转移技术 被引量:1
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作者 王胜涛 卢维尔 +1 位作者 王桐 夏洋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期230-233,共4页
石墨烯具有高载流子迁移率、高热导率、高力学强度等独特性能,可应用于微电子器件、生物传感器、燃料电池、储能器件等,在许多领域拥有广阔的发展前景。如何转移得到少残胶、无破损的石墨烯是其在电子器件中应用必须解决的问题。常规的... 石墨烯具有高载流子迁移率、高热导率、高力学强度等独特性能,可应用于微电子器件、生物传感器、燃料电池、储能器件等,在许多领域拥有广阔的发展前景。如何转移得到少残胶、无破损的石墨烯是其在电子器件中应用必须解决的问题。常规的基于铜刻蚀法的石墨烯转移技术存在因聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶解不彻底、残留在石墨烯表面而造成污染的不足。鉴于此,本工作提出了PMMA/PVA双支撑膜辅助铜刻蚀法,即在铜刻蚀法中引入高水溶性的聚乙烯醇(PVA,醇解度98%)作为高强度PMMA和石墨烯之间的阻隔层,构成双支撑膜。光学显微镜(OM)、拉曼(Raman)光谱及电学性能测试的结果表明,该方法转移得到的石墨烯残胶少、表面洁净,具有高的结晶特性,并且其背栅场效应晶体管(BGFET)表现出良好的载流子迁移率。此外,该方法操作简便,同时还是一种潜在的用于多种二维材料转移的普适技术。 展开更多
关键词 石墨烯转移 聚乙烯醇(PVA) 残胶 刻蚀 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 支撑膜
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探讨如何回收与利用含铜蚀刻废液
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作者 刘艳帅 《低碳世界》 2020年第12期9-10,共2页
在PCB产业中含铜蚀刻废液带来许多的问题,这些问题在很长一段时间内带给人们巨大的困扰。现阶段已经有技术能够将含铜刻蚀废液进行回收处理来制造铜盐或者金属铜,这样不仅能够减少环境的污染,还有较高的经济价值。本文对现阶段较为先进... 在PCB产业中含铜蚀刻废液带来许多的问题,这些问题在很长一段时间内带给人们巨大的困扰。现阶段已经有技术能够将含铜刻蚀废液进行回收处理来制造铜盐或者金属铜,这样不仅能够减少环境的污染,还有较高的经济价值。本文对现阶段较为先进的几种含铜刻蚀废液处理工艺进行探讨,希望对企业提高经济效益提供一定的参考和借鉴意义。 展开更多
关键词 刻蚀废液 回收利用 碱式碳酸生产工艺
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金属铜辅助化学刻蚀对金刚线切割多晶硅的制绒 被引量:6
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作者 邹宇新 席风硕 +3 位作者 邱佳佳 杨玺 李绍元 马文会 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期59-66,共8页
针对金刚线切割多晶硅制绒后硅片反射率偏高且切割纹难以去除等问题,采用酸性湿法刻蚀预处理再结合低成本的金属铜辅助化学刻蚀成功的实现了金刚线切割多晶硅片表面制绒。研究结果表明,随着酸腐蚀时间的增加,金刚线切割多晶硅片表面切... 针对金刚线切割多晶硅制绒后硅片反射率偏高且切割纹难以去除等问题,采用酸性湿法刻蚀预处理再结合低成本的金属铜辅助化学刻蚀成功的实现了金刚线切割多晶硅片表面制绒。研究结果表明,随着酸腐蚀时间的增加,金刚线切割多晶硅片表面切割纹、粗糙度得到有效改善。倒金字塔结构的引入能够有效地降低硅片表面的反射率。当酸洗预处理时间为5 min,金属铜辅助化学刻蚀时间为15 min时,样品表面倒金字塔结构最均匀,且在300~1 100 nm波长范围内,获得最低平均反射率3.32%。同时优越的减反效果和去除切割纹能力,使得制绒后金刚线切割多晶硅片有望实现高效率的太阳能电池。 展开更多
关键词 金刚线切割 多晶硅 切割纹 辅助刻蚀 倒金字塔 反射率
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磁控溅射设备中铜靶刻蚀形貌的仿真计算研究 被引量:5
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作者 胡伟 王人成 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期907-912,共6页
提出了一种铜靶刻蚀形貌模拟方法,基于靶材溅射率与靶材表面磁场水平分量成正比的假设,以美国应用材料公司的小行星PVD磁控溅射装置为算例,实现了复杂运动轨迹铜靶刻蚀形貌的模拟,仿真计算结果与实际设备中铜靶刻蚀形貌有较好的一致性,... 提出了一种铜靶刻蚀形貌模拟方法,基于靶材溅射率与靶材表面磁场水平分量成正比的假设,以美国应用材料公司的小行星PVD磁控溅射装置为算例,实现了复杂运动轨迹铜靶刻蚀形貌的模拟,仿真计算结果与实际设备中铜靶刻蚀形貌有较好的一致性,为通过磁场分布研究靶材刻蚀形貌提供了一种理论方法。 展开更多
关键词 磁控溅射 刻蚀 仿真计算
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金属氧化物TFT工艺中铜/钛蚀刻液浓度控制体系研究 被引量:1
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作者 赵辉 《光电子技术》 CAS 2023年第1期48-52,共5页
深入分析了铜钛刻蚀液的刻蚀机理,并对刻蚀液浓度的变化进行实验分析。在此基础上,通过实验完成了铜钛刻蚀液浓度变化模型曲线的研发,并提出了进行浓度控制的方法,实现了铜钛刻蚀液的稳定应用并极大地提高刻蚀液的使用寿命。研究为相关... 深入分析了铜钛刻蚀液的刻蚀机理,并对刻蚀液浓度的变化进行实验分析。在此基础上,通过实验完成了铜钛刻蚀液浓度变化模型曲线的研发,并提出了进行浓度控制的方法,实现了铜钛刻蚀液的稳定应用并极大地提高刻蚀液的使用寿命。研究为相关领域的生产和研发提供了一定的参考。 展开更多
关键词 金属氧化物 湿法刻蚀 /钛刻蚀 浓度控制
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纳米金属银、铜辅助化学刻蚀制绒金刚线切割多晶硅的研究 被引量:3
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作者 邹宇新 邱佳佳 +3 位作者 席风硕 杨玺 李绍元 马文会 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期3706-3711,共6页
以金刚线切割多晶硅为原料,研究不同纳米金属催化剂(银、铜)辅助化学刻蚀对纳米结构引入及多晶硅片表面制绒效果的影响。研究结果表明:不同纳米金属物种诱导刻蚀对硅片表面形貌结构的影响巨大,相比于纳米银辅助刻蚀形成的硅纳米线阵列... 以金刚线切割多晶硅为原料,研究不同纳米金属催化剂(银、铜)辅助化学刻蚀对纳米结构引入及多晶硅片表面制绒效果的影响。研究结果表明:不同纳米金属物种诱导刻蚀对硅片表面形貌结构的影响巨大,相比于纳米银辅助刻蚀形成的硅纳米线阵列结构而言,纳米铜辅助刻蚀形成的倒金字塔结构在各方面的性能均比较突出,大面积微尺度的倒金字塔阵列结构可以更完美地融合表面低反射率和钝化不佳之间的矛盾,且硅片表面切割纹去除效果明显。当金属铜辅助化学刻蚀制绒15min时,倒金字塔结构最规则、均匀,且在300~1 100nm波段范围内,反射率由原片的41.8%降低至5.8%。同时倒金字塔形貌具有优越的减反效果和去除切割纹能力,使得制绒金刚线切割多晶硅片有望用来制备高效率的太阳能电池。 展开更多
关键词 金刚线切割多晶硅 切割纹 金属辅助化学刻蚀 硅纳米线 倒金字塔
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双氧水在铜纳米粒子催化刻蚀n型单晶硅中的影响研究 被引量:1
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作者 洪世豪 郑达敏 +3 位作者 马亮 李绍元 陈秀华 马文会 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期257-264,共8页
目的在反应速率温和的前提下,在n型单晶硅片表面制备低反射率的纳米倒金字塔绒面,研究H_(2)O_(2)浓度对铜纳米颗粒的沉积及刻蚀行为的影响。方法利用铜纳米粒子催化刻蚀方法对金刚线切割n型单晶硅进行表面织构化处理,利用扫描电子显微... 目的在反应速率温和的前提下,在n型单晶硅片表面制备低反射率的纳米倒金字塔绒面,研究H_(2)O_(2)浓度对铜纳米颗粒的沉积及刻蚀行为的影响。方法利用铜纳米粒子催化刻蚀方法对金刚线切割n型单晶硅进行表面织构化处理,利用扫描电子显微镜观察制绒后硅片表面微观形貌,利用紫外-可见分光光度计测试并计算硅片表面反射率,并分析铜催化刻蚀形貌和刻蚀速率随温度、H_(2)O_(2)浓度的变化情况,讨论铜催化刻蚀过程中倒金字塔的形成机理以及H_(2)O_(2)浓度对硅片表面刻蚀形貌的影响规律。结果双氧水浓度通过控制铜纳米颗粒在硅片表面的沉积-氧化平衡,来影响铜颗粒的沉积状态,并最终影响刻蚀过程。随着H_(2)O_(2)浓度的提高,刻蚀速率先升高、后降低,最后趋于平稳。同时,刻蚀过程将产生四个阶段的结构演化。结论H_(2)O_(2)在铜催化化学刻蚀过程中起着重要作用,调节H_(2)O_(2)浓度可控制铜纳米颗粒的沉积-氧化平衡,进而在硅片表面形成形貌均匀且反射率低的倒金字塔结构。40℃下,H_(2)O_(2)浓度为1.6 mol/L时,可在金刚线切割n型单晶硅片上成功制备出均匀的倒金字塔结构,表面反射率降低至6.4%,且反应速率温和(0.23μm/min),硅片减薄量低(3.5μm)。 展开更多
关键词 纳米颗粒 刻蚀速率 反射率 倒金字塔 催化化学刻蚀
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