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文献检索:
  • 微系统三维集成技术的新发展
  • 进入新世纪,微电子的发展进入纳电子/集成微系统时代,人们在继续发展摩尔定律的同时,创新了超越摩尔定律的微系统三维集成技术。介绍了在成像传感、光集成微系统、惯性传感微系统、射频微系统、生物微系统和逻辑微系统的三维集成技术的新发展,包含MEMS和IC的3D异构集成、具有Si插入器的SiP3D集成和异质3D集成等技术和各自相应的特点,以及在各应用领域所产生的革命性成果。还介绍了微系统三维集成中有关TSV的可靠性研究的最新进展。
  • 微结构对单根Ni/NiO核壳纳米线器件阻变性能的影响
  • 通过化学还原和热处理的方法制备出了具有核壳结构的Ni/NiO纳米线,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析等手段对不同退火温度下的样品进行了结构表征和分析,分析了样品微结构对单根Ni/NiO纳米线器件阻变性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,Ni/NiO纳米线表面逐渐光滑,NiO薄膜层结晶度提高,NiO平均粒径逐渐增大,氧化层也逐渐变厚。I-V测试曲线表明,在300℃退火条件下,单根Ni/NiO纳米线器件展现出优异的阻变性能,开关比大,开关阈值电压小;但随着温度的升高,单根Ni/NiO纳米线器件阻变性能明显下降,其原因可能是因为退火温度的进一步升高导致了NiO薄膜层厚度的增加并提高了薄膜的结晶质量阻碍了导电细丝在NiO层内的产生造成的,只有在适当温度处理下出现的微结构才能使Ni/NiO纳米线器件具有最优化的阻变性能。
  • 球形TiO2-ZnO复合纳米颗粒的合成、表征及光催化性能
  • 通过简单、快速的两步法成功制得了一系列不同摩尔比的球形TiO_2-ZnO复合纳米颗粒。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等多种手段对产物进行表征。研究发现,TiO_2-ZnO复合物中TiO_2和ZnO两相独立存在;颗粒粒径并非随TiO_2与ZnO摩尔比的提高单调减小,而是先减小后增大;与纯ZnO相比,TiO_2-ZnO复合物的吸收边带发生了明显红移。以甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)为降解对象,考察了紫外-可见光照下所制TiO_2-ZnO复合纳米颗粒的光催化效果。实验结果显示,所有TiO_2-ZnO复合纳米颗粒均具有较纯ZnO更高的光催化活性。TiO_2与ZnO的摩尔比为0.75∶1时,复合物光催化降解甲基橙的效果最好,TiO_2与ZnO的摩尔比为1∶1时,复合物光催化降解亚甲基蓝的效果最好。
  • MBE制备GaN纳米柱阵列的光学特性
  • 使用U-4100紫外可见光光度计和QM40稳态/瞬态荧光光谱仪分别对不同V/Ⅲ比分子束外延(MBE)制备的GaN纳米柱阵列进行了测试,分析了V/Ⅲ比对GaN纳米柱表面形貌及发光特性的影响。反射光谱、透射光谱和室温稳态光致发光光谱结果表明:MBE制备的GaN纳米柱阵列其V/Ⅲ比直接影响纳米柱的带边发光、黄带发光、蓝带发光和光吸收等光学特性。当波长为480 nm蓝光段时,纳米柱有最强的反射能力。纳米柱V/Ⅲ比为6∶1时反射率峰值最大,约为55%,且峰值随V/Ⅲ比的变化交替变化。纳米柱V/Ⅲ比为8∶1时透射率最大。纳米柱V/Ⅲ比为10∶1时黄带发光几乎消失,且365 nm附近的带边发光和440 nm附近的蓝带发光增强。拟合结果中370 nm为主要的带边发光峰。
  • 基于声表面波驱动器的液体单方向驱动
  • 设计了一种浮动电极型单向换能器(FEUDT)结构,用于激发单向声表面波(SAW),从而实现液体的单向驱动。通过对FEUDT结构模型的阻抗分析与SAW传播分析,获得了SAW驱动器的谐振频率、最佳驱动频率和最优指条宽度。利用剥离工艺,在128°旋转Y切向X方向传播的铌酸锂基板上,制作了周期为80μm、指条对数为40对、指条金属层厚度为1μm、指条宽度为7.3μm的FEUDT型SAW驱动器。搭建了SAW驱动器的驱动系统,实现了液体在器件表面上单向驱动。实验结果表明:FEUDT型SAW驱动器在驱动功率为4 W、驱动频率为48.8 MHz的电信号激励下,液滴在SAW驱动器表面上的驱动速度可达50 mm/s;在驱动功率为6.2 W、驱动频率为48.8 MHz的电信号激励下,液体在微流道中的驱动速度约为20 mm/s。
  • 微型超级电容器的电化学阻抗谱分析
  • 为了提高微型超级电容器的电化学性能,对其阻抗谱特性进行分析。通过三电极体系对微型超级电容器进行电化学阻抗谱(EIS)测试以及恒流充放电测试,分析复阻抗平面图及波特(Bode)图,获得内部体系的有用信息,并与传统的宏观超级电容器阻抗谱进行分析比较。在尼奎斯特(Nyquist)图中,高频区的半圆弧较长,等效串联电阻Rs约为5.5Ω,接触电阻Rct约为4Ω,低频区域直线与实轴的夹角θ约为65°,表明微型超级电容器的扩散阻抗较大。在Bode图中,当测试频率达到极限频率时,相角约为70°,说明其电容特性有待进一步提高。在1 A/g电流密度下,测得其比电容为471 F/g,功率密度为588 W/kg,能量密度为16.3 W·h/kg。在电容与频率关系图中,在高频区域,电容接近于0,当频率达到100 Hz(扩散阈值),电容趋于稳定,约为18μF。另外分析了充电电压、氧化石墨烯(GO)质量分数、电解质种类等因素,对微型超级电容器Nyquist图的影响。
  • GaAs基多结太阳电池TiO2/Al2O3/SiO2减反射膜的设计与制备
  • 宽光谱低反射率减反射膜对提高GaAs基多结太阳电池的光电转换效率至关重要。设计和制备了宽光谱TiO_2/Al_2O_3/SiO_2三层减反射膜。理论研究发现,当TiO_2/Al_2O_3/SiO_2三层减反射膜最佳物理厚度为41.74 nm/78.74 nm/94.98 nm时,在350~1 800 nm宽光谱范围内获得最小有效反射率为2.85%。依据理论设计,采用真空电子束蒸发法制备了相应厚度的TiO_2/Al_2O_3/SiO_2三层减反射膜,分光光度计测试结果表明,在350~1 800 nm宽光谱范围内,有效反射率为7.21%,且在485 nm和850 nm波长附近获得反射率极小值4.39%和2.16%。
  • 室温纳米压印制备中的共性关键工艺问题
  • 纳米压印光刻技术具有低成本、高效率、大面积、高分辨、多尺度、良好的工艺兼容性等特点,可用于亚波长光电子器件的研究。提出了硅水合物(HSQ)/聚丙烯酸甲酯(PMMA)双层胶室温纳米压印工艺方法,研究并解决了有关压印光刻胶剩余底膜和纳米图形保真性刻蚀转移的两个关键工艺技术问题。以制备特定需求的石英纳米光栅器件为目标,经过工艺优化,成功地实现了周期200 nm、占空比0.5、深宽比5∶1、栅线侧壁垂直且粗糙度小于3 nm的高分辨率亚波长光栅的制备。所提出的双层胶刻蚀方法,有望拓展到纳米标准物质和芯片级光学频率梳器件等对侧壁陡直和粗糙度有严格要求的应用领域。
  • 超精度石英玻璃的化学机械抛光
  • 在工作压力为2 psi(1 psi=6 894.76 Pa)、抛光头转速为55 r/min、抛盘转速为60 r/min、流量为50 mL/min的条件下,对3英寸(1英寸=2.54 cm)的石英玻璃(99.99%)进行化学机械抛光(CMP)实验。分别研究了磨料质量分数(4%,8%,12%,16%,20%)、FA/OⅠ型螯合剂体积分数(1%,2%,3%,4%,5%)和FA/O型活性剂体积分数(1%,2%,3%,4%,5%)对石英玻璃化学机械抛光去除速率的影响。实验结果表明:随着磨料质量分数增加,石英玻璃去除速率明显提高,从11 nm/min提升到97.9 nm/min,同时表面粗糙度(Ra)逐渐降低,从2.950 nm降低到0.265 nm;FA/OⅠ型螯合剂通过化学作用对去除速率有一定的提高,Ra也有一定程度的减小,能够降低到0.215 nm;FA/O型活性剂的加入会导致去除速率有所降低,但是能够使Ra进一步降低至0.126 nm。最终在磨料、FA/OⅠ型螯合剂、FA/O型活性剂的协同作用下,石英玻璃去除速率达到93.4 nm/min,Ra达到0.126 nm,远小于目前行业水平的0.9 nm。
  • 湿度对离子迁移谱性能影响的数值模拟
  • 在利用离子迁移谱(IMS)技术在大气压下进行物质检测时,湿度会对其检测结果造成显著影响。这说明湿度变化引起了迁移管内各离子反应的变化,从而影响了离子迁移谱的性能。但是通过目前的实验手段无法观测到仪器内部湿度的分布情况。利用流体动力学软件FLUENT通过数值模拟的方法,分别研究了在单向气流和双向气流条件下,离子迁移管内部速度及湿度的分布情况,分析了湿度对离子迁移谱性能的影响。结果表明,迁移管在单向气流下,迁移区的湿度远小于样品湿度。湿度的增加会使离子迁移谱的分辨率降低,并在一定程度上增强了检测灵敏度。同时,对于单向气流下的物理结构而言,因稀释气和漂气对样品中所含的水蒸气进行稀释作用使迁移管内部湿度减小。
  • 不同粒径硅溶胶磨料对Cu CMP的综合影响
  • 结合实验数据详细地分析了基于不同粒径硅溶胶磨料的抛光液对铜化学机械平坦化(CMP)性能的表征。研究表明,磨料粒径是决定CMP效率和最终晶圆表面平坦化质量的重要因素。分析了化学机械抛光过程中的机械作用及质量传递作用。通过在铜光片及图形片上进行实验验证,结果表明,在低磨料质量分数条件下,当磨料粒径为60 nm时,可获得最优的平坦化效果,铜膜抛光速率可达623 nm/min,抛光后晶圆片内非均匀性和碟形坑高低差分别降为3.8%和75.1 nm,表面粗糙度为0.324 nm。在此基础上,为进一步建立磨料颗粒的微观动力学模型提出了一些理论基础上的建议。
  • 不同pH值下过氧化氢对Ru的CMP的影响
  • 研究了以H_2O_2为氧化剂,不同的pH值(2,4,6,8,10)对Ru的去除速率(vRu)和静态腐蚀速率(vSER)的影响,同时用电化学的方法研究了H_2O_2和pH值对Ru表面的动态极化曲线的影响,利用原子力显微镜对每次抛光前后的微观形貌进行了观察。实验结果表明:随着pH值的逐渐增大,Ru的去除速率和静态腐蚀速率也会随之升高,碱性条件下的vRu和vSER明显高于酸性条件。当pH值为2时,Ru表面生成致密的钝化层,阻碍了化学作用,vRu(0.31 nm/min)和vSER(0nm/min)最低;当pH值为4和6时,会生成可溶性的RuO_4,提高了化学作用,vRu和vSER相对提高;当pH值为8和10时,生成RuO_4~(2-)和RuO_4~-化学作用明显,vRu和vSER显著提高;当pH值为10时,vRu(23.544 nm/min)和vSER(2.88 nm/min)最高。同时,随着pH值的逐渐增大,Ru表面的腐蚀电位(Ecorr)不断减小,腐蚀电流密度(Icorr)不断增大,当pH值为10时,Ecorr达到最低值(0.094 V),Icorr为最高值(1.37×10^-)A/cm~(-2))。
  • 征稿通知 第12届国际专用集成电路会议
  • 第十二届IEEE国际专用集成电路会议(ASICON2017)将于2017年10月25-28日在中国贵阳举行。这次会议旨在为VLSI电路设计者、ASIC用户、系统集成工程师,IC制造厂商、工艺和器件工程师以及CAD/CAE工具开发者提供一个国际论坛,介绍他们在各自领域获得的最新进步和研发成果。四天的会议将汇集中外著名专家关于VLSI电路、器件、工艺设计与制造等技术最新发展的主题演讲、论文报告以及资深专家的讲课。大会将评选出优秀学生论文,并安排EDA工具、制造厂商、IC工艺、器件测试仪器以及最新ASIC产品的展示。会议论文集将具有IEEE的统一书号,录用并作Presentation(包括Oral及Poster)的论文都可被IEEEXplore和EI检索。
  • 全国半导体设备和材料标准化技术委员会第六届微光刻技术交流会暨微光刻分技术委员会2016年会在重庆召开
  • 全国半导体设备和材料标准化技术委员会第六届微光刻技术交流会暨微光刻分技术委员会年会于2016年10月25-28日在重庆市召开,来自全国半导体设备和材料标准化技术委员会微光刻分技术委员会的委员和国内外微光刻领域的专家及技术人员近130人参加了本次会议。会议承办方中国科学院重庆绿色智能技术研究院袁家虎院长致辞,欢迎来自国内外专家参加本次微光刻交流会。微光刻分技术委员会秘书长陈宝钦研究员转达全国半导体设备和材料标准化技术委员会领导及总会秘书处对本会的祝贺,并感谢一年来微光刻分技术委员会委员和代表们的努力和奉献。
  • [技术论坛]
    微系统三维集成技术的新发展(赵正平[1,2])
    [器件与技术]
    微结构对单根Ni/NiO核壳纳米线器件阻变性能的影响(刘圆[1,2];相文峰[1,2];张家奇[1,2];胡明皓[1,2];赵昆[1,2];钟寿仙[1,2])
    [材料与结构]
    球形TiO2-ZnO复合纳米颗粒的合成、表征及光催化性能(谢娟;刘柳;熊成)
    MBE制备GaN纳米柱阵列的光学特性(冉宏霞;王硕;范滔;刘瑞峰;张雨阳;高向明)
    [MEMS与传感器]
    基于声表面波驱动器的液体单方向驱动(黄远;李以贵;颜平;王欢;李俊衡;杉山进)
    微型超级电容器的电化学阻抗谱分析(吕晓静;朱平)
    [加工、测量与设备]
    GaAs基多结太阳电池TiO2/Al2O3/SiO2减反射膜的设计与制备(付蕊;陈诺夫;白一鸣;涂洁磊;刘虎[1,3];马大燕;陶泉丽;陈吉堃)
    室温纳米压印制备中的共性关键工艺问题(朱振东[1,2];施玉书;李伟;高思田;李适;李琪;张立辉;李群庆;范守善)
    超精度石英玻璃的化学机械抛光(王仲杰[1,2];王胜利[1,2];王辰伟[1,2];张文倩[1,2];郑环[1,2])
    湿度对离子迁移谱性能影响的数值模拟(韩丰磊;张荷;酒江波;赵东风;彭丽英;李海洋)
    不同粒径硅溶胶磨料对Cu CMP的综合影响(闫辰奇[1,3];刘玉岭[1,3];张金[1,3];张文霞;王辰伟[1,3];何平;潘国峰[1,3];牛新环[1,3])
    不同pH值下过氧化氢对Ru的CMP的影响(郑环[1,2];周建伟[1,2];刘玉岭[1,2];王辰伟[1,2];张乐[1,2];王仲杰[1,2])
    征稿通知 第12届国际专用集成电路会议
    全国半导体设备和材料标准化技术委员会第六届微光刻技术交流会暨微光刻分技术委员会2016年会在重庆召开
    《微纳电子技术》封面
      2017年
    • 01

    主管单位:中华人民共和国信息产业部

    主办单位:中国电子科技集团公司第十三研究所

    社  长:杨克武

    主  编:李和委

    地  址:石家庄市合作路113号(179信箱46分箱)

    邮政编码:050002

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