选择性刻蚀论文-寇宗魁

选择性刻蚀论文-寇宗魁

导读:本文包含了选择性刻蚀论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:氯气选择性刻蚀,碳化物,碳基杂化结构,能量储存与转化

选择性刻蚀论文文献综述

寇宗魁[1](2017)在《氯选择性刻蚀碳化物构筑多功能纳米电极材料》一文中研究指出为了应对能源与环境危机,清洁高效的电化学能量转换与储存装置(如燃料电池,锂离子电池,金属空气电池等)受到了人们的广泛关注。然而,高性能电极材料的设计、构筑及可控合成仍然面临着巨大挑战。本论文紧紧围绕氯选择性刻蚀碳化物,构筑一系列先进的多功能纳米电极材料,取得了如下重要的研究成果:(1)通过氯选择性刻蚀六方碳化硼获得了硼氯双功能化的碳纳米管(Boron and chlorine dual-functionalized carbon nanotubes,BClCNTs)。伴随着氯气从B_4C晶格中部分提取B原子,残余的体系原子可以自组织形成B-C-Cl键合的纳米管。B、Cl原子掺杂量可以通过调整氯气与碳化物的摩尔比加以调控。当BClCNTs被用作氧还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)催化剂时,显示了优异的电化学活性及稳定性。DFT计算表明,形成B-C-Cl键合部分是提高ORR活性的关键。这一合成策略将会推动异质原子功能化碳纳米管在众多领域的应用。(2)利用氯选择性刻蚀方法,将原料来源丰富的二维碳化物(M_xC_y,如Cr_3C_2,Mo_2C,NbC及VC等)转化为二维的石墨烯及金属自掺杂石墨烯(Metal-self-doped graphene,MG)材料。该方法合成的MG具有1-4个原子层的石墨烯。而且,金属自掺杂量可以通过调控氯气用量进行有效调节。在所有产物中,Cr掺杂量为4.81 at%的石墨烯具有最佳的电化学性能。当被用作锂离子负极材料,其能量密度为686 Wh/kg,功率密度高达391 W/kg。并且,当作为催化氧析出反应(Oxygen evolution reaction,OER)时,其催化性能为商业IrO_2的四倍。此外,该催化剂还具有比拟于商业Pt/C催化剂的ORR性能。该方法攻克了金属原子由于具有大的原子半径而难以以掺杂的形式进入石墨烯六元环中的难题,有利于规模化制备金属掺杂型MG电极材料。(3)通过DFT计算表明,对于氢析出反应(Hydrogen evolution reaction,HER),高指数的TaC(222)晶面催化活性要远高于TaC的其它晶面。然而,高指数晶面在合成过程中因表面能较大,容易向低指数晶面演化。为此,本论文利用氯气选择性部分刻蚀块体TaC,原位获得了具有碳层保护的高指数(222)晶面碳化钽纳米晶(TaC NCs@C)。而且,受益于合成过程中原位形成的位于碳层与(222)面之间的过渡带,具有高表面能的(222)晶面在合成过程中向低指数晶面的演化化被成功阻止。当被用作HER催化剂时,TaC NCs@C展示出了一个低至146mV@10 mA cm~(-2)的过电位、较大的交换电流密度(9.69×10~(-2) mA cm~(-2))及优异的长循环稳定性。通过文献比较,其HER性能远高于当前报道的V族金属碳化物的HER性能。(4)研究表明,Cl_2可以被用于提取碳化物中的非碳原子而保留碳原子,从而合成碳化物衍生碳(Carbide derived carbon,CDC)。本论文采用了与之完全相反的策略,即利用Cl_2选择性部分地除去碳原子而保留金属原子层在碳化物表面。基于这一设计理念,通过Cl_2对WC的化学剪裁及调整实验参数,本论文构建了金属W封装的WC(WC@W)。当被用作HER催化剂,WC@W展现了低至31mV的起始过电势、较低的过电势(159 mV)@10 mA cm~(-2)及优异的电化学稳定性。当它被耦合到p型Si半导体(用于在太阳光中捕获红光光子)上时,WC@W在可逆氢电势下的电流密度达到16 mA cm~(-2)。该项研究对设计合成更加优异的碳化物基催化剂提供了方向与指导。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2017-09-01)

金晨宁[2](2017)在《温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响研究》一文中研究指出单晶硅具有优良的机械性能、电子学性能以及物理性能,被广泛地应用于构建半导体器件、大规模集成电路、太阳能电池等方面。硅基纳米加工技术在纳米科技领域具有重要的地位,是实现纳米科技产品的基础。目前,典型的硅基纳米加工技术,包括光刻技术、纳米压印技术、聚焦离子束技术和扫描探针技术等,都在改进现有工艺的同时,进一步了拓展纳米加工的应用范围。然而,随着纳米技术的深入发展,任何一种加工方法都难以满足多元化的应用需求。近年来,摩擦诱导选择性刻蚀加工方法是在扫描探针加工技术的基础上,结合湿法刻蚀技术进而提出的一种新型纳米加工方法。该方法简单、灵活、分辨率高,同时具备不依赖于模板以及外加电场等优点。然而,摩擦诱导选择性刻蚀过程基于化学反应,温度对选择性刻蚀加工的影响规律不清、加工机制不明,尚需开展进一步的研究。本文采用扫描探针显微镜、纳米力学测试系统、自主研制的大面积微纳米加工设备以及相关的分析测试手段,系统性地研究了温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响,阐明了温度对选择性刻蚀过程的影响机制;在此基础上进一步发展了单晶硅表面压痕诱导选择性刻蚀加工方法。本论文的主要研究内容和创新点如下:(1)考察了温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响规律在KOH溶液选择性刻蚀过程中,单晶硅表面所形成的凸结高度随着刻蚀温度的升高而增加;而当温度为80℃时,所形成的凸结构会出现高度不均匀情况。温度的升高将导致表面粗糙度增大和亲水性增强,而其微观机械性能却随着温度的升高而降低。利用X-射线光电子能谱(XPS),对选择性刻蚀前后的表面化学成分分析表明:不同温度下的选择性刻蚀后,未在单晶硅表面并引入其他杂质。(2)阐明了温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响机制分析可知,温度升高引起的更频繁的碰撞频率,从而导致剧烈的化学反应,即导致单晶硅选择性刻蚀后所得到凸结构高度增大。根据凸结构高度随温度的变化拟合曲线表明,选择性刻蚀速率的自然对数的变化与温度的倒数是呈线性关系的,因而该过程可用阿累尼乌斯方程表达。进一步分析表明,摩擦诱导选择性刻蚀的活化能Ea估算值为0.33~0.38 eV。(3)发展了单晶硅表面的压痕诱导选择性刻蚀加工方法基于摩擦诱导选择性刻蚀机理,探索了单晶硅表面的压痕诱导选择性刻蚀纳米加工方法。对于压痕诱导选择性刻蚀加工,刻蚀时间和压痕载荷决定了金字塔凸结构的高度及曲率半径,即随着刻蚀时间或者载荷的增加,凸结构高度亦增加;通过控制加工参数,可实现多针尖的阵列加工。本论文系统研究了温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响规律,优化加工条件,为单晶硅表面实现大高宽比结构的可控加工奠定了基础。同时,本文研究进一步丰富了摩擦诱导选择性刻蚀加工的原理和方法,也探索了压痕诱导选择性刻蚀纳米加工方法:通过控制加工参数可以获得高度均匀一致的金字塔形凸结构阵列,其有望应用于多针尖阵列加工。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-05-01)

曲正坤[3](2017)在《蓝宝石选择性刻蚀技术的研究》一文中研究指出蓝宝石硬度高,化学稳定性好且熔点高,同时具有很好的透光性,是光学元件、光罩和飞行器窗口的重要材料。蓝宝石的脆性大、化学性质稳定,很难利用传统方法加工。选择性激光刻蚀技术是包括飞秒激光扫描和化学腐蚀的复合加工方法,本文通过优化飞秒激光加工参数以获得较好的表面形貌,利用二维超声振动辅助化学腐蚀提高加工效率和表面质量。并研究射流技术结合化学腐蚀对提高蓝宝石加工区域表面质量的改善作用。本文主要工作如下:优化激光加工参数:准确计算蓝宝石的激光烧灼阈值,为2.0296J/cm2。根据焦点的投影面积,推导出在蓝宝石表面激光扫描速度与脉冲数的关系通式;提出交叉式逐行的扫描路径,并仿真表面形貌,得出当扫描行间距一定,焦点长轴平行于被加工表面时,焦点纵横比越大,残留高度越大,长轴垂直被加工表面时结论相反;焦点尺寸越小,残留高度越大。当焦点尺寸确定,扫描行间距越大,残留高度越大,且二者关系曲线形状与焦点弧形轮廓一致。激光加工试验表明,超过阈值情况下,激光功率越小激光热影响区越小(烧蚀孔的直径越小);脉冲数多少对烧蚀孔直径大小影响很小。研制二维超声振动装置辅助化学刻蚀,分别选用HF以及浓H2SO4对激光加工后的蓝宝石试件进行超声刻蚀实验。HF刻蚀蓝宝石正交实验表明40%浓度、刻蚀1h的条件下蓝宝石表面质量较好,能够降低0.5382μm,相比非超声振动刻蚀去除率提高约81%,并能够减少约69%的腐蚀层生成。此外,浓H2SO4溶液刻蚀实验证实温度越高刻蚀效果越好,但远不如HF溶液的刻蚀效果。结合射流技术与化学腐蚀技术,分别进行了酸射流刻蚀实验和磨料刻蚀实验,分析了流速对刻蚀效果的影响,同时验证了磨料与刻蚀液混合进行抛光的可行性。结果表明,表面材料去除量随酸射流流速的增加而增大,趋势逐渐变大。磨料酸射流实验中,发现抛光液与刻蚀液混合后立即加工的材料去除效果比酸射流好,效果与磨料水射流抛光相差不多,说明磨料刻蚀射流中抛光起主要作用,抛光液与腐蚀液混合时间越长,效果越差。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01)

高健,余丙军,金晨宁,肖晨,钱林茂[4](2016)在《不同温度下砷化镓表面摩擦诱导选择性刻蚀特性研究》一文中研究指出利用摩擦诱导选择性刻蚀的方法,可在砷化镓表面加工一系列的纳米结构;该纳米加工方法无需掩膜,且加工效率高、成本低,具有应用前景.为了进一步研究砷化镓表面摩擦诱导选择性刻蚀的特性,优化加工参数,本文作者在不同温度下利用H_2SO_4-H_2O_2溶液对砷化镓表面进行选择性刻蚀,考察了刻蚀后所形成的凸起高度及砷化镓表面粗糙度随刻蚀时间和刻蚀温度的变化规律,阐释了温度对砷化镓表面刻蚀的影响机制;最后从加工高度和表面粗糙度着眼,探讨了砷化镓表面摩擦诱导选择性刻蚀的最佳条件.本研究为砷化镓表面选择性刻蚀加工的条件优化提供了重要依据.(本文来源于《摩擦学学报》期刊2016年04期)

石磊,胡臻浩,邓高明,李文翠[5](2015)在《选择性刻蚀制备铜锰复合氧化物及其CO催化氧化性能(英文)》一文中研究指出由于在工业、环保和能源等诸多领域的潜在应用,低温CO催化氧化催化剂的研发引起了广泛关注.尽管贵金属表现出优越的CO氧化活性和稳定性,但是其有限储量和高昂价格一直限制着它们的实际应用.铜锰氧化物是着名的霍加拉特催化剂的主组分,价格低廉,催化氧化CO活性高,可高效替代贵金属催化剂.大量研究已证实,CO在铜锰氧化物上的氧化遵循氧化-还原机理,因此调变铜锰氧化物催化剂的氧化-还原性能对于改善其CO氧化活性至关重要.本文报道了一种简单的选择性刻蚀技术,即在铜、锰前驱物共沉淀过程中引入氨水作为刻蚀剂,利用氨水与铜离子的强络合作用选择性刻蚀铜组分,调变铜锰氧化物的铜锰比,有效改善了铜锰氧化物的氧化-还原特性,从而提高了其CO氧化性能.X射线粉末衍射(XRD)测试结果表明,初始制备的样品结晶弱,主要物相包含铜锰复合氧化物和氧化锰,此外还存在少量碳酸锰.不同浓度氨水刻蚀几乎未改变铜锰氧化物的物相组成.透射电子显微(TEM)照片中几乎没有发现晶格相,进一步证实这些铜锰氧化物的弱结晶本质.扫描电子显微(SEM)照片显示初始制备的铜锰复合氧化物主要由1.5mm左右的球形颗粒堆积而成,氨水刻蚀后颗粒形状变得不规则,表面更加粗糙,样品比表面积也从刻蚀前的85 m2/g增加到139 m2/g.理论上,氨水与铜的络合作用更强,样品主体和表面组成分析结果显示,随着氨刻蚀量增加,铜含量逐步降低,这清晰证实了氨有效地选择性刻蚀了铜组分.进一步运用X射线光电子能谱(XPS)、氢程序升温还原(H2-TPR)、CO程序升温还原(CO-TPR)和氧程序升温脱附(O2-TPD)等测试手段表征了铜锰氧化物的氧化和还原特性,特别是氨刻蚀后催化剂氧化-还原性能.XPS分析显示铜锰氧化物中铜和锰物种的氧化态分别为+2和+3,氨刻蚀并没有改变两物种的氧化态.H2-TPR和CO-TPR证实氨刻蚀有效促进了铜锰氧化物中晶格氧从锰到铜物种的迁移,氨刻蚀同时还增强了与铜和锰键合的晶格氧物种的反应活性.O2-TPD结果进一步表明,氨刻蚀显着改善了铜锰氧化物中与铜键合晶格氧的释放.综合来看,氨刻蚀可有效促进铜锰氧化物的晶格氧迁移、释放和反应等氧化-还原特性.CO氧化反应研究显示,氨刻蚀大幅度促进了铜锰氧化物的催化活性.当反应温度在30°C时,相比于初始制备的铜锰氧化物催化剂,氨水刻蚀的样品上CO转化率提高了30%,达到90%转化率时的温度降低了20℃.关联催化剂结构表征和CO氧化性能数据发现,以表面Cu量归一化的CO氧化反应速率与催化剂的氧化-还原性能正相关.这一结果清晰证实氨刻蚀能显着改善铜锰氧化物的氧化-还原特性,进而有效促进其CO氧化活性.(本文来源于《催化学报》期刊2015年11期)

徐乐[6](2015)在《基于HF溶液选择性刻蚀的单晶硅亚表面非晶损伤层探测方法研究》一文中研究指出半导体产品高集成度和高性能化的快速发展,对半导体材料硅的加工表面质量提出了苛刻要求,任何超出许可范围的损伤都会降低半导体器件的性能。前期研究表明,亚表面的非晶化是单晶硅材料在超精密加工过程中的前期损伤的主要表现形式,因此非晶层特性的量化检测,对于评价单晶硅表面/亚表面损伤程度显得至关重要。目前已有的检测方法虽然可以较好地分析非晶层的力学、化学、结构等特性,但是存在诸如样品制作过程复杂、检测时间漫长、检测费用昂贵等问题,因此亟待寻求一种精确、快速、经济的检测方法。研究表明,单晶硅材料的划痕损伤层能被HF溶液选择性刻蚀。根据这一特性,本文提出了一种快速检测单晶硅亚表面损伤层厚度的方法,并结合TEM检测对此方法的有效性进行了验证。进而采用此方法,对不同载荷和刻划速度下单晶硅表面的划痕损伤层厚度进行了检测,揭示了载荷和速度对单晶硅亚表面划痕损伤的影响规律。本文的主要研究结果及创新点如下:(1)利用HF溶液对单晶Si(100)表面的非晶硅损伤层具有选择性刻蚀这一特性,提出了一种准确、快速地检测单晶硅亚表面非晶损伤层厚度的方法。透射电镜结果显示,HF溶液能选择性地刻蚀单晶硅划痕区域的亚表面损伤层,证实了该方法检测结果的有效性。该方法有望应用于单晶硅晶圆平坦化过程的损伤检测与控制。(2)提出了一种亚表面非晶损伤层的密度测量方法。亚表面损伤层的质量可以通过对比腐蚀前后的质量差进行测定,而其体积可由软件积分的方法进行计算,从而亚表面非晶层的密度可直接由公式计算可得。(3)阐述了外加载荷和滑动速度对单晶硅亚表面划痕损伤的影响。实验结果表明,当外加载荷为单晶硅临界屈服载荷的1.1倍及以下时,单晶硅亚表面的划痕损伤层厚度随刻划速度的增大而减小;当外加载荷达到临界屈服载荷的1.8倍及以上时,单晶硅亚表面的划痕损伤对刻划速度的变化不敏感。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01)

郭剑[7](2014)在《基于摩擦诱导选择性刻蚀的单晶硅表面低损伤纳米加工研究》一文中研究指出纳米科技推动了经济的发展与社会的进步,而纳米制造是支撑纳米科技走向应用的基础。单晶硅因其良好的机械性能及物理性能,是构建微/纳器件与系统的主要结构材料。随着器件的不断微型化、集成化以及功能多样化,传统的硅基纳米加工方法遇到了前所未有的挑战,比如分辨率难以提升、成本昂贵、加工损伤无法避免等。因此,为了满足纳米科技的发展要求,开发高分辨、低成本、低损伤的新型硅基纳米加工技术势在必行。近年来,摩擦诱导纳米加工方法以其简单、灵活、分辨率高等优势,在众多纳米加工技术之中脱颖而出。该方法不依赖于模板,无需外加电场,结合湿法刻蚀技术可以实现各种微纳图形结构的加工。目前,针对石英及砷化镓的摩擦诱导纳米加工方法已趋于成熟,而单晶硅摩擦诱导纳米加工方法尚存加工深度受限、加工结构损伤严重、加工机理不明等亟待解决的问题。因此,开展兼具大深度和低损伤等特性的摩擦诱导纳米加工方法研究,不仅可以丰富摩擦诱导纳米加工方法的基础理论及提升其加工能力,而且有助于加快相关纳米加工技术的实用化进程。本文采用原子力显微镜、纳米划痕仪、纳米力学测试系统、自主研制的大面积微纳米加工设备以及相关的分析表征手段,系统地开展了单晶硅表面低损伤的摩擦诱导纳米加工方法研究。首先,采用透射电镜和俄歇电子能谱分析等手段,研究了摩擦诱导非晶硅在KOH溶液刻蚀加工中的“掩膜”作用,通过电化学理论对其机理进行了深入探讨,建立了基于非晶层“掩膜”的摩擦诱导选择性刻蚀纳米加工方法。其次,为降低加工损伤、提高加工深度,根据HF溶液对刻划损伤Si3N4薄膜的选择性刻蚀,提出了基于Si3N4掩膜的摩擦诱导选择性刻蚀纳米加工方法,并通过俄歇电子能谱分析以及刻蚀实验揭示出选择性刻蚀机理。在此基础上,为了进一步降低加工损伤(甚至实现无品格损伤纳米加工),根据摩擦化学主导的Si/SiOx去除机制,分别提出了基于SiOx掩膜的摩擦化学诱导选择性刻蚀、无掩膜的摩擦化学诱导直写两种无损伤的纳米加工方法,并通过高分辨的透射电镜观测证实这两种加工方法的无损伤性。论文的主要研究内容和创新点如下:(1)证实了摩擦诱导非晶硅在KOH溶液刻蚀加工中的“掩膜”作用,并揭示出其“掩膜”机理。通过研究首次证明相对于Si(100)基底,摩擦诱导非晶硅能够有效地抵抗KOH溶液的刻蚀,且在摩擦诱导选择性刻蚀加工中起到主导的“掩膜”作用。分析其原因,摩擦诱导非品硅的平均悬挂键密度小于单晶硅(100)的悬挂键密度,因此具有更低的化学反应活性,使得其在KOH溶液的刻蚀中表现出良好的“掩膜”效应。非晶硅“掩膜”作用的澄清修正了以往将“掩膜”作用完全归结为表面SiOx层的局限认识,为发展单晶硅表面无掩膜的纳米加工方法提供了理论依据。(2)揭示出HF溶液对刻划损伤Si3N4掩膜的选择性刻蚀机理,提出了单晶硅表面基于Si3N4掩膜的摩擦诱导选择性刻蚀纳米加工方法。研究表明刻划载荷越大,Si3N4掩膜表面的裂纹萌生得越明显,导致其在HF溶液中的刻蚀速率越快。基于这种损伤诱导的选择性刻蚀机理,可方便地将刻划在Si3N4掩膜上的图案转移到硅基底上,进而利用KOH溶液对暴露的硅基底进行深刻蚀,最后在HF溶液中将残余的Si3N4薄膜去除从而获得所需要的单晶硅纳米结构。与传统的摩擦诱导纳米加工方法相比,该方法所加工的结构具有更低的损伤、更深的深度,并可方便地在单晶硅表面构筑出超疏水的纳米织构。(3)提出了单晶硅表面基于SiOx掩膜的摩擦化学诱导选择性刻蚀纳米加工方法。研究表明,利用潮湿环境下二氧化硅针尖与Si/SiOx(单晶硅基底/SiOx掩膜)的摩擦化学反应,可在较低的接触压力下实现摩擦区域SiOx掩膜的去除。据此提出了单晶硅表面基于SiOx掩膜的摩擦化学诱导选择性刻蚀纳米加工方法:首先采用湿法氧化的方法在H-钝化的单晶硅样品表面生长出一定厚度的SiOx掩膜,然后利用二氧化硅针尖去除目标区域的SiOx掩膜从而暴露出硅基底,最后通过KOH溶液的选择性刻蚀获得所需的纳米结构。高分辨的透射电镜观测表明,无论是二氧化硅针尖诱导的摩擦化学去除过程,还是KOH溶液的湿法刻蚀过程,均不引入晶格损伤。该方法解决了传统摩擦诱导纳米加工方法所导致的加工损伤问题,有望应用于无损伤单晶硅纳米压印模板的制造。(4)根据单晶硅的摩擦化学去除机理,提出了单晶硅表面无掩膜的摩擦化学诱导直写式纳米加工方法。根据单晶硅的摩擦化学去除机理,建立了无掩膜的摩擦化学诱导直写式纳米加工方法。该方法直接利用二氧化硅针尖对单晶硅样品的目标区域进行刻划即可加工出沟槽结构。刻划过程中,接触压力(0.3~1.2 GPa)远低于导致单晶硅材料屈服的临界压力(11.3 GPa),因此不引起单晶硅材料的屈服,摩擦化学反应主导刻划区域的材料去除行为。高分辨的透射电镜观测表明采用该直写式加工方法获得的结构仍为单晶硅,且无位错等缺陷。该方法首次通过无掩膜的直写加工方式实现了单晶硅表面无损伤的纳米加工。综上所述,为了顺应单晶硅表面高分辨、低成本、低损伤的纳米加工要求,本文根据不同的加工机制,建立了多种不同的单晶硅表面摩擦诱导纳米加工方法。针对不同的加工需求,各种方法具有自身独特的优势:采用基于非晶层“掩膜”的方法无需专门制作掩膜,可获得几百纳米的加工深度,但具有较高的加工损伤;而采用基于Si3N4掩膜的加工方法可实现微米级的加工深度,具有较低的加工损伤;而采用摩擦化学诱导的加工方法(直写以及选择性刻蚀两种)的最大优势在于加工获得的结构无晶格损伤。本文的研究成果不仅丰富了纳米制造和纳米摩擦学的基础理论,而且有望应用于功能化表面纳米织构、单电子器件、高质量纳米压印模板的加工。(本文来源于《西南交通大学》期刊2014-11-01)

石磊,胡臻浩,陆安慧[8](2014)在《选择性刻蚀制备铜锰复合氧化物及其CO氧化性能研究》一文中研究指出低温CO氧化具有重要理论和经济意义,一直是人们的研究热点[1]。尽管贵金属表现出了优越的CO氧化活性和稳定性,但是有限的储量和高昂的价格一直限制着它们的实际应用[2]。铜锰氧化物是着名的霍加拉特催化剂的主组分,CO氧化活性高、价格低廉[3,4]。大量的研究已经证实,CO在铜锰氧化物上的氧化遵循氧化-还原机理[5,6],因此调变铜锰氧化物催化剂的氧化-还原性能对于改善其CO氧化活性至关重要。本文报道一种简单的选择性刻蚀技术,即在铜、锰前驱物共沉淀过程中引入氨作为刻蚀剂,主体和表面组成分析(表1)清晰表明,氨能够选择性地刻蚀铜组分。H2-TPR(图1)结果显示,氨刻蚀有效促进了铜锰氧化物中晶格氧(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第34分会:纳米催化》期刊2014-08-04)

李连凯,余丙军,郭剑,钱林茂[9](2014)在《基于摩擦诱导选择性刻蚀原理的单晶硅表面大面积织构加工》一文中研究指出信息、生物、先进制造、航天航空等高科技领域的飞速发展对微/纳加工技术及工艺提出了全新的、苛刻的要求,亟待发展创新的微纳加工方法。基于摩擦诱导微纳米加工方法,利用自制的多点接触微纳米加工设备,在单晶硅表面制备了各种大面积织构,并研究了织构形状和间距对表面接触角的影响规律。结果表明,单晶硅表面织构的线间距越小,表面接触角越大;"#"型织构相对于线性织构表现出更好的疏水性能,最大可使单晶硅表面的接触角增大145%。此外,利用摩擦诱导加工方法获得的表面织构具有良好的稳定性。放置一个月后,单晶硅表面织构的接触角测量结果与新鲜制备样品的测量结果相比没有明显变化。因此,摩擦诱导选择性刻蚀提供了一种实现单晶硅表面大面积功能织构加工的新方法。(本文来源于《机械工程学报》期刊2014年17期)

唐鹏[10](2014)在《砷化镓表面摩擦诱导结合H_2SO_4溶液选择性刻蚀的微纳加工研究》一文中研究指出砷化镓因其直接能带隙和高的电子迁移率,成为目前应用最为广泛的第二代化合物半导体材料。砷化镓光电、微波及激光等元器件,在国防军用和民用领域都有具有巨大的应用价值和市场潜力。微纳加工技术是砷化镓器件走向应用的前提。目前,微纳加工领域呈现出多样化的特征,涉及砷化镓表面的微纳加工方法主要包括:光刻、纳米压印技术、聚焦离子/电子束刻蚀、机械刻蚀和基于扫描探针的阳极氧化等。然而,所提出的方法都存在其局限性,难于适应多种纳米加工的需求。因此,开展砷化镓表面新的纳米加工技术的研究迫在眉睫。本文首先利用纳米划痕仪考察了砷化镓表面摩擦诱导划痕的产生规律,研究选取了砷化镓表面的选择性刻蚀溶液,详细研究了法向载荷和刻蚀时间对砷化镓纳米结构加工的影响;其次,通过对不同加工过程中砷化镓表面的X-射线光电子能谱及拉曼光谱分析,初步揭示了砷化镓表面纳米结构的产生机理;最后,通过加工参数的优化,选用适当的加工条件,在砷化镓表面加工出不同的纳米结构图案。在此基础上,初步建立了砷化镓表面摩擦诱导选择性刻蚀纳米加工的新方法。本论文主要研究内容与结论如下:1.提出了一种基于砷化镓表面无掩膜的摩擦诱导选择性刻蚀微纳加工的新方法。该方法无需任何模板,直接通过摩擦刻划和H2SO4溶液选择性刻蚀即可在砷化镓表面实现微纳加工。2.考察了砷化镓表面摩擦诱导划痕的产生规律,研究选取H2SO4溶液实现了砷化镓表面的选择性刻蚀。详细研究了法向载荷和刻蚀时间对砷化镓纳米结构加工的影响规律。研究发现,随着法向载荷和刻蚀时间的增加,砷化镓表面纳米结构的高度逐渐增加。3.通过X-射线光电子能谱和拉曼光谱分析,初步揭示了砷化镓表面纳米结构的形成机理。分析表明摩擦诱导刻划过程中所产生的残余压应力和晶体结构稠密化是砷化镓表面实现选择性刻蚀加工的主要原因。4.结合摩擦诱导选择性刻蚀的微纳加工方法,利用自主开发的多点接触微米级加工设备,实现了对砷化镓表面大面积织构化图案的可控加工。(本文来源于《西南交通大学》期刊2014-05-01)

选择性刻蚀论文开题报告

(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:

单晶硅具有优良的机械性能、电子学性能以及物理性能,被广泛地应用于构建半导体器件、大规模集成电路、太阳能电池等方面。硅基纳米加工技术在纳米科技领域具有重要的地位,是实现纳米科技产品的基础。目前,典型的硅基纳米加工技术,包括光刻技术、纳米压印技术、聚焦离子束技术和扫描探针技术等,都在改进现有工艺的同时,进一步了拓展纳米加工的应用范围。然而,随着纳米技术的深入发展,任何一种加工方法都难以满足多元化的应用需求。近年来,摩擦诱导选择性刻蚀加工方法是在扫描探针加工技术的基础上,结合湿法刻蚀技术进而提出的一种新型纳米加工方法。该方法简单、灵活、分辨率高,同时具备不依赖于模板以及外加电场等优点。然而,摩擦诱导选择性刻蚀过程基于化学反应,温度对选择性刻蚀加工的影响规律不清、加工机制不明,尚需开展进一步的研究。本文采用扫描探针显微镜、纳米力学测试系统、自主研制的大面积微纳米加工设备以及相关的分析测试手段,系统性地研究了温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响,阐明了温度对选择性刻蚀过程的影响机制;在此基础上进一步发展了单晶硅表面压痕诱导选择性刻蚀加工方法。本论文的主要研究内容和创新点如下:(1)考察了温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响规律在KOH溶液选择性刻蚀过程中,单晶硅表面所形成的凸结高度随着刻蚀温度的升高而增加;而当温度为80℃时,所形成的凸结构会出现高度不均匀情况。温度的升高将导致表面粗糙度增大和亲水性增强,而其微观机械性能却随着温度的升高而降低。利用X-射线光电子能谱(XPS),对选择性刻蚀前后的表面化学成分分析表明:不同温度下的选择性刻蚀后,未在单晶硅表面并引入其他杂质。(2)阐明了温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响机制分析可知,温度升高引起的更频繁的碰撞频率,从而导致剧烈的化学反应,即导致单晶硅选择性刻蚀后所得到凸结构高度增大。根据凸结构高度随温度的变化拟合曲线表明,选择性刻蚀速率的自然对数的变化与温度的倒数是呈线性关系的,因而该过程可用阿累尼乌斯方程表达。进一步分析表明,摩擦诱导选择性刻蚀的活化能Ea估算值为0.33~0.38 eV。(3)发展了单晶硅表面的压痕诱导选择性刻蚀加工方法基于摩擦诱导选择性刻蚀机理,探索了单晶硅表面的压痕诱导选择性刻蚀纳米加工方法。对于压痕诱导选择性刻蚀加工,刻蚀时间和压痕载荷决定了金字塔凸结构的高度及曲率半径,即随着刻蚀时间或者载荷的增加,凸结构高度亦增加;通过控制加工参数,可实现多针尖的阵列加工。本论文系统研究了温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响规律,优化加工条件,为单晶硅表面实现大高宽比结构的可控加工奠定了基础。同时,本文研究进一步丰富了摩擦诱导选择性刻蚀加工的原理和方法,也探索了压痕诱导选择性刻蚀纳米加工方法:通过控制加工参数可以获得高度均匀一致的金字塔形凸结构阵列,其有望应用于多针尖阵列加工。

(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。

选择性刻蚀论文参考文献

[1].寇宗魁.氯选择性刻蚀碳化物构筑多功能纳米电极材料[D].武汉理工大学.2017

[2].金晨宁.温度对单晶硅表面摩擦诱导选择性刻蚀的影响研究[D].西南交通大学.2017

[3].曲正坤.蓝宝石选择性刻蚀技术的研究[D].吉林大学.2017

[4].高健,余丙军,金晨宁,肖晨,钱林茂.不同温度下砷化镓表面摩擦诱导选择性刻蚀特性研究[J].摩擦学学报.2016

[5].石磊,胡臻浩,邓高明,李文翠.选择性刻蚀制备铜锰复合氧化物及其CO催化氧化性能(英文)[J].催化学报.2015

[6].徐乐.基于HF溶液选择性刻蚀的单晶硅亚表面非晶损伤层探测方法研究[D].西南交通大学.2015

[7].郭剑.基于摩擦诱导选择性刻蚀的单晶硅表面低损伤纳米加工研究[D].西南交通大学.2014

[8].石磊,胡臻浩,陆安慧.选择性刻蚀制备铜锰复合氧化物及其CO氧化性能研究[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第34分会:纳米催化.2014

[9].李连凯,余丙军,郭剑,钱林茂.基于摩擦诱导选择性刻蚀原理的单晶硅表面大面积织构加工[J].机械工程学报.2014

[10].唐鹏.砷化镓表面摩擦诱导结合H_2SO_4溶液选择性刻蚀的微纳加工研究[D].西南交通大学.2014

标签:;  ;  ;  ;  

选择性刻蚀论文-寇宗魁
下载Doc文档

猜你喜欢