©作者2025。Open Access本文是根据Creative Commons Attribution 4.0 International许可获得许可的,该许可允许以任何媒介或格式使用,共享,适应,分发和复制,只要您对原始作者和来源提供适当的信誉,请提供与创意共享许可证的链接,并指出是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创意共享许可中,除非在信用额度中另有说明。如果本文的创意共享许可中未包含材料,并且您的预期用途不受法定法规的允许或超过允许的用途,则您需要直接从版权所有者那里获得许可。要查看此许可证的副本,请访问http://creativecommons.org/licenses/4.0/。
硅石,又称二氧化硅,占地壳质量的 10% 以上。它用于从微电子(晶圆生产)到食品工业中使用的部件等各种应用。在电力工业中,硅石并不那么受欢迎,它被认为是导致锅炉结垢和蒸汽涡轮叶片上沉积物的主要杂质之一。锅炉结垢是由水中沉淀出的杂质在传热表面形成沉积物而引起的。随着水垢的积累,它会降低传热速率。这会导致局部热点,从而导致锅炉管过热和破裂,造成代价高昂的锅炉停运。此外,未经处理的锅炉结垢会因热阻滞而降低锅炉效率,并因不定期和更频繁的锅炉排污而增加运行成本。定子涡轮叶片上的结垢会导致蒸汽流速发生变化和压力降低,从而降低蒸汽涡轮的效率和输出能力。
硅是迄今为止微型电源行业中最重要的半导体材料,主要是由于Si/Sio 2接口的高质量。因此,需要化学官能化Si底物的应用集中在SIO 2表面的分子移植上。不幸的是,存在与氧化硅(SIO 2)上接枝的许多有机层的均匀性和稳定性的实际问题,例如硅烷和磷酸盐,与SI-O-SI和SI-O-P键的聚合和水解有关。这些问题刺激了在无氧化物Si表面上接管功能分子方面的努力,主要是在潮湿的化学过程中。因此,本综述直接集中于从H端的Si表面开始的无氧化物Si表面的湿化学表面功能化。首先总结了无氧化物H-终止SI的主要制备方法及其稳定性。官能化被分类为通过功能性有机分子(例如氢硅烷化)和其他原子直接取代的H-终止的间接取代(例如卤素)或小型官能团(例如哦,NH 2)可用于进一步反应。重点放在最近发现的方法上,以在其他无氧化物,无h端和原子平坦的Si(111)表面上产生官能团的纳米图案。这种模型表面特别有趣,因为它们使得能够获得表面化学反应的基本知识。关键字硅表面,氢终止,有机官能化,自组装单层,表面激活,纳米图案缩写SI,硅; Sio 2,氧化硅;山姆,自组装的单层; XPS,X射线光电子光谱; FT-IR,傅立叶变换红外; AFM,原子力显微镜; nn,最近的邻居; nnn,下一个最近的邻居; RT,室温; TFT,薄膜晶体管; ALD,原子层沉积; MPA,甲膦酸; ODPA,八烷基膦酸; DFT,密度功能理论; KMC,动力学蒙特卡洛; ML,单层; H,氢; T-bag,通过聚集和生长束缚;哦,羟基; UHV,超高真空; MOF,金属有机框架; SURMOF,表面金属有机框架; lbl,逐层; PL,光致发光; F,氟;
L. Rebohle 1、A. Quade 2、T. Schumann 1、D. Blaschke 1、R. Hübner 1、R. Heller 1、R. Foest 2、J.
摘要:NF 3 的使用量每年都在显著增加。然而,NF 3 是一种温室气体,具有极高的全球变暖潜能值。因此,开发一种替代 NF 3 的材料是必需的。F 3 NO 被认为是 NF 3 的潜在替代品。在本研究中,研究了替代温室气体 NF 3 的 F 3 NO 等离子体的特性和清洁性能。对 SiO 2 薄膜进行了蚀刻,分析了两种气体(即 NF 3 和 F 3 NO)等离子体的直流偏移,并进行了残留气体分析。基于分析结果,研究了 F 3 NO 等离子体的特性,并比较了 NF 3 和 F 3 NO 等离子体的 SiO 2 蚀刻速率。结果表明,两种气体的蚀刻速率平均相差 95%,从而证明了 F 3 NO 等离子体的清洁性能,并证实了用 F 3 NO 替代 NF 3 的潜在益处。
摘要:众所周知,在现代微电子和纳米电子学中,薄膜结构被广泛用作栅极电介质、钝化层、膜等。本文研究了单晶硅晶片上互连脉冲加热过程中氧化硅薄子层中形成裂纹的问题。本文旨在研究表面热冲击源对薄膜裂纹形成的影响,并详细研究了 SO2 薄膜中裂纹形成的各个方面。在硅衬底-氧化硅子层-铝膜 (Si-SiO 2 -Al) 多层结构上对所做的估计进行了实验验证。作为衬底,使用了磷掺杂的硅单晶晶片,取向为 (111) 方向,电阻率在 = 0.1 Ω . сm 范围内。作者研究了表面金属化层加热的硅晶片(Al-Si 系统)和氧化硅晶片(Al-SiO2 系统)的温度场,既有点热源的情况,也有长矩形金属化路径的情况(假设轨道长度明显超过其宽度)。计算结果表明,金属化路径(宽度 75 μm)横向的温度分布是不均匀的。结果还表明,与 SiO2 膜相比,硅中出现的机械应力水平不足以在热冲击源附近形成裂纹。这是因为硅的抗拉强度高于氧化物。
摘要:众所周知,在现代微电子和纳米电子学中,薄膜结构被广泛用作栅极电介质、钝化层、膜等。本文研究了单晶硅晶片上互连脉冲加热过程中氧化硅薄子层中形成裂纹的问题。本文旨在研究表面热冲击源对薄膜裂纹形成的影响,并详细研究了 SO2 薄膜中裂纹形成的各个方面。在硅衬底-氧化硅子层-铝膜 (Si-SiO 2 -Al) 多层结构上对所做的估计进行了实验验证。作为衬底,使用了磷掺杂的硅单晶晶片,取向为 (111) 方向,电阻率在 = 0.1 Ω . сm 范围内。作者研究了表面金属化层加热的硅晶片(Al-Si 系统)和氧化硅晶片(Al-SiO2 系统)的温度场,既有点热源的情况,也有长矩形金属化路径的情况(假设轨道长度明显超过其宽度)。计算结果表明,金属化路径(宽度 75 μm)横向的温度分布是不均匀的。结果还表明,与 SiO2 膜相比,硅中出现的机械应力水平不足以在热冲击源附近形成裂纹。这是因为硅的抗拉强度高于氧化物。
摘要:由导电和绝缘材料组成的多层微结构的生产备受关注,因为它们可用作微电子元件。当前提出的这些微结构的制造方法包括自上而下和自下而上的方法,每种方法都有各自的缺点。研究表明,基于激光的方法可以以微米/亚微米分辨率对各种材料进行图案化;然而,尚未实现具有导电/绝缘/导电特性的多层结构。在这里,我们展示了通过热驱动反应和微泡辅助打印相结合的方式激光打印由导电铂和绝缘氧化硅层组成的多层微结构。溶解在 N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP) 中的 PtCl 2 被用作形成导电 Pt 层的前体,而溶解在 NMP 中的四乙基正硅酸盐形成了由拉曼光谱识别的绝缘氧化硅层。我们通过改变激光功率和迭代次数,证明了绝缘层高度在 ∼ 50 至 250 nm 之间的控制。0.5 V 时氧化硅层的电阻率为 1.5 × 10 11 Ω m。我们发现其他材料多孔且易开裂,因此不适合用作绝缘体。最后,我们展示了微流体如何通过在前体之间快速切换来增强多层激光微打印。这里提出的概念可以为简单制造多层微电子设备提供新的机会。关键词:多层结构、微泡、导电/绝缘、图案形成、微流体■简介