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解释无机成分深度分布以了解气相渗透过程中的限速步骤 Shuaib A. Balogun 1、Yi Ren 2、Ryan P. Lively 2 和 Mark D. Losego 1,* 1 佐治亚理工学院材料科学与工程学院,美国佐治亚州亚特兰大 2 佐治亚理工学院化学与生物分子工程学院,美国佐治亚州亚特兰大 *电子邮件:losego@gatech.edu 摘要 气相渗透 (VPI) 是一种聚合后改性技术,它将无机物注入聚合物中以创建具有新性能的有机-无机杂化材料。关于 VPI 工艺背后的化学动力学,我们仍有许多未解之谜。本研究的目的是更好地了解控制三甲基铝 (TMA) 和 TiCl 4 渗透到 PMMA 中形成无机-PMMA 杂化材料的工艺动力学。为了获得深刻见解,本文首先研究了根据最近提出的 VPI 反应扩散模型计算出的无机物时空浓度的预测结果。该模型深入了解了材料从聚合物转变为混合物时产生的 Damköhler 数(反应与扩散速率)和非 Fickian 扩散过程(阻碍)如何影响无机浓度深度剖面随时间的变化。随后,收集了 90 °C 和 135 °C 下 TMA 和 TiCl 4 渗透 PMMA 薄膜的实验性 XPS 深度剖面。将这些深度剖面在不同渗透时间下的功能行为与各种计算预测进行定性比较,并得出关于每个过程机制的结论。对于本文研究的薄膜厚度(200 nm),TMA 渗透到 PMMA 中似乎从低温(90 °C)下的扩散限制过程转变为高温(135 °C)下的反应限制过程。 TMA 似乎可以在几个小时内完全渗透这些 200 nm 的 PMMA 薄膜,但 TiCl 4 渗透到 PMMA 中的速度要慢得多,即使在前体暴露 2 天后也未完全饱和。90 °C 下的渗透速度非常慢,无法得出有关机理的明确结论;然而,在 135 °C 下,TiCl 4 渗透到 PMMA 中显然是一个反应限制过程,TiCl 4 仅需几分钟即可渗透整个厚度(低浓度),但无机负载在 2 天内以均匀的方式持续增加。近表面与反应限制过程预期的均匀负载的偏差也表明 TiCl 4 渗透到 PMMA 中的扩散阻碍很大。这些结果展示了一种新的非原位分析方法,用于研究气相渗透的限速过程机制。
掺铒GaN(Er:GaN)由于其优于合成石榴石(如Nd:YAG)的物理特性,是固态高能激光器(HEL)新型增益介质的有希望的候选材料。Er:GaN在1.5μm区域发射,该区域对视网膜是安全的并且在空气中具有高透射率。我们报告了对通过氢化物气相外延(HVPE)技术合成的Er:GaN外延层进行的光致发光(PL)研究。HVPE生长的Er:GaN外延层的室温PL光谱在1.5μm和1.0μm波长区域分别分辨出多达11条和7条发射线,这对应于GaN中Er3+从第一(4I13/2)和第二(4I11/2)激发态到基态(4I15/2)的斯塔克能级之间的4f壳层内跃迁。这些跃迁的观测峰值位置使得我们能够构建 Er:GaN 中的详细能级。结果与基于晶体场分析的计算结果非常吻合。精确确定 4 I 11/2、4 I 13/2 和 4 I 15/5 状态下斯塔克能级的详细能级对于实现基于 Er:GaN 的 HEL 至关重要。© 2020 作者。除非另有说明,否则所有文章内容均根据知识共享署名 (CC BY) 许可证获得许可(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。https://doi.org/10.1063/5.0028470
制造微机电系统 (MEMS) 的两种主要方法是体微加工技术和表面微加工技术。在体微加工的情况下,可移动结构的制造是通过选择性蚀刻掉结构层下面的处理基板来完成的,而在表面微加工中,一系列薄膜沉积和对堆栈中特定层(称为牺牲层)的选择性蚀刻产生最终所需的悬浮微结构。这两种 MEMS 制造方法的关键步骤是控制释放区域,从而精确定义柔顺机械结构锚 [1],如图 1 a 和 b 所示,显示了锚的底蚀。湿法或干法蚀刻工艺都可以去除牺牲层,使用前一种方法会遇到粘滞,而后一种方法会引入污染或残留物 [2]。选择牺牲层时需要考虑的重要设计因素包括:(i) 沉积膜的均匀性和厚度控制、(ii) 沉积的难易程度、(iii) 蚀刻和沉积速率、(iv) 沉积温度以及 (v) 蚀刻选择性。光刻胶由于易于蚀刻(使用氧等离子体或有机溶剂)且不会损害大多数结构材料而被用作牺牲层 [3–6]。然而,该工艺仅限于低温
摘要 几十年来,PECVD(“等离子体增强化学气相沉积”)工艺已成为在多种类型的基材(包括复杂形状)上合成有机或无机薄膜的最方便和通用的方法之一。因此,PECVD 如今已用于从微电子电路制造到光学/光子学、生物技术、能源、智能纺织品等许多应用领域。然而,由于该工艺的复杂性(包括大量气相和表面反应),制造针对特定应用的定制材料仍然是该领域的一大挑战,显然,只有通过对薄膜形成所涉及的化学和物理现象的基本理解才能掌握该技术。在此背景下,本基础论文的目的是与读者分享我们对 PECVD 层形成基本原理的认识和理解,考虑到不同反应途径的共存,可以通过控制气相和/或生长表面的能量耗散来定制这些反应途径。我们证明了控制 PECVD 薄膜功能特性的关键参数是相似的,无论其性质是无机的还是有机的(等离子体聚合物),从而支持对 PECVD 工艺的统一描述。气相工艺和薄膜行为的几个具体示例说明了我们的愿景。为了完善本文档,我们还讨论了 PECVD 工艺发展的当前和未来趋势,并提供了使用这种强大而多功能技术的重要工业应用示例。
中图分类号 : TM561 Analysis of Improved Phase-shift Full-bridge Converter for New Energy Generation ZENG Zhihui 1, 2 LIU Yunpeng 1, 2 ZHANG Linmei 1, 2 YANG Ming 1, 2
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为生命健康科技初创企业提供孵化、加速计划等支援,助力在港深创新及科技园设立 「生命健康创新科研中心 InnoLife Healthtech Hub 」 Allocate $2 billion to support the InnoHK research clusters to establish presence in the Loop and another $200 million to provide assistance to start-ups engaging in life and health technology in the Hong Kong-Shenzhen I&T Park (HSITP) in the form of incubation and acceleration programmes, etc., thereby facilitating the setting up of the InnoLife Healthtech Hub in HSITP