摘要 薄膜技术因其多种工业用途而具有吸引力,正在工程学、化学、物理学和材料科学等许多领域得到研究。近年来,随着可再生能源的开发前景,薄膜市场,尤其是光伏领域的研究得到了显著发展,薄膜市场迅速增长。然而,这并不排除其他领域,如半导体集成电路、保护、光学或简单的装饰涂层。上面没有提到的一个领域是新兴的能量收集领域,即捕获和积累来自环境中可用的替代能源的所有能量;第一步是寻找能够将环境能量转换为电能的设备。多年来,人们一直在研究实现这种转换的一种可能的解决方案,那就是压电薄膜,本论文的主题就是压电薄膜的实现和一些初步测量。所采用的技术是生产薄膜最通用的技术之一,即在反应环境中的磁控管配置中进行溅射,该技术快速且能适应各种要求,以获得具有所需特性的薄膜。沉积的压电材料是铝基板上的氮化铝。
作为铁电材料,坦坦酸锂和硝酸锂具有相似的材料特征,例如高骨效应和非纤维光学系数。与尼贝特锂相比,坦坦酸锂提供了更高的光学损害阈值,更宽的透明窗口和较低的双折射,这使其成为高性能电光光子积分设备的有前途的候选者。在这项研究中,我们在声学级锂 - tantalate-in-umbulator晶圆上设计并成功地制造了微环谐振器,证明了它们的可调性和动态调制功能。实验结果表明,已实现的薄膜基于诱导的微锂基微环谐振器的内在Q因子为8.4×10 5,对应于0.47 dB/cm的波导传播损失,调谐效率为1.94 pm/v。更重要的是,与基于薄膜锂锂锂相比,在直接驱动器下,在1550 nm波长围绕1550 nm波长附近的光疗法效应和漂移现象较弱,在当前制造的薄膜lithium lithm lithm lithm lithm lithrate微环中,具有硅质氧化物氧化氧化物的微环,并在硅氧化物中过度呈硅质过度旋转,并置于可音机上的电极。
铝 (Al) 是地壳中最丰富的金属,是继氧 (O 2 ) 和硅 (Si) 之后第三大丰富元素。它呈银白色,具有高电导率和热导率,熔点为 660 0 C。铝已广泛应用于各种领域。在基底上蒸镀的铝膜是非球面镜最常用的表面涂层,因为铝在可见光区是良好的光反射器,在中红外和远红外 (IR) 区是出色的反射器 [1]。此外,铝在微电子技术中广泛用作欧姆接触、肖特基势垒接触、栅极电极以及互连线 [2]。铝还用于制造薄膜晶体管 (TFT)、光电探测器、太阳能电池和许多其他设备 [3]。在太阳能电池的制造中,铝被广泛用作背接触,因为它易于沉积、表面电阻低,并且能够引入背面场效应 (BSF),从而最大限度地降低器件背面的载流子复合率 [4,5]。在薄膜太阳能电池中,铝接触的高反射特性被利用作为光捕获解决方案,其中低能光子将被倾斜反射回吸收层。这增加了光(光子)在器件中的光路长度,从而增加了吸收率
硅光子学已成为用于广泛应用的光子集成电路(PIC)的最广泛使用的平台之一。几乎所有这些都需要高速,低功率操作。调节剂仅基于硅,仅依赖于血浆分散效应来实现调节。血浆分散效应通过游离载体的移动引起材料的折射率变化,这意味着操作速度受这些载体的寿命限制,从而在数十吉哈特兹的命令下提供了最大可实现的带宽。在硅上新型材料的异质整合被认为是仅基于硅的调节剂的替代品。钛酸钡(BTO)就是一种可以集成到硅上的材料。在光子芯片上沉积为薄膜时,BTO表现出所有电极(EO)材料的最大塞子系数之一,同时是化学和热稳定的[1]。根据以下方程式,由于施加的电场e而导致的折射率n变化之间的线性关系给出了简化的描述:
Giorgos Boras, Haotian Zeng, Raghavendra Juluri, Stephen Church, Huiwen Deng, Hui Jia, Anton Velychko, Chong Chen, Ziyue Yin, Mingchu Tang, David Mowbray, Patrick Parkinson, Ana M. Sanchez, Huiyun Liu Department of Electronic and Electrical Engineering, University College London, WC1 E7J,英国物理系,沃里克大学,考文垂CV4 7AL,英国物理与天文学系和曼彻斯特大学光子科学研究所,M13 9PL,英国物理与天文学系,谢菲尔德大学,英国S3 7RH,英国S3 7rh,英国王国
摘要 原子层沉积(ALD)已成为当代微电子工业中不可或缺的薄膜技术。ALD 独特的自限制逐层生长特性使该技术能够沉积高度均匀、共形、无针孔的薄膜,并且厚度可控制在埃级,尤其是在 3D 拓扑结构上。多年来,ALD 技术不仅使微电子器件的成功缩小,而且还使许多新颖的 3D 器件结构成为可能。由于 ALD 本质上是化学气相沉积的一种变体,因此全面了解所涉及的化学过程对于进一步开发和利用该技术至关重要。为此,我们在本综述中重点研究 ALD 的表面化学和前体化学方面。我们首先回顾了气固 ALD 反应的表面化学,并详细讨论了与薄膜生长相关的机制;然后,我们通过比较讨论 ALD 工艺中常用的前体来回顾 ALD 前体化学;最后,我们有选择地介绍了 ALD 在微电子领域的一些新兴应用,并对 ALD 技术的未来进行了展望。
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随着我们日常生活中电子设备的不断小型化,与传统的块状元件相比,用于此类设备的各种功能材料的薄膜越来越受到青睐。各种气相法已被发现能够沉积优质薄膜,并且在整个涂层行业中已得到广泛认可。然而,它们与超高真空系统和复杂而昂贵的仪器有关,并且可能涉及有毒或腐蚀性的化学前体。人们已经设计出替代的制造方法,例如电喷雾沉积、溶胶-凝胶法和分子前体法,它们代表了活跃的研究领域。分子前体法相对较新。然而,人们发现它能够有效地制造各种金属氧化物和金属的薄膜。本章详细讨论了制造薄膜的一些方法。还讨论了每种方法的实际应用难易程度和相对成本效益,以及所制造薄膜的质量和类型。根据本作者的最新研究成果,介绍了利用分子前体法制备和表征高导电性和良好粘附性的金属铜薄膜。
图 1 有机光电突触器件 . (a) 人类视网膜和大脑系统示意图 ; (b) 储池计算结构 ; (c) 提拉法制备有机薄膜示意图 ; (d) C 8 -BTBT 薄膜的光学显微镜图像 ( 标尺 : 100 μm); (e) PDIF-CN 2 薄膜的光学显微镜图像 ( 标尺 : 100 μm); (f) C 8 -BTBT 薄膜的 AFM 图像 ( 标 尺 : 1.6 μm); (g) PDIF-CN 2 薄膜的 AFM 图像 ( 标尺 : 1.6 μm); (h) 具有非对称金属电极的有机光电突触晶体管器件结构 ; (i) 器件 配置为光感知型突触 ; (j) 器件配置为计算型晶体管 ( 网络版彩图 ) Figure 1 Organic optoelectronic synaptic devices. (a) The schematic diagram of human retina and brain system. (b) The architecture of a reservoir computing. (c) The preparation of organic thin films by dip coating method. (d) The optical microscope image of C 8 -BTBT film. Scale bar: 100 μm. (e) The optical microscope image of PDIF-CN 2 film. Scale bar: 100 μm. (f) The AFM image of C 8 -BTBT film. Scale bar: 1.6 μm. (g) The AFM image of PDIF-CN 2 film. Scale bar: 1.6 μm. (h) The schematic diagram of organic optoelectronic synaptic transistor with asymmetric metal electrodes. (i) The device is configured as a light-aware synapse. (j) The device is configured as a computational transistor (color online).
利用接骨木花色苷的pH指示作用研制了一种智能包装膜,解决了冷藏食品新鲜度监测问题。研究了接骨木花色苷对结冷胶、明胶复合膜性能的影响,以及作为新鲜度指标对鲜虾保鲜的影响。结果表明,接骨木花色苷-结冷胶/明胶膜的膜厚度(7.8×10 − 2 mm)、TS(拉伸强度)(14.57×10 3 MPa)、WVP(水蒸气渗透性)(36.96×10 − 8 g/ms Pa)有所提高,断裂伸长率(EAB)(17.92%)和水溶性(水溶时间为60.5 s)有所降低。SEM(扫描电子显微镜)和FTIR(红外光谱分析)表明其组分之间具有良好的兼容性。此外,接骨木花青素薄膜表现出良好的力学性能和pH指示效果,可认为该薄膜适用于鲜虾保鲜,研究结果可为新型活性智能包装薄膜的研发提供参考。