作者单位
摘要
中国电子科技集团公司 第十二研究所,北京 100015
随着战场环境日益复杂,尤其是高对抗环境下,对现有各类装备均产生了极大威胁。设计了一款C波段雷达接收机保护器,采用充气微波开关管+波导同轴转换的结构设计,创新性地提出将固态限幅器芯片融合在波导同轴转换内部,限幅芯片采用级联的形式,提高了微带限幅器的承受功率。实现接收机保护器耐受功率10 MW以上,响应时间5 ns以内,不仅可用于雷达发射期间接收机防护,还可应对外部电磁干扰、高功率微波攻击。
复杂环境 高功率微波 电磁干扰 接收机保护器 微波等离子体 complex environment high-power microwave electromagnetic interference receiver protector microwave plasma 
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043004
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学,特种环境复合材料技术国家级重点实验室,哈尔滨 150080
单晶金刚石作为一种性能优异的半导体材料,在功率器件、深空探测等领域具有广阔的应用前景。然而采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备的单晶金刚石通常含有大量的缺陷,尤其是位错,严重限制了其电学性能的发挥。横向外延生长是半导体材料中常用的缺陷调控方法,近年也被应用于金刚石材料制备领域。本研究首先通过金属催化等离子体刻蚀在单晶金刚石籽晶上构造图形阵列,从而为同质外延单晶制备创造横向生长条件;随后通过MPCVD法在此基础上进行单晶金刚石制备,研究了横向外延生长过程并对样品进行了激光共聚焦显微镜、偏光显微镜、Raman光谱和缺陷密度测试。测试表明该方法能够稳定可控的制备图形化生长所需的阵列并降低生长层的缺陷密度。
微波等离子体化学气相沉积 单晶金刚石 横向外延 缺陷调控 microwave plasma chemical vapor deposition single crystal diamond lateral epitaxy defect control 
硅酸盐学报
2023, 51(6): 1374
屈鹏霏 1,2,*金鹏 1,2周广迪 1,2王镇 1,2[ ... ]王占国 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院半导体研究所, 北京 100083
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
金刚石优异的物理性质使其成为下一代最有发展潜力的半导体材料之一。目前来看, 基于微波等离子体化学气相沉积的异质外延可能是未来制备大尺寸单晶金刚石的最佳方法。在过去的三十年间, 铱复合衬底上异质外延生长单晶金刚石取得了一定进展, 特别是近几年实现了2英寸(1英寸=2.54 cm)以上的大尺寸自支撑单晶金刚石的生长。本文总结了金刚石异质外延用的衬底, 简要介绍了异质衬底上的偏压增强成核, 详细介绍了目前最成功的铱/氧化物、铱/氧化物层/硅复合衬底, 最后对金刚石异质衬底和异质外延进行了总结, 指出目前存在的问题并给出了一些可能的解决思路。
金刚石 铱复合衬底 半导体 异质外延 偏压增强成核 微波等离子体化学气相沉积 diamond iridium-based composite substrate semiconductor heteroepitaxy bias-enhanced nucleation microwave plasma chemical vapor deposition 
人工晶体学报
2023, 52(5): 857
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学,特种环境复合材料技术国家级重点实验室,哈尔滨 150080
2 南京电子器件研究所,微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室,南京 210006
3 哈尔滨工业大学,微系统与微结构制造教育部重点实验室,哈尔滨 150080
随着第3代半导体的应用,电子器件向高功率、小型化发展,由此带来的“热”问题逐渐凸显,金刚石由于其超高的热导率及稳定的性质,被认为是最优的散热材料之一。简要介绍了微波等离子体化学气相沉积装备的原理及发展历程,对比分析了不同种类生长设备的差异,对单晶、多晶及纳米晶金刚石在器件散热应用中的现状进行总结,结合第3代半导体总结了金刚石增强散热产业化过程中将面临的性能与尺寸方面的瓶颈问题及金刚石材料“大、纯、快”的发展方向,并对散热应用的未来研究方向做出展望。
金刚石 微波等离子体化学气相沉积 散热 氮化镓器件 diamond microwave plasma chemical vapor deposition heat dissipation gallium nitride devices 
硅酸盐学报
2022, 50(7): 1852
作者单位
摘要
1 郑州师范学院 物理与电子工程学院, 郑州 450044
2 郑州大学 物理工程学院 材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052
采用微波等离子体化学气相沉积,在不同的沉积条件下得到两种微米金刚石颗粒薄膜,通过拉曼光谱仪和X射线仪分析了两种薄膜的成分,用扫描电子显微镜分析了两种薄膜的表面形貌,用二级结构的场发射装置研究了薄膜的场发射性能,最终分析并讨论了场发射性能优异的微米金刚石薄膜的特征。
微波等离子体化学气相沉积 微米金刚石聚晶薄膜 场发射 microwave plasma chemical vapor deposition method micron diamond films field emission 
半导体光电
2022, 43(3): 573
作者单位
摘要
1 湖南工学院材料与化学工程学院, 湖南 衡阳 421002
2 重庆大学材料科学与工程学院, 重庆 400045
膨润土是由比例为2∶1的Si—O四面体和Al—O八面体交替组成具有层状结构的硅酸盐天然黏土矿物, 膨润土的多孔结构、 化学组成、 可交换离子类型以及较小的晶体尺寸, 赋予了膨润土具有化学活性表面积大、 阳离子交换容量大以及孔隙率高的独特性能, 广泛应用于石化、 冶金、 食品、 医药和环保等各个领域。 在膨润土的开发利用过程中, 其所含元素As可能通过迁移对人体健康构成潜在风险。 采用硝酸-盐酸-氢氟酸对膨润土进行微波消解, 加入高氯酸在电热板上对消解溶液继续进行低温消解, 利用微波等离子体原子发射光谱(MP-AES)联用多模式样品引入系统(MSIS)测定膨润土中总As含量。 采用25%(w/v)碘化钾为预还原溶液对As的形态进行预还原, 将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ), 利用硼氢化钠/氢氧化钠在MSIS中将As(Ⅲ)转变为气态氢化物(AsH3), 通过优化MP-AES的最佳观测位置和雾化气流量, 获得最佳分析性能, 选择188.979 nm为As的分析波长避开了谱线重叠干扰, 使用快速线性干扰校正(FLIC)模型校正了背景干扰, 选择261.542 nm为内标元素Lu的分析波长校正了基体效应。 As的检出限(LOD)为0.41 μg·L-1, 通过测定国家标准参考物质对分析方法进行评价, As的测定值与标准参考物质的认定值一致, 相对标准偏差(RSD)≤2.80%, 验证了方法的准确性好, 精密度高。 对来自中国不同产地的12个膨润土的分析显示, 所有样品中总As的浓度相对较低(As的平均含量在3.51~12.6 mg·kg-1之间), 按照中华人民共和国国家标准GB 2760—2014食品安全国家标准食品添加剂膨润土中规定的总As浓度限量标准, 所有膨润土样品中的As含量均没有超标。 采用大气氮气为等离子体气的MP-AES降低了运行成本, 提高了分析效率, 为膨润土的质量控制提供了可靠的方法, 具有运行安全稳定、 操作简单快速、 适用性强等优点。
膨润土 微波等离子体原子发射光谱 总As 氢化物发生 快速线性干扰校正 Bentonite Microwave plasma atomic emission spectrometry Total As Hydride generation Fast linear interference correction 
光谱学与光谱分析
2021, 41(12): 3671
作者单位
摘要
电子科技大学 电子科学与工程学院,成都610054
在气压40~80 Pa和微波功率400~800 W条件下,使用光学发射光谱法(OES)对Ar、CH4等气体产生的等离子体进行电子温度诊断。实验结果表明,OES法测试得到的电子温度介于0.75 eV到4 eV之间。在含碳气体的微波同轴线型等离子体中使用OES方法进行诊断是可行的,这些研究结果可以进一步拓展OES方法在等离子体增强化学气相沉积领域中的应用。
电子温度诊断 微波等离子体 朗缪尔探针 发射光谱 Electron temperature diagnostics Microwave plasma Langmuir probe Optical emission spectrometry 
光子学报
2021, 50(9): 0930001
作者单位
摘要
武汉工程大学材料科学与工程学院, 湖北省等离子体化学与新材料重点实验室, 湖北 武汉 430073
采用微波等离子体化学气相沉积法,在半开放式样品台上通过调整种晶在样品台中的凸出高度(Δh)实现了对微波等离子体中基团分布的调控,并进行了单晶金刚石的侧向外延扩大生长研究。将发射光谱与金刚石样品的傅里叶变换红外光谱、Raman光谱、白光干涉测试结果及光学形貌表征结果结合起来,分析了种晶在样品台中的凸出高度对侧向外延生长单晶金刚石的影响。结果表明:随着凸出高度增大,等离子体中的C2(516.08 nm)基团在中心区域(-2~2 mm)的相对浓度增加,当凸出高度为0.6 mm时,中心区域碳源基团的浓度相对较高,导致该区域的纵向生长速率略高于周围区域的纵向生长速率,有利于生长面自主形成偏离(100)晶面一定角度的倾斜结构,进而侧向扩大生长出无多晶金刚石外圈且红外光学透过性能优异的单晶金刚石。顶部生长面自主形成一定角度的倾斜结构,是实现单晶金刚石侧向外延扩大生长的关键。继续增大凸出高度至0.8 mm,就会导致中心区域C2(516.08 nm)基团的相对浓度过高,形成金字塔丘状体,反而不利于高质量单晶金刚石的外延生长。
材料 单晶金刚石 发射光谱 基团分布 微波等离子体 
光学学报
2021, 41(20): 2016001
作者单位
摘要
1 郑州师范学院 物理与电子工程学院, 郑州 450044
2 郑州大学 物理工程学院 材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052
采用微波等离子化学气相沉积方法, 以甲烷和氢气为反应气体, 在镀有金属钛的陶瓷衬底上, 制备了微米金刚石聚晶薄膜。利用扫描电镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱对薄膜的化学组成、微观结构和表面形貌进行了表征。用二级结构的场发射仪和扫描隧道显微镜研究了薄膜的场发射性能, 结果表明微米金刚石聚晶薄膜发射点主要来源于聚晶颗粒。进一步研究了单个聚晶颗粒表面不同区域的发射性能, 发现多种因素对场发射的性能有影响。
微波等离子体化学气相沉积 微米金刚石聚晶薄膜 场发射 microwave plasma chemical vapor deposition micron diamond polycrystalline film field emission 
半导体光电
2021, 42(2): 231
作者单位
摘要
武汉工程大学材料科学与工程学院, 湖北省等离子体化学与新材料重点实验室, 湖北 武汉 430205
反应腔作为微波等离子体化学气相沉积法制备光纤预制棒的核心, 其结构直接影响到反应腔内的电磁场分布, 进而影响到等离子体状态, 因此对反应腔的结构进行研究是十分有必要的。 为了在反应腔中获得较高密度和较好均匀性的等离子体, 提出了一种双路微波耦合反应腔结构, 首先模拟计算了不同反应腔结构参数下反应腔内的电场分布规律, 并以氧气作为工作气体, 通过等离子体发射光谱探究了反应腔结构和工作气压对石英管内的等离子体分布的影响。 研究结果表明: 双路微波输入方式在石英管中心区域产生了很强的电场耦合增强效果。 反应腔的内径对电场分布状态影响较大, 在反应腔内径为86 mm时, 石英管内的电场分布出现轴对称性, 且轴向中心区域的等离子体密度最大。 在两路矩形波导的距离为61.2 mm和反应腔的长度为202 mm时, 反应腔内等离子体的强度和均匀性具有最佳分布。 另外还发现, 当气压从1.8 kPa上升到2.8 kPa时, 反应腔内等离子体光谱强度减小, 但靠近石英管内壁处的变化不明显, 这与等离子体中粒子碰撞几率增加造成的能量损失和管壁存在的高温有关。
双路微波耦合反应腔 发射光谱 微波等离子体 Two-way microwave coupled reaction cavity Emission spectrum Microwave plasma 
光谱学与光谱分析
2020, 40(11): 3613

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