检索结果-内蒙古大学图书馆

功能材料与器件学报 2024年第2期30卷 96-103页

作者：骆熙蒙徐炜贺庆国程建功传感技术国家重点实验室中国科学院微系统与信息技术研究所上海200050 材料科学与光电工程中心中国科学院大学北京100039

二氧化硫是一种有害的空气污染物,对环境和人体健康有严重影响。传统的SO_(2)检测方法面临着诸如特异性差和运行成本高等限制。本研究提出了一种全新的SO_(2)检测方法,利用胍基官能团质子化策略,将作为结构基底的1,8-双(四甲基胍)萘转... 详细信息

二氧化硫是一种有害的空气污染物,对环境和人体健康有严重影响。传统的SO_(2)检测方法面临着诸如特异性差和运行成本高等限制。本研究提出了一种全新的SO_(2)检测方法,利用胍基官能团质子化策略,将作为结构基底的1,8-双(四甲基胍)萘转化为高活性的离子型敏感材料,并和碳纳米管复合形成范德华异质结构,以此为核心构建化学电阻型气体传感器。该传感器在室温下对SO_(2)的检测限达到了12.8 ppb,且对常见大气成分气体如NO_(2)、CO_(2)等均具有高特异性,具有很强的实用价值,为SO_(2)检测提供了一种成本效益高、高灵敏度和高特异性的解决方案。

关键词：单壁碳纳米管质子化胍基团范德华异质结构超灵敏SO_(2)检测

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一种低噪声高电源抑制比的带隙基准源

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半导体技术 2023年第7期48卷 591-599页

作者：徐敏航张振伟郎莉莉刘海静单毅董业民中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海芯炽科技集团有限公司上海200120 中国科学院大学材料与光电工程研究中心北京100049

基于0.18μm CMOS工艺设计了一种低噪声、高电源电压抑制比(PSRR)的新型带隙基准源(BGR)。使用低噪声的垂直双极结型晶体管取代MOS晶体管作为运算放大器输入,削减了低频闪烁噪声;通过引入三输入的运算放大器将电源扰动传递到电流管的栅... 详细信息

基于0.18μm CMOS工艺设计了一种低噪声、高电源电压抑制比(PSRR)的新型带隙基准源(BGR)。使用低噪声的垂直双极结型晶体管取代MOS晶体管作为运算放大器输入,削减了低频闪烁噪声;通过引入三输入的运算放大器将电源扰动传递到电流管的栅极,极大程度地降低了电源纹波对输出基准电压的干扰;并通过RC低通滤波器进一步改善噪声和PSRR性能;利用修调电路修调工艺偏差,实现了良好的温度特性。实测结果表明,该BGR的PSRR在57.7 Hz下为-108 d B,与仿真结果基本一致(-102.3 d B@50 Hz);输出电压噪声在10 Hz时为42.20 n V/√Hz,通过新提出的测试方法在0.1~1 k Hz测得总噪声电压有效值低于0.503 5μV;在-40~125℃,基准电压温度系数可以修调至20×10^(-6)/℃以下,最小值仅14.09×10^(-6)/℃;BGR面积为254.1μm×370.0μm,功耗约为8.6μA@3 V。

关键词：带隙基准源(BGR) 低噪声高电源电压抑制比(PSRR) CMOS工艺低功耗

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Sn_(15)Sb_(85)相变薄膜的厚度效应

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物理学报 2021年第22期70卷 225-230页

作者：黄玉凤吴卫华徐胜卿朱小芹宋三年宋志棠江苏理工学院数理学院常州213001 南京大学固体微结构物理国家重点实验室南京210093 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

采用磁控溅射法制备了不同厚度的Sn_(15)Sb_(85)薄膜,使用电阻-温度-时间测试系统研究了Sn_(15)Sb_(85)薄膜在热致作用下从非晶态到晶态的相变动力学过程.应用近红外分光光度计获得了非晶Sn_(15)Sb_(85)薄膜的反射率光谱,拟合计算得到... 详细信息

采用磁控溅射法制备了不同厚度的Sn_(15)Sb_(85)薄膜,使用电阻-温度-时间测试系统研究了Sn_(15)Sb_(85)薄膜在热致作用下从非晶态到晶态的相变动力学过程.应用近红外分光光度计获得了非晶Sn_(15)Sb_(85)薄膜的反射率光谱,拟合计算得到薄膜的光学带隙.通过原子力显微镜观察了Sn_(15)Sb_(85)薄膜晶化后的表面形貌,研究了膜厚对薄膜粗糙度的影响.通过X射线衍射仪(XRD)分析了晶态Sn_(15)Sb_(85)薄膜的相结构及晶粒尺寸变化.采用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制备了基于不同厚度Sn_(15)Sb_(85)薄膜的T型相变存储器单元,并通过半导体器件测试系统分析了其阈值转换能力及功耗.研究结果表明,随着薄膜厚度的减小,Sn_(15)Sb_(85)相变材料的非晶态和晶态电阻、相变温度、十年非晶态数据保持力、结晶激活能、光学带隙均显著提升.基于20 nm厚度Sn_(15)Sb_(85)薄膜相变存储单元在纳秒级电脉冲作用下能够实现可逆SET/RESET操作,且厚度较小的薄膜具有较高的SET电压和较低的RESET电压,体现了超薄Sn_(15)Sb_(85)薄膜的高热稳定性和低操作功耗特征,有利于实现相变存储器的高密度集成.

关键词： Sn_(15)Sb_(85) 薄膜厚度效应热稳定性功耗

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不同能量和注量电子辐照对InP HEMT材料电学特性影响

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原子能科学技术 2021年第12期55卷 2274-2281页

作者：周书星方仁凤陈传亮张欣魏彦锋曹文彧类淑来艾立鹍湖北文理学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室湖北襄阳441053 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

本文采用气态源分子束外延法(GSMBE)制备了匹配型InGaAs/InAlAs磷化铟基高电子迁移率器件(InP HEMT)外延结构材料。针对该外延结构材料开展了不同能量和注量电子束辐照试验,测试了InP HEMT外延结构材料二维电子气(2DEG)辐照前后的电学特... 详细信息

本文采用气态源分子束外延法(GSMBE)制备了匹配型InGaAs/InAlAs磷化铟基高电子迁移率器件(InP HEMT)外延结构材料。针对该外延结构材料开展了不同能量和注量电子束辐照试验,测试了InP HEMT外延结构材料二维电子气(2DEG)辐照前后的电学特性,获得了辐照前后InP HEMT外延材料二维电子气浓度和迁移率归一化退化规律,分析了不同能量和注量电子束辐照对外延材料电学特性的影响。结果发现:在相同辐照注量2×10^(15) cm^(-2)条件下,电子束辐照能量越高,InP HEMT外延材料电学特性退化越严重;1.5 MeV电子束辐照时,当辐照注量超过4×10^(14) cm^(-2)后,外延材料电学特性开始明显退化,当电子辐照注量达到3×10^(15) cm^(-2)后,外延材料电学特性退化趋势减弱趋于饱和。产生上述现象原因如下:电子束与材料晶格发生能量传递,产生非电离能损(NIEL),破坏晶格完整性,高能量电子束具有较高的非电离能损,会产生更多的位移损伤缺陷,导致InP HEMT外延材料电学特性更严重退化;InP HEMT外延材料电学特性主要受沟道InGaAs/InAlAs异质界面能带结构和各种散射过程影响,随着电子辐照注量的增加,位移损伤剂量增大,辐射损伤诱导缺陷会在沟道异质界面处集聚直至饱和。

关键词： InP HEMT 二维电子气电子辐照位移损伤

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含亚氨基抑制剂分子对钴电沉积的影响

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半导体技术 2023年第10期48卷 911-918页

作者：贺宇吴挺俊朱雷李鑫李卫民俞文杰上海理工大学材料与化学学院上海200093 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 上海集成电路材料研究院有限公司上海201899

金属钴的电阻率较低,是芯片制造先进工艺节点的关键互连材料。电沉积具有自下而上的生长特点,是优异的钴沉积工艺。为达到理想的钴电沉积的效果,必须了解电化学反应机理以及电流密度和抑制剂对该机理的影响。通过恒电流电沉积法,在硫酸... 详细信息

金属钴的电阻率较低,是芯片制造先进工艺节点的关键互连材料。电沉积具有自下而上的生长特点,是优异的钴沉积工艺。为达到理想的钴电沉积的效果,必须了解电化学反应机理以及电流密度和抑制剂对该机理的影响。通过恒电流电沉积法,在硫酸钴-硼酸体系中,研究了不同电流密度对电沉积得到的钴薄膜形貌、晶体结构、电阻率等的影响。并且分析了含亚氨基抑制剂分子苯并咪唑(BZI)和2-巯基苯并咪唑(MBI)对钴电化学反应的抑制作用,探究其对钴薄膜形貌、晶粒尺寸和电阻率的影响。结果表明,无抑制剂时,钴晶粒以Co(002)为主;BZI的抑制能力强于MBI;由于BZI的抑制能力过强,无法沉积完整的钴薄膜;抑制剂MBI的加入会增强钴薄膜晶体的(101)晶面的取向。

关键词：钴电沉积晶体结构电阻率抑制剂苯并咪唑(BZI) 2-巯基苯并咪唑(MBI)

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基于STM32的水质重金属监测系统设计

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制造业自动化 2023年第7期45卷 15-21,30页

作者：刘耀辉胡敬芳宋钰李延生高国伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学、传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学、现代测控技术教育部重点实验室北京100101 中国科学院上海微系统与信息技术研究所、传感器联合国家重点实验室上海200050

我国水质污染问题突出,严重影响了农作物的正常生长,尤其是重金属离子,会在农作物体内积累,进而影响人体健康。针对此问题,设计了一种基于STM32F103系列单片机的水质监测系统,该系统的硬件部分包括主控制器、前端数据采集模块和无线传... 详细信息

我国水质污染问题突出,严重影响了农作物的正常生长,尤其是重金属离子,会在农作物体内积累,进而影响人体健康。针对此问题,设计了一种基于STM32F103系列单片机的水质监测系统,该系统的硬件部分包括主控制器、前端数据采集模块和无线传输模块。主控制器选用STM32F103RCT6单片机,用于完成对各硬件模块的控制工作,前端数据采集模块用于数据的采集,无线传输模块选用的nRF24L01无线射频收发芯片,实现了数据传送到后端的作用。软件部分针对各硬件部分应用C语言完成了相应功能的程序设计,最终实现整个系统的数据采集、处理、传输。最后,对设计的检测系统进行了水质重金属Cr(VI)测试分析,检测结果与电化学分析仪CHI660E测试结果相比,平均相对误差小于12%,表明该系统的精度可以满足实际应用需求。

关键词：水质污染 STM32F103系列水质监测系统无线射频技术

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微波退火下钛调制镍与P型锗的固相反应

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材料科学与工程学报 2022年第5期40卷 756-761页

作者：杨俊平云霞刘伟张波上海工程技术大学数理与统计学院上海201620 中国科学院上海微系统与信息技术研究所/信息功能材料国家重点实验室上海200050

以P型单晶锗为衬底,研究了镍/钛/锗系统在微波退火中的反应。通过薄层电阻测试(R_(sh)),原子力显微镜(AFM),拉曼光谱(Raman),截面透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线光谱(EDX)等表征手段对退火后形成的镍锗化物的形貌和界面微观结构进... 详细信息

以P型单晶锗为衬底,研究了镍/钛/锗系统在微波退火中的反应。通过薄层电阻测试(R_(sh)),原子力显微镜(AFM),拉曼光谱(Raman),截面透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线光谱(EDX)等表征手段对退火后形成的镍锗化物的形貌和界面微观结构进行了表征。结果表明,与常规快速热退火相比,通过微波退火特殊的加热机制和钛插入层的调制作用,可以在250℃的低温条件下在P型锗(100)衬底上制备具有均匀光滑界面的镍锗化物薄膜。微波退火可以在锗化过程中代替常规快速热退火。

关键词：微波退火镍锗化物钛中间层

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集成Ti/TiO_(2)敏感电极和液接式Ag/AgCl参比电极的pH微纳传感器

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微纳电子技术 2022年第3期59卷 250-256,263页

作者：黄旭东张井合胡凯凯蒋晨星王振宇郜晚蕾金庆辉宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211 北航金华北斗应用研究院浙江金华321002 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

常见的pH传感器大多采用电位法进行检测,基于电位法进行检测的传感器由敏感电极和参比电极组成。在尺寸仅为5 mm×5 mm的传感器芯片上制备了钛电极、银电极和铂电阻丝。采用电化学氧化的方法对钛电极进行阳极氧化制成Ti/TiO_(2)敏... 详细信息

常见的pH传感器大多采用电位法进行检测,基于电位法进行检测的传感器由敏感电极和参比电极组成。在尺寸仅为5 mm×5 mm的传感器芯片上制备了钛电极、银电极和铂电阻丝。采用电化学氧化的方法对钛电极进行阳极氧化制成Ti/TiO_(2)敏感电极。采用电化学氯化的方法对银电极进行阳极氯化,再将饱和KCl溶液(3 mol/L)注入参比槽制成Ag/AgCl参比电极。铂电阻丝作为测温元件用于对pH值进行校准,电阻灵敏度约为14.21Ω/℃。在室温下、溶液温度为(13±1)℃时,测试芯片在不同pH值(4~10)溶液中的电压。通过线性分析得到传感器的分辨率约为17.92 mV/pH。控制溶液温度不变,对芯片在不同pH值(4.00、6.00、8.00和10.00)溶液中的电压进行测试,并得到该温度下的传感器分辨率。在不同溶液温度下对传感器的分辨率进行测试。测得不同溶液温度(25、20、15和10℃)下传感器的分辨率分别为28.31、23.45、19.33和13.62 mV/pH。通过温度补偿公式对pH值进行校准,计算得到的理论pH值与实际测量值的偏差≤0.25。传感器芯片具有体积小且易于集成的特点,可应用于各种水环境的检测。

关键词： pH微纳传感器 Ti/TiO_(2)敏感电极液接式参比电极微纳集成制造电化学氧化/氯化

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六方氮化硼层间气泡制备与压强研究

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物理学报 2021年第6期70卷 372-378页

作者：姜程鑫陈令修王慧山王秀君陈晨王浩敏谢晓明上海科技大学物质学院上海200031 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050

六方氮化硼(h-BN)具有六角网状晶格结构和高化学机械稳定性,可以用来封装气体并长期保持稳定,适合用作新型信息器件及微纳机电器件的衬底材料,具有巨大的应用前景.近期,科研人员发现氢原子可以无损穿透多层h-BN,在层间形成气泡,可用作... 详细信息

六方氮化硼(h-BN)具有六角网状晶格结构和高化学机械稳定性,可以用来封装气体并长期保持稳定,适合用作新型信息器件及微纳机电器件的衬底材料,具有巨大的应用前景.近期,科研人员发现氢原子可以无损穿透多层h-BN,在层间形成气泡,可用作微纳机电器件.本文研究了氢等离子体处理时间对h-BN气泡尺寸的影响.发现随着处理时间的延长,气泡尺寸整体变大且分布密集程度会降低.原子力显微镜的测量发现所制备的h-BN气泡具有相似的形貌特征,该特征与h-BN的杨氏模量和层间范德瓦耳斯作用相关.此外,发现微米尺寸气泡的内部压强约为1—2 MPa,纳米尺寸气泡的内部压强可达到GPa量级.

关键词：六方氮化硼等离子体处理纳米气泡范德瓦耳斯异质结

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有机半导体荧光传感材料及危险化学品检测应用

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中国科学：化学 2020年第1期50卷 92-107页

作者：徐炜贺庆国程建功中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室

荧光传感材料作为有机半导体光电功能材料的重要组成之一,以其灵敏度高、选择性强、响应速度快等优势,成为当前化学传感领域的一个研究热点,近年来在反恐、禁毒等领域有着广泛的应用.然而目前,对荧光敏感材料各项性能参数的设计与优化,... 详细信息

荧光传感材料作为有机半导体光电功能材料的重要组成之一,以其灵敏度高、选择性强、响应速度快等优势,成为当前化学传感领域的一个研究热点,近年来在反恐、禁毒等领域有着广泛的应用.然而目前,对荧光敏感材料各项性能参数的设计与优化,依然存在着经验性问题,需要基于构效结合思维,从待测物质的分子层次的物性认知出发,更有针对性地设计相应的传感材料.本文基于国内外前沿工作,结合本课题组多年在危险化学品荧光传感方向的经验,以爆炸物、神经毒剂和合成毒品的检测为例,对荧光敏感材料的设计原则和传感的分子级微观作用机制进行了系统论述.

关键词：有机光电材料荧光传感设计策略痕量检测分子级机制

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