检索结果-内蒙古大学图书馆

传感技术学报 2005年第4期18卷 766-770页

作者：杨尊先于映林丽华李昕欣福州大学电子科学与应用物理系福州350002 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

进行一种用于高密度存储的硅基纳机电探针阵列器件研究。并采用理论计算和有限元模拟相结合方法对器件进行了设计;使用先进的微纳加工工艺技术将压阻敏感器和电阻加热器集成到超薄悬臂梁—针尖结构纳机电探针阵列器件上,实现器件制作;随... 详细信息

进行一种用于高密度存储的硅基纳机电探针阵列器件研究。并采用理论计算和有限元模拟相结合方法对器件进行了设计;使用先进的微纳加工工艺技术将压阻敏感器和电阻加热器集成到超薄悬臂梁—针尖结构纳机电探针阵列器件上,实现器件制作;随后,进行器件电热特性及其敏感特性测试,测试结果与模拟结果相吻合;借助于原子力学显微镜在聚合物有机薄膜上实现了数据写入,优化写入条件后,数据记录面密度达31.6 GB/in2。

关键词： NEMS 压阻敏感器纳机电探针数据存储

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基于分子间作用力的敏感效应与痕量检测生化传感器

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中国科学：技术科学 2015年第7期45卷 687-704页

作者：李昕欣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上海200050

在微纳米尺度的机电敏感结构表面进行功能分子层修饰,通过与目标靶分子特异性结合,在表面形成Gibbs自由能的变化,由此产生的纳机械表面应力可被结构上集成的机电敏感元件转换成实时电信号输出.首先对固体表面分子层自组装产生纳机械表... 详细信息

在微纳米尺度的机电敏感结构表面进行功能分子层修饰,通过与目标靶分子特异性结合,在表面形成Gibbs自由能的变化,由此产生的纳机械表面应力可被结构上集成的机电敏感元件转换成实时电信号输出.首先对固体表面分子层自组装产生纳机械表面应力的机制进行研究,将表面上形成的单分子层(self-assembled monolayer,SAM)按作用原理在纵向(即分子层厚度方向)上分为头基、分子链和尾基三层结构分别进行了基于纳机械敏感实验的原理揭示,在此基础上发明了一种作图法来定量评估和分析自组装分子层对表面能变化的作用.为使分子作用产生纳机械敏感效应在痕量生化分子快速检测识别中得到应用,首次将纵向分子特异性作用和相邻分子间横向作用区分开来,通过不同类型分子间作用的分析和实验验证得到如下结论:横向分子作用是产生表面应力值大小和正负(张应力或压应力)的决定性因素,而分子纵向作用主要是通过对分子层自组装有序性的调节来影响表面应力产生.在对各种横向分子作用机制分析的基础上,提出并用实验验证了分子间氢键作用可产生最高灵敏度的纳机械敏感效应.此后介绍了特异性分子作用产生表面应力的敏感效应在生化痕量快速检测传感器的应用.采用微纳悬臂梁作为敏感效应的转换器,将表面应力转换为悬臂梁弯曲,利用集成在悬臂梁内的压阻器件进行电信号输出.通过在悬臂梁表面金薄膜上修饰巯基双层分子敏感基团,实现了对ppb量级有机磷毒害蒸气的快速检测.为实现敏感分子层长期稳定工作,针对TNT爆炸物分子检测提出并实现了在悬臂梁硅表面直接两次嫁接自组装硅烷基敏感基团,进而解决了传感器对ppt量级TNT检测的长期稳定性问题.通过对传感器电绝缘的有效处理,又实现了对1.5×10-11 mol/m L浓度链霉亲和素的生物溶液在线检测.

关键词：分子特异性作用纳机械敏感效应表面应力生化传感器

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高阶谐振模态的超高质量分辨硅微悬臂梁压阻传感器

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Journal of Semiconductors 2006年第8期27卷 1496-1502页

作者：刘剑李昕欣金大重刘民王跃林左国民余海涛包菡涵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上海200050

开发了一种在空气中具有几十飞克质量分辨率的谐振式微机械悬臂梁生化质量检测传感器.在悬臂梁上面实现了使用惠斯通压阻电桥检测和洛伦兹力线圈驱动集成结构.与通常的一阶模态谐振传感器不同,为了显著提高传感器特异性反应吸附质量以... 详细信息

开发了一种在空气中具有几十飞克质量分辨率的谐振式微机械悬臂梁生化质量检测传感器.在悬臂梁上面实现了使用惠斯通压阻电桥检测和洛伦兹力线圈驱动集成结构.与通常的一阶模态谐振传感器不同,为了显著提高传感器特异性反应吸附质量以实现分子水平的检测分辨率,提出了一种二阶弯曲谐振模态优化驱动的方法.在悬臂梁上集成了一种回形针状的驱动电流回路,实现了与第二模态悬臂梁运动两个相反运动峰值相吻合的两处同时反方向驱动.研究中采用硅微机械技术实现了集成谐振悬臂梁的制作,并研制出了高性能的谐振传感器闭环接口电路.在空气中进行谐振实验,与传统一阶模态传感器相比,采用该优化驱动的二阶模态,谐振品质因数从195提高到857,谐振频率从49·156提高到298·132kHz,采用Allen方差的方法对谐振频率噪声进行分析,表明该优化驱动的二阶模态传感器将传统的一阶模态传感器质量分辨率从0·17改善到0·029pg,达到了4个痘病毒的质量分辨水平.

关键词：悬臂梁压阻敏感电磁激励 AGC式闭环电路谐振模态质量检测分辨率

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InAs/GaAs量子点激光器的增益和线宽展宽因子

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发光学报 2015年第5期36卷 567-571页

作者：许海鑫王海龙严进一汪洋曹春芳龚谦山东省激光偏光与信息技术重点实验室曲阜师范大学物理系山东曲阜273165 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

利用气源分子束外延技术生长In As/Ga As量子点激光器材料,制作了由5层量子点组成的500μm腔长的激光器。首次使用增益拟合和波长加权的方法计算了激光器的线宽展宽因子。其中,增益拟合是对Hakki-Paoli方法计算增益的重要补充,对判断不... 详细信息

利用气源分子束外延技术生长In As/Ga As量子点激光器材料,制作了由5层量子点组成的500μm腔长的激光器。首次使用增益拟合和波长加权的方法计算了激光器的线宽展宽因子。其中,增益拟合是对Hakki-Paoli方法计算增益的重要补充,对判断不同电流下的增益是否饱和具有重要作用。对最大模式增益求导数,当电流为50 m A时,差分增益最大值为1.33 cm-1/m A,然后迅速减小到0.34 cm-1/m A,此时电流为57m A（≈0.99Ith）。第一次使用加权波长来计算中心波长的移动,发现Δλ慢慢减小直至接近于0。整个计算方法避免了在直接选取数据点时造成的误差,线宽展宽因子计算值为0.12~2.75。

关键词：激光器增益差分增益波长移动线宽展宽因子

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InAs/GaAs量子点激光器结温研究

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半导体光电 2010年第6期31卷 866-869页

作者：高山李世国陈朋杨海东徐承福曹春芳龚谦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

对利用气源分子束外延(GSMBE)技术生长的InAs/GaAs量子点激光器的工作结温进行了研究,结温的测试是基于量子点激光器的温度升高会导致Fabry-Perot(F-P)腔的腔模移动。在20℃脉冲工作模式下,当脉冲注入电流的占空比从1%变化到准连续波(95... 详细信息

对利用气源分子束外延(GSMBE)技术生长的InAs/GaAs量子点激光器的工作结温进行了研究,结温的测试是基于量子点激光器的温度升高会导致Fabry-Perot(F-P)腔的腔模移动。在20℃脉冲工作模式下,当脉冲注入电流的占空比从1%变化到准连续波(95%),InAs/GaAs量子点激光器的结温升高了23.9℃,在相同的测试条件下,商用量子阱激光器的结温仅升高了3.5℃。InAs/GaAs量子点激光器的结温比商用量子阱激光器的结温升高了6.8倍,这是影响激光器性能的一个重要参数。

关键词：结温量子点激光器腔模移动气源分子柬外延

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新型纳机电热探针阵列器件数据存储技术研究

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仪器仪表学报 2006年第7期27卷 693-697页

对自行研制的一种新型压阻敏感器和电阻加热器一体集成的纳机电热探针阵列传感器进行了存储特性研究。首先对器件电热特性和敏感特性进行测试,测试结果与模拟结果相吻合。在此基础上,进行数据存储测试,借助原子力学显微镜在聚合物有机... 详细信息

对自行研制的一种新型压阻敏感器和电阻加热器一体集成的纳机电热探针阵列传感器进行了存储特性研究。首先对器件电热特性和敏感特性进行测试,测试结果与模拟结果相吻合。在此基础上,进行数据存储测试,借助原子力学显微镜在聚合物有机薄膜上实现了数据写入,并研究了脉冲电压、脉冲宽度及其施加于探针上的力载荷对存储效果的影响,优化写入条件后,数据记录面密度达31.6GB/in2.

关键词：纳米针尖集成探针阵列存储特性电阻加热器

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键合方法研制InAsP/InGaAsP量子阱1.3μm垂直腔面发射激光器

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Journal of Semiconductors 2008年第11期29卷 2286-2291页

作者：劳燕锋曹春芳吴惠桢曹萌刘成谢正生龚谦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

设计并研制了由InAsP/InGaAsP应变补偿多量子阱有源层、SiO2/TiO2介质薄膜和GaAs/Al(Ga)As半导体分布布拉格反射镜(DBR)构成的垂直腔面发射激光器(VCSEL).采用直接键合技术实现InP基有源层与GaAs基DBR的晶片融合,并经过侧向湿法腐蚀定... 详细信息

设计并研制了由InAsP/InGaAsP应变补偿多量子阱有源层、SiO2/TiO2介质薄膜和GaAs/Al(Ga)As半导体分布布拉格反射镜(DBR)构成的垂直腔面发射激光器(VCSEL).采用直接键合技术实现InP基有源层与GaAs基DBR的晶片融合,并经过侧向湿法腐蚀定义电流限制孔径和沉积介质薄膜DBR等关键器件工艺,研制出InAsP/InGaAsP量子阱垂直腔面发射激光器,其阈值电流为13.5mA,单模激射波长为1288.6nm.

关键词：垂直腔面发射激光器晶片直接键合隧道结

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石墨烯与锗衬底界面结构的第一性原理研究

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材料导报 2015年第10期29卷 137-142页

作者：史晓华王刚郭庆磊张苗狄增峰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

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理,研究石墨烯与Ge衬底之间的界面结构.计算结果表明,在3种衬底Ge（111）、Ge（100）和Ge（110）上界面结合能有相同的规律,均在平衡距离为3.3A时获得最低能量,平均每个碳原子的界面结合能分别为24... 详细信息

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理,研究石墨烯与Ge衬底之间的界面结构.计算结果表明,在3种衬底Ge（111）、Ge（100）和Ge（110）上界面结合能有相同的规律,均在平衡距离为3.3A时获得最低能量,平均每个碳原子的界面结合能分别为24.3 meV、21.1 meV和23.3 meV;通过构造0～60°之间不同的界面夹角,发现一个高对称性的界面结构;相比本征Ge衬底,石墨烯与H钝化后Ge衬底之间的界面平衡距离增大,结合能降低;H钝化能有效地屏蔽石墨烯与Ge衬底之间的相互作用,恢复了本征石墨烯的电子性质,起到缓冲层作用.

关键词：锗衬底石墨烯界面结构第一性原理

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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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硅基石墨烯场效应管关键工艺研究

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功能材料 2013年第B12期44卷 344-349页

作者：张凤方新心成霁唐逢杰金庆辉赵建龙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 中国科学院与德国于利希研究中心超导与生物电子学联合实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

石墨烯由于其独特的电学特性受到关注,工艺的研究促使石墨烯材料的实际应用。着重于石墨烯场效应管关键工艺(目标衬底的预处理、石墨烯的转移、金属沉积、石墨烯刻蚀与退火)的优化。通过实验发现,衬底上硅醇基的密度以及碳氢化合物分子... 详细信息

石墨烯由于其独特的电学特性受到关注,工艺的研究促使石墨烯材料的实际应用。着重于石墨烯场效应管关键工艺(目标衬底的预处理、石墨烯的转移、金属沉积、石墨烯刻蚀与退火)的优化。通过实验发现,衬底上硅醇基的密度以及碳氢化合物分子的大小对器件的性能有很大的影响;与热蒸发方式相比,溅射会对石墨烯引入更多的缺陷,降低器件性能;金属上石墨烯的接触电阻率为1.1×104Ω·μm,而金属下石墨烯的电阻率为2.4×105Ω·μm;应用射频和微波等离子体系统对石墨烯进行刻蚀,微波等离子体会造成石墨烯上的光刻胶碳化,使得光刻胶很难用丙酮去除;器件制备完成后,样品需要在(H2/Ar)还原性气氛中退火,以除去吸附在石墨烯表面的杂质,提高器件的性能。

关键词：石墨烯溅射热蒸发石墨烯转移等离子体刻蚀

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