一、Ti/Al/TiN金属化结构中应力空洞的形成机理(论文文献综述)
苏帅[1](2021)在《基于自终止热刻蚀方法的凹槽栅GaN高电子迁移率晶体管研究》文中指出GaN作为第三代半导体的代表,具有大禁带宽度、高击穿场强的优良特性,同时AlGaN/GaN异质结具有高浓度二维电子气(2DEG)、高电子迁移率的突出特点,因此利用AlGaN/GaN异质结制备的高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)具有高耐压、低导通电阻、高开关速率等优点,有望应用于高频高压电力电子器件中,极大地提高能源转换的效率。在实际应用时,考虑到失效安全及简化驱动电路的需求,需要制备增强型器件。在增强型器件开发中,高均匀性、低界面态密度的栅极凹槽可控制备成为亟需解决的关键瓶颈问题之一,也成为当前国内外研究的热点。针对上述关键科学问题,本论文基于系统研究提出并开发出一种新型栅极凹槽制备的方法,并将该方法应用于器件的制备中。论文的主要研究内容如下:1.成功开发出一种新型高均匀性、低界面态密度、深度可控的栅极凹槽制备方法。深入研究了传统干法刻蚀和湿法腐蚀的机理以及存在的问题,并提出了利用MOCVD高温自终止热分解刻蚀方法实现高均匀性、低界面态栅极凹槽结构的技术思路。进而设计和生长了具有10 nm GaN插入层的复合势垒外延结构,并对该外延结构的极化模型及各外延层的作用做出了系统分析。基于该复合势垒外延结构,成功验证了热分解自终止刻蚀方法的可行性。针对分解完成后凹槽表面出现的凸起结构问题,提出了凹槽在热分解过程中所受的气流模型,详细分析了分解温度、腔室压强、NH3气流量、凹槽与气流相对方向的影响,并最终优化出分解完成后表面平整,台阶流清晰,且粗糙度为0.29nm的凹槽表面形貌。通过该自终止热分解方法的使用凹槽深度的均匀性提高了~3倍,凹槽深度达到精确可控,且分解过程对2DEG特性无影响,同时可以将由于干法刻蚀造成的界面损伤态(Cl相关)以及表面杂质(O和C等)几乎完全去除,界面态密度由~1013 eV-1·cm-2降低到~1011 eV-1·cm-2,降低了~2个数量级。2.利用Si离子注入的方法,制备出高均匀性、低接触电阻率的源漏欧姆接触。研究了传统Ti/Al基高温欧姆接触的形成原理及各层金属的作用,利用TiN表面接触层,制备出低表面粗糙度的无Au欧姆接触;通过优化AlGaN势垒厚度、Ti/Al金属的厚度比、退火温度等条件,得到接触电阻率为0.84 Ω·mm的无Au欧姆接触,但其电阻率难以继续降低。开发出完整的Si离子注入欧姆接触制备工艺,研究了离子注入剂量与接触电阻率的关系,通过优化得到接触电阻率低至~0.3 Ω·mm的源漏欧姆接触。得益于Si离子注入的高均匀性,接触电阻率的片上均匀性极高。实验中为了解决Si离子高温激活过程中的表面分解问题,利用SiN/AlN叠层结构作为高温退火的表面保护层从而有效解决了表面分解的问题,同时表面保护层增强了异质结沟道处的2DEG浓度,减小了沟道的方阻,另外该保护层薄膜可以作为器件的的钝化层存在。3.使用自终止热分解刻蚀方法成功制备了高均匀性、低栅极界面态的GaN MIS HEMT器件。与传统干法刻蚀方法制备的器件相比,其性能实现了大幅提高。阈值电压漂移减小至0.08 V,栅极失效电压提高至+13 V,阈值电压的热漂移降低至-0.4V,且VTH均匀性显着提高,达到-6.03±0.12V。设计并生长了应用于增强型MIS HEMT器件制备的双沟道复合势垒外延结构,使用该外延结构成功制备出MIS栅结构增强型器件,器件阈值电压VTH为1.2 V@10μA/mm,开关比为109,输出电流~300mA/mm以上,初步实现增强型器件操作,成功验证了自终止热分解刻蚀方法在增强型MIS HEMT器件制备中的可行性。4.开发出完整的基于自终止热刻蚀方法制备二次外延p-GaN栅增强型器件的工艺流程,并制备了与其工艺兼容的混合阳极横向二极管器件。制备的增强型器件阈值电压达到1.75 V@10μA/mm,开关比达到1010量级,阈值电压回滞减小至0.005 V,栅极漏电流降低,输出电流和峰值跨导均实现了提高。深入研究了 GaN HEMT器件在实际应用中需要与二极管反接并联使用的需求,成功开发出一种与二次外延p-GaN栅增强型HEMT器件制备工艺完全兼容的厚势垒混合阳极横向二极管器件,相比传统的一次外延薄势垒结构二极管,器件的正向开启电压Von(0.7 V)导通电阻Ron(10.2 Ω·mm)同时实现了降低,且器件在无场板结构的情况下,实现了 488 V的反向击穿电压。
杨国庆[2](2021)在《玻璃与可伐合金的表面润湿性及其钎焊连接》文中进行了进一步梳理玻璃材料具有良好的化学稳定性、透光性、耐腐蚀性、抗氧化性、硬度高、比重小等优点,但塑韧性及抗冲击能力较差。将玻璃与导热性好,抗冲击能力强的金属连接,可以减小玻璃的应力和变形,发挥两者各自的优势,扩大应用范围。对于玻璃与金属的钎焊连接过程,时常伴随着钎料与母材的润湿性问题,因此探究钎料在玻璃与可伐合金表面的润湿机制及其界面结构特征对钎焊连接过程至关重要。本文通过传统座滴法与改良座滴法在高真空条件下研究了SnAg-xTi(x=0.6,1,2 wt%)活性钎料在浮法玻璃、纯石英玻璃、可伐合金4J29表面的润湿性,揭示了体系的铺展机制及铺展动力学;并采用电场辅助钎焊的方法,在较低的温度和电压下实现了可伐合金4J29与浮法玻璃的钎焊连接,探究了其连接机制,研究了电压、温度对界面微观结构和接头力学性能的影响,分析接头断裂机制,获得的主要研究成果如下:(1)在400℃时,SnAg-2Ti钎料在浮法玻璃表面不润湿,施加电场后,SnAg-2Ti钎料在浮法玻璃表面仍表现为不润湿,随着电场强度的升高,接触角略有降低,但都大于90°。通过查阅文献可知,在其他实验条件不变的情况下,锡基钎料在钠钙硅酸盐玻璃表面发生润湿的临界温度为545.2℃,但钠钙硅酸盐玻璃在600℃左右会软化,导致实验无法进行。(2)从500℃连续升温至950℃和在700-800℃保温阶段,通过提高钛含量和温度可以显着改善SnAgTi钎料在SiO2表面的润湿性,分析认为:在SnAg-xTi/SiO2体系铺展过程中存在两个阶段:快速铺展阶段和线性铺展阶段,在快速铺展阶段首先析出Ti5Si3和TiO,线性铺展阶段仅析出TiO。该体系属于典型的反应润湿体系,可以用反应产物控制模型(RPC模型)描述其铺展动力学,但体系的最终润湿性取决于界面反应产物及固/液界面处钛元素化学吸附的共同作用。(3)从500℃连续升温至950℃和在700-800℃保温阶段,随着钛含量和温度的提高,SnAg-xTi/Kovar合金体系润湿性明显改善;体系初始接触角对温度存在一定的依赖关系。通过显微组织观察发现基板元素Fe、Co、Ni向钎料中发生了扩散,并且在界面上形成了一层连续的界面反应层,界面反应产物主要为Fe Sn2相,钎料中主要为Ni3Sn4相。该体系属于反应润湿体系,其铺展动力学可用反应产物控制模型(RPC模型)描述,界面反应产物决定体系的最终润湿性。(4)采用电场辅助钎焊的方法,选用Sn3.5Ag2Ti钎料作为过渡层,在较低的温度和电压下实现了可伐合金4J29与浮法玻璃的钎焊连接。研究结果表明:随着电压和温度的升高,玻璃与钎料界面平直无显着变化,钎料与合金侧有反应溶解现象,可伐合金侧生成了Fe Sn2相,钎料中分布着一些细长棒状和针状的Ni3Sn4相,界面形成新的化学键≡Si-O-Ti和≡Si-O-Sn,发生氧化反应生成TiO、SnO。分析认为:钠离子耗尽层的产生以及Ti2+、Sn2+向玻璃基体中的扩散是形成有效连接的关键。接头剪切强度随电压和温度的升高而增大,当电压为1000 V、温度400℃时,最大剪切强度为12.5 MPa。断口分析表明:裂纹从玻璃/钎料界面启裂,然后向钎料中扩展,最终断裂在合金侧的金属间化合物层中,属于脆性断裂。
乐文凯[3](2020)在《电-力耦合载荷下BGA微焊点力学性能和断裂行为及其尺寸效应的研究》文中认为球栅阵列(BGA)焊点以及由其衍生而来的μBGA和Tiny BGA等类似“鼓”状结构的微焊点一直广泛用于不同级别的电子封装结构中。微焊点是电子封装结构中非常重要但往往是最薄弱的部分,其失效常常引起电子产品和设备的功能损失甚至整体失效。在真实工况下,微焊点常承受电载荷、热载荷和力载荷的同时作用;随着电子产品不断小型化和多功能化,焊点尺寸持续减小,由此带来的超常规的电流、温度和力学载荷引发了一系列的可靠性问题。本文主要研究电-力耦合载荷作用下BGA结构微焊点的力学行为与性能规律、断裂行为和失效机理及其尺寸效应。首先研究不同加载速度对BGA微焊点剪切性能和断裂行为的影响;随后从实验表征、理论推导、有限元模拟三个方面全面研究了电流对BGA微焊点剪切性能和断裂行为的影响;深入探究了BGA微焊点界面显微组织、剪切性能及断裂行为的尺寸效应;研究了电-力耦合载荷下微焊点蠕变与断裂行为及其机理;在上述研究确认了电-力耦合下裂纹倾向于在钎料/金属间化合物(Solder/IMC)界面萌生和扩展的基础上,提出了计算电-力耦合下微焊点Solder/IMC界面裂纹断裂力学参数的方法;最后,采用相场法研究并再现了电-力耦合下微裂纹的萌生和扩展过程。不同剪切加载速度下的实验研究结果表明,电流作用并不改变BGA微焊点剪切性能随加载速度变化的趋势,微焊点的力学性能随电流密度的增大而降低;有限元模拟结果也证实,在微焊点钎料基体中靠近Solder/IMC界面处存在剪切应力主导的两个高耗散能密度区。此外,在高电流密度和低加载速度下,断裂主要发生在微焊点的Solder/IMC界面处,主要呈现脆性断裂模式,而在低电流密度和高加载速度下断裂易于发生在微焊点中的钎料基体内,以韧性断裂模式为主。实验测得的不同电流密度下BGA结构微焊点上的实际温度与有限元模拟结果高度一致。有限元模拟结果再现了BGA结构微焊点中的两类电流拥挤效应,即在Solder/IMC界面处和电子出入口处出现的电流拥挤现象,且电流拥挤程度随电流密度增大而加剧,造成焊点剪切性能显着降低。焊点剪切断口分析结果表明,电-力耦合载荷下微焊点的断裂呈现三种模式,即低电流密度下在靠近Solder/IMC界面附近钎料基体中发生的韧性断裂、中等电流密度下先在Solder/IMC界面起裂然后在钎料基体中裂纹扩展和失稳的韧-脆混合型断裂以及高电流密度下发生在Solder/IMC界面的脆性断裂。加载时中止实验研究结果表明,电-力耦合载荷下微焊点中的微裂纹易于在Solder/IMC界面萌生。不同尺寸BGA微焊点的界面IMC组织形态明显不同,其会影响焊点在电-力耦合载荷作用下的剪切性能。结合中止实验断口形貌分析发现,不同尺寸的焊点其断裂模式明显不同,即小尺寸焊点中裂纹在Solder/IMC界面中部或端部萌生,并先沿Solder/IMC界面后沿钎料基体的方式扩展,断裂主要是韧-脆混合型模式;而大尺寸焊点中裂纹在阴极或阳极侧Solder/IMC界面的端部萌生,并以Solder/IMC界面为主要路径扩展,断裂几乎全为脆性模式;值得指出的是,对于具有几何对称性的BGA微焊点,剪切载荷下当裂纹在焊点一侧起裂和扩展后,在焊点中的另一侧界面也会出现新裂纹的萌生和扩展,呈现出双裂纹同时扩展的断裂方式。电-力耦合载荷下BGA微焊点的蠕变性能的研究结果表明,电流的施加并不改变由剪切应力主导的蠕变应变-时间曲线的三阶段特征。电流通过改变原子和位错等的运动方式与速率提高稳态蠕变速率,加速蠕变变形过程,导致焊点蠕变寿命显着减小。对蠕变激活能和应力指数的综合分析发现,施加电流后主导稳态蠕变变形的机制从位错攀移变为体扩散。研究还发现,与Norton幂律蠕变法则相比,Garofalo双曲正弦蠕变本构关系更适合于描述电-力耦合载荷下BGA焊点的稳态蠕变过程。此外,根据不同电流密度下微焊点稳态蠕变的实验数据,尤其是考虑了电流密度在稳态蠕变本构中的贡献,提出了修正后的Garofalo双曲正弦蠕变本构方程。基于断裂力学、电学及热学理论提出了计算电-力耦合条件下微焊点界面微裂纹断裂力学参数(应力强度因子和应变能释放率)的方法。结合本文第二至五章的研究内容,计算表征了不同载荷条件下BGA微焊点中界面裂纹的断裂力学参数,并与实验获得的微焊点力学行为和性能评估结果进行了比较,模拟计算和实验结果能很好地自洽,表明所提出的方法具有较好的适用性和可靠性。最后,采用相场法研究了电-力耦合下微焊点中微裂纹萌生和扩展过程,并作为上面所述工作的补充和深入;尤其是成功地将电场的贡献加入到准静态裂纹相场模型的自由能密度函数中,从而拓宽了准静态裂纹相场模型的运用范围,使其可用于电-力耦合条件下。随后建立了含有不同尺寸、位置及空洞数量的相场模型,运用优化后的准静态裂纹相场方法实现了相应条件下微焊点中微裂纹萌生和扩展的动态过程。这是首次成功尝试对电-力耦合下微裂纹萌生和扩展动态过程的直观再现,为后续研究提供了重要参考。
吴双[4](2020)在《陶瓷覆铜板用TiAgCu钎焊电子浆料制备及焊接性能研究》文中研究表明陶瓷覆铜板作为大功率电子器件封装的核心材料部件,因其导热性好,可靠性高得到了广泛关注。活性钎焊技术是制备性能优良的陶瓷覆铜板的一种有效技术。因此本论文针对Ti-Ag-Cu体系的电子浆料,系统的研究了固含量、不同含量粘结剂、不同类型流平剂对活性钎焊电子浆料的流变性能、丝网印刷性能以及烧结后陶瓷覆铜板性能的影响,具体实验研究内容和结果分为以下三个方面:1.活性钎焊电子浆料流变性能及丝印干膜质量的研究。以丙二醇苯醚为有机溶剂,固定金属粉末配比为Ag粉:Cu粉:Ti H2粉=71.25 wt%:23.75 wt%:5 wt%,分别研究了不同固含量、不同含量粘结剂和不同类型流平剂对活性钎焊电子浆料的流变性能及丝印质量的影响。研究结果表明,当固含量为89%,有机载体成分为:丙二醇苯醚有机溶剂(93.53 wt%),乙基纤维素(5.97 wt%),LD-9108型流平剂(0.5 wt%)时,浆料流变性能最佳,浆料黏度为46.04 Pa·s,触变指数为2.6136;丝印厚膜烘干后表面平整,边缘光滑,内部由细小、致密的固体颗粒组成,未发现空洞等缺陷。2.烧结工艺及浆料配方对钎料厚膜性能的影响。根据TGA测量结果选取不同烧结工艺曲线对钎料厚膜进行探究,根据烧结厚膜的SEM形貌特征判断,得到适合本文实验的最佳烧结工艺,其最高烧结温度为850℃。并在此烧结工艺下,分别对不同固含量、不同含量粘结剂及不同类型流平剂配制的钎料厚膜进行真空烧结。实验结果表明,随着固含量的增加,钎料厚膜内的微孔结构趋于减少。但是当固含量超过89%时会出现宏观孔洞,且随着固含量的增加而增多。加入少量乙基纤维素后,烧结厚膜的孔隙率有所改善,均匀度提高,但乙基纤维素含量过高,膜层孔洞迅速增多。当加入流平剂后,孔洞明显改善,烧结后钎料厚膜表面平整,尤其加入LD-9108型流平剂后性能最佳,几乎未有孔洞产生。3.烧结方式及浆料配方对陶瓷覆铜板性能的影响。考察丝印方式、无压和有压对陶瓷覆铜板在烘干、烧结工艺过程中的影响。最终得到,采用两步法将陶瓷基板和铜箔分别进行丝网印刷后再贴合进行有压烘干、烧结所制备的陶瓷覆铜板性能最佳。制备的陶瓷覆铜板的断面粘接致密,所测的剥离强度数值最大且稳定,剥离后钎焊层分布均匀,采用无粘结剂和流平剂配方浆料获得的基板平均剥离强度为68.42 N/cm。采用该烧结方式,针对优化的浆料配方进行烧结,得到的陶瓷覆铜板的综合性能最佳,其断面粘接致密,无明显缺陷,内部空洞率较低,最佳样品的平均剥离强度为159.75 N/cm。
李玖娟[5](2020)在《有机物表面金属点构造及其诱导沉积导电图形的研究》文中研究表明在人们对电子信息产品性能需求急剧增加的情况下,电子信息产品向高度集成、多功能、小尺寸和高可靠性方向不断发展。而这些需求都需要依赖印制电路板实现,从而推动印制电路板的设计和制造也要向更高互连密度的方向发展。因此,本文在有机物表面构造金属点作为绝缘基板金属化的种子层,通过化学镀或直接电镀技术在种子层上形成导电图形,该金属图形具有优良导电性能、厚度均匀且与基板结合牢固,可应用于印制电路板高可靠性电子线路制作,为高密度互连印制电路板制造提出一种新的途径,在实际生产应用中取得较好效果。传统化学镀铜工艺使用贵金属作为种子层,从而造成生产成本高。而且该过程中贵金属只是吸附于基板表面,因此沉积铜层与基板易分离。为了解决这些问题,提出一种由铜离子和环氧树脂组成的新型复合溶液。通过硼氢化钠溶液处理复合溶液的固化物,将这种复合溶液中的铜离子还原为铜单质,使其作为绝缘基板上的种子层,诱导绝缘基板形成导电图形。由于溶液中有环氧树脂的存在,与绝缘的环氧树脂基板之间具有良好的兼容性,提高了图形与基板之间的结合力,因此形成的铜镀层与基板之间具有良好的结合力,不易发生铜层的脱落,保证导电图形的可靠性。另外经过多种测试分析了乙酰丙酮铜与环氧树脂形成的复合物材料的化学和物理特性,并结合微观形貌观察,确定含40%乙酰丙酮铜的复合溶液在经过处理后,形成的化学镀铜层效果最佳,对应沉积铜速率为19.4μm/h。这种方法能应用于PCBs实际制造中。但在传统化学镀中使用大量甲醛作为还原剂和消耗大量乙二胺四乙酸作为络合剂使得环境污染严重,且这种方法沉积铜速率缓慢,因此提出导电聚合物作为绝缘基板的非金属种子层直接电沉积铜形成导电图形,代替化学镀铜技术。首先通过简单的化学氧化聚合方法在一端含有压延铜的环氧基板表面形成一层导电聚噻吩,然后直接将基板放入哈林槽中进行电镀,最终在导电聚合物上形成性能优良的导电铜层。该方法的电沉积铜速率快,能达到71.4μm/h,且形成的铜层与基板之间结合力良好,为PCBs制造提供了一种快速、高效的新方法。在聚噻吩作为种子层诱导环氧基板直接电沉积金属铜实验中发现聚噻吩直接电沉积铜技术不能用于完全绝缘的基板上,故此引入合成简单,成本低并且在强酸性电镀铜溶液中不易溶解的纳米镍颗粒作为金属核,将其涂覆在聚噻吩表面,然后进行电镀铜,最终在绝缘基板上形成了导电铜层。这种方法形成的铜层致密,表面光亮,不易与基板脱落,且对应的沉积铜速率为14.55μm/h。另外通过扫描电镜、能谱分析以及元素分布等测试进一步研究了纳米镍颗粒在具有聚噻吩的绝缘基板直接电镀过程中的作用,为其他金属纳米颗粒在绝缘基板的导电聚合物直接电镀中的应用提供参考。纳米镍颗粒的引入不仅使绝缘基板上的聚噻吩能直接电镀,而且还增加了聚噻吩的导电性,从而能有效地提高聚噻吩表面形成铜层的速率,因此将其应用于高厚径比通孔的金属化和微小盲孔的填充。通过不同尺寸通孔的金属化,由通孔深镀能力的对比,证实纳米镍颗粒在通孔金属化过程中能增加孔内的镀铜层,提高了通孔的深镀能力。并且通过热冲击实验证明了有纳米镍颗粒情况下形成的孔内镀铜层与基板有较强的结合力,不会在热胀冷缩的情况下发生铜层脱落。除此之外,纳米镍颗粒分散在盲孔孔壁的聚噻吩表面也能在电镀时提高盲孔填充率。这项研究能应用于通孔和盲孔的金属化,实现孔径小、孔密度高的印制电路板制备要求,以形成高密度互连结构。为了防止涂敷的纳米金属与聚合物之间发生分离从而阻碍聚噻吩直接电镀的进行,本文提出了一种在绝缘基板表面形成含金属的聚噻吩复合导电膜的方法,此时电阻最小为1.28 kΩ。该方法的关键在于使用了高锰酸钾和氯化铜的酸性混合溶液作为混合氧化试剂,使其对基板进行氧化处理,能在基板表面形成一层含有二氧化锰和铜离子的氧化层。二氧化锰能在单体溶液中促进聚噻吩快速形成,同时铜离子能为铜单质的形成提供铜源。另外,通过电化学中的线性扫描测试,验证了含铜的导电聚噻吩复合膜具有良好的电化学活性,能在电镀铜液中发生电沉积铜反应。除此之外,还探究了含铜的导电聚噻吩复合膜作为一种新颖的种子层在电镀铜反应中的一些特性,证实镀液中铜离子与添加剂含量以及初始电压对含铜的导电聚噻吩复合膜电镀时的沉积铜速率都有影响。另外,这种复合物膜也能在纺织物上形成电镀图形,而且导电的纺织物拉伸至50%时,仍然保持导电性,这为柔性和可穿戴电子元器件的制造提供了一种方法。
康云庆[6](2020)在《功率器件IGBT封装钎焊接头可靠性研究》文中研究表明绝缘栅双极型晶体管IGBT作为常见的功率器件,具有开断速度快、能实现电流的直流与交流转换等优点,在工业领域得到了广泛应用。IGBT芯片与直接覆铜陶瓷板之间的连接层在封装结构中起到支撑和散热作用,是封装结构中的薄弱部分。连接层通常采用钎焊工艺形成,因此,钎焊接头质量的好坏是影响IGBT器件可靠性的重要因素。由于IGBT芯片在运行过程中功率损耗产生热量,作为常见的钎焊工艺缺陷,空洞会降低散热性能,从而导致IGBT失效率增加。同时,IGBT器件在运行过程中温度波动较大,会导致不同的材料之间由于热膨胀系数不同而开裂,影响长期可靠性。基于实际应用中出现的问题,本文针对空洞对散热的影响进行热模拟,分析了不同的工艺方法对空洞率影响,并对热冲击过程中的变化进行了研究,为IGBT器件可靠性提供了理论依据。首先,采用稳态热模拟方法研究了空洞对IGBT芯片最高温度的影响,研究表明:空洞率增加会导致芯片最高温度升高;在空洞率相同情况下,不同的空洞位置对芯片最高温度影响不同;总的空洞率不变情况下,空洞数目增加会降低芯片最高温度;多个空洞存在时,空洞分布形式对芯片最高温度有一定影响;钎焊接头厚度增加导致最高温度上升。其次,研究了加热板回流焊和真空甲酸还原气氛回流焊两种不同的钎焊方法对空洞率的影响,研究表明:在加热板回流焊中,钎焊温度、钎焊时间的增加会导致空洞率增加;铜板表面越粗糙,空洞率越小;在真空+甲酸还原气氛回流焊中,峰值温度升高、钎焊接头厚度增加、钎焊接头面积减小都会使得空洞率降低。与加热板回流焊相比,真空+甲酸还原气氛回流焊能大幅度降低空洞率,同时,Sn3.0Ag0.5Cu钎料相比于92.5Pb5Sn2.5Ag钎料形成的空洞率高,母材的氧化程度增加都导致空洞率的增加,但是加热板方式空洞率增加幅度较小,而还原气氛回流焊会导致空洞率大幅度提高。最后,研究了0~175℃温度范围内温度冲击过程中钎焊接头界面金属间化合物形貌和厚度变化以及直接覆铜陶瓷板的开裂。研究发现,在热冲击初期,界面只形成了Cu6Sn5 IMC,随着循环次数增加,出现了Cu3Sn+Cu6Sn5 IMC,并且IMC形状从扇贝状逐渐变化成层状,厚度不断增加;当循环次数到600次时,直接覆铜陶瓷板从上铜层位置开裂,并随着热冲击次数增加裂纹扩展至陶瓷层中心,并到1000次时完全失效。
苏轩[7](2020)在《CFRP表面激光熔覆TC4过渡层界面反应机理与性能研究》文中研究指明针对航空领域广泛应用的碳纤维增强热塑性复合材料(CFRP)和Ti-6Al-4V钛合金(TC4),采用激光实现两者高强度连接具有重要意义。本文研究发现传统CFRP/TC4激光连接技术是依靠树脂二次重熔形成粘接,其接头界面连接性能较差,限制了进一步工业化应用。为此,本文提出采用激光熔覆技术在CFRP表面制备TC4过渡层的方法,实现CFRP中的碳纤维与TC4过渡层的冶金结合,提高界面连接性能。本文围绕CFRP表面TC4过渡层制备问题,开展了CFRP表面激光熔覆TC4过渡层组织与性能研究,建立了激光工艺参数-界面形貌-力学性能的相互对应关系。揭示了CFRP板材与TC4过渡层之间界面的结合机理,并通过TC4过渡层合金元素调控提高了界面结合强度。首先开展了CFRP/TC4板材激光连接的基础研究,分析热输入对接头形貌及剪切性能的影响规律,发现随着热输入的增加,树脂熔化区宽度明显变大,界面处气孔尺寸变大,CFRP基体原有结构被破坏,剪切强度逐渐降低,最大强度仅为8.15MPa。证实通过激光加热TC4板材,导致CFRP/TC4界面处树脂熔化分解,最后两者通过物理吸附机制实现胶接。为了提高CFRP/TC4金属连接的结合强度,通过激光熔覆技术将TC4粉末涂覆在CFRP材料表面,形成一层金属过渡层。对工艺参数对熔覆质量的影响进行了研究。基于STA-MS分析CFRP热分解产物。采用扫描SEM/TEM对CFRP与TC4过渡层界面形貌、组织进行观察。研究结果发现:CFRP表面激光熔覆制备TC4过渡层采用的工艺参数如下:预置过渡层厚度h、光斑尺寸R、激光离焦量z、激光功率P、扫描速度v分别为0.7mm、3.7mm、60mm、250W和1.2m/min。CFRP热分解主要产物为硫化氢、硫化碳、苯、和苯硫醇。过渡层主要组织为α′马氏体,Ti C和少量Ti S2,碳纤维-树脂-过渡层之间过渡连续,TC4粉末与基材的树脂和碳纤维发生充分的化学冶金反应实现结合。CFRP/TC4过渡层界面的最高剪切强度为18.5MPa。从热力学角度阐述了CFRP/TC4过渡层界面反应机理,分析了界面反应以及金属间化合物形成长大过程。在激光能量和反应热的共同作用下,预置在CFRP材料表面的TC4粉末熔化,并与CFRP内部的碳纤维及树脂分解后的残余碳发生化学反应生成Ti C。界面处Ti C形成过程分为两种方式,一种是沿碳纤维生长:Ti C会优先在碳纤维表面形核,沿着碳纤维周围逐渐长大,直至遇到相邻的晶界形成完整的层状结构;另一种是在TC4液相内部生长:以树脂高温分解生成的碳化物为核心初晶Ti C形成长大为枝晶,共晶Ti C以近等轴状颗粒生长。CFRP/TC4过渡层界面处Ti C生长最终形态以层状,枝晶状和颗粒状为主。在TC4粉末中加入了一定含量的Al Si10Mg粉末,通过合金元素调控CFRP/TC4过渡层界面组织和应力状态,提高界面结合强度。研究结果发现:随着Al Si10Mg的加入,界面处CFRP分解量增大,过渡层向CFRP材料侧渗透的距离增加。加入10wt.%Al Si10Mg的TC4过渡层组织性能最优,主要组织为α′马氏体,Ti C,Ti3Al和Ti3Al C。Al Si10Mg的加入后对TC4过渡层凝固过程产生影响,Ti3Al C会在Ti C的表面形核,形成包覆层,阻碍初晶Ti C生长,抑制枝晶状Ti C的生成,使界面处Ti C晶粒更小,界面处Ti C生长最终形态以层状和颗粒状为主。通过CFRP/TC4过渡层界面的残余应力计算和几何相位分析技术,分析界面应力应变场,研究Al Si10Mg的加入对界面处内应力-应变的影响规律,建立应力与界面性能的对应关系。研究结果发现:加入10wt.%Al Si10Mg粉末后,界面应力由739.69MPa下降到428.22MPa,Ti C晶内xx由856.4MPa减小到310.4MPa。Al元素的加入有效的缓解了界面残余应力,减少晶内应力集中,促使CFRP/TC4过渡层界面剪切强度由18.5MPa增大到26.8MPa。
王恒伟[8](2020)在《Pd基催化剂精准制备与催化“构—效”关系研究》文中研究表明催化是现代化工生产和环境治理的一项关键核心技术,发展先进催化剂的设计对繁荣国民经济,解决能源和环境问题具有重要的意义。其中,负载型金属纳米催化剂以其优异的催化性能受到产业界和学术界的普遍关注。然而,在传统湿化学法催化剂合成中,由于普遍缺乏对金属催化剂活性位点结构的精准调控,严重影响了对其催化性能的优化,并制约了人们对催化剂“结构-催化性能”关系的微观认识。近十几年来,原子层沉积技术(Atomic layer deposition,ALD)由于其分子级表面“自限制(Self-limiting)”反应的特点,使得人们可以在高比表面积载体上实现对催化活性位点的精准构筑和对其化学微环境的精准调控。ALD技术和传统的湿化学合成手段互为补充,共同促进了新一代先进催化剂的理性设计和精准合成。本论文旨在利用ALD技术和传统湿化学合成技术相结合,发展以负载型Pd基金属纳米催化剂为代表的普适性金属催化剂精准构筑和精确改性策略,同时探索其在苯甲醇氧化和苯腈加氢反应中的应用,从原子分子层面深入研究催化机理,凝练出其催化性能和活性位点结构之间的“构-效”关系,从而为发展新一代高效、稳定、廉价的催化剂体系提供指导。本论文主要包括以下三个不同体系:一、成功揭示苯甲醇氧化反应中Pd催化剂的几何效应和电子效应随尺寸变化的调变规律。我们发现在苯甲醇选择性氧化反应中Pd颗粒的催化活性和选择性随颗粒尺寸均呈“火山型”变化趋势。基于氧化物“选择性包裹”策略,利用Al2O3和FeOx分别选择性地钝化Pd颗粒的低配位和高配位原子,在不改变颗粒尺寸和电子结构情况下,实现了对Pd颗粒暴露原子的低配位/高配位比例的精准调控。与理论计算结合,发现当催化剂尺寸大于4 nm时,几何效应占主导地位,高/低配位Pd表面上活性氢物种的氧化与加氢两个反应路径的竞争是几何效应产生的微观机制;当催化剂尺寸小于4 nm时,电子效应导致Pd的功函数随粒径减小逐步降低,同时Pd颗粒和反应物中间体之间的电荷转移逐渐增强,形成更强的化学键,从而降低了反应活性,反转了催化性能随尺寸的变化规律。利用Al2O3包裹活性最高的4 nm Pd样品则实现了高活性、高选择性和高稳定性的三赢。二、Au@Pd/SiO2核壳型双金属催化剂的精准可控合成与苯甲醇氧化性能优化。我们首先利用湿化学法在SiO2载体上担载尺寸为4nm左右的Au纳米颗粒。其次,利用“选择性沉积”策略,使用Pd ALD将Pd选择性地沉积到Au纳米颗粒表面形成Au@Pd核壳型双金属颗粒,而不在SiO2表面成核,解决了双金属催化剂合成中单、双金属混杂共存的难题;通过调节Pd的ALD沉积周期,从而实现对Au核-Pd壳结构中Pd壳层的精细调控,解决了双金属催化剂结构难以精细调控的难题。原子发射光谱(ICP-AES)的数据证实了上述选择性沉积与Pd覆盖度的精细调控。漫反射红外光谱(DRIFTS)CO吸附数据进一步证明了随着Pd沉积周期的增加,Pd原子由Pd的少聚体甚至单个原子的分布逐渐变为连续的壳层。X射线光电子能谱(XPS)的数据表明Au对表面Pd产生的电子效应随着Pd壳层厚度增大而逐渐减弱。在苯甲醇氧化反应中,Au@Pd双金属催化剂催化活性随着Pd壳层厚度的增大呈“火山型”的变化趋势,并在Pd壳层厚度约为0.8 nm时达到最优的催化效果,体现了精准合成对优化双金属催化剂电子效应和集团效应的独到优势。三、Ni@Pd/SiO2核壳型双金属催化剂精准制备与苯腈加氢性能调控。我们利用“选择性沉积”策略,利用Pd ALD将Pd选择性地沉积到SiO2负载的贱金属Ni颗粒表面;并基于Pd前驱体在Ni表面解离吸附后,配体产生的空间位阻效应,成功合成出Pd1Ni/SiO2单原子表面合金(Single atom suface alloy,SASA)催化剂:进一步通过改变Pd ALD周期数,精准调控了 Ni@Pd核壳型双金属颗粒的Pd壳层覆盖度。球差矫正扫描透射电镜、原位XAFS、原位漫反射红外CO吸附和原位XPS证明了 Pd1Ni SASA结构的形成并且揭示了 Pd壳层几何结构和电子特性随ALD周期数的演化规律。在苯腈催化加氢反应中,相比Pd/SiO2催化剂,获得的Pd1NiSASA催化剂打破了传统的“金属-选择性”关联,反转了产物选择性,将仲胺的产率从5%大幅提高到97%,并且完全抑制了氢解副反应的发生。更可喜的是,在相同条件下,该催化剂活性分别是Pd/SiO2和Pt/SiO2催化剂的8倍和4倍,且在多次循环下仍具有优异的催化性能和良好的底物普适性,体现了 Pd1NiSASA结构独特的催化性能和良好的工业化应用前景。进一步理论计算表明亚胺中间体的产生和进一步加氢两步反应的有效势垒差异是产生“金属-选择性”关联的关键因素。
张青竹[9](2020)在《硅纳米线制备技术、器件特性及生物传感应用研究》文中指出本论文针对集成电路发展面临的挑战,探索了增强栅控特性的新器件结构技术方案,包括:开发了扇贝形S-FinFET,GAA Si NW和堆叠GAA Si NW MOSFET制备的关键技术,并获得了优异的器件结构和电学性能;同时,探索了基于主流体硅FinFET技术的SiNW传感器设计、制备和优化,并在细胞离子活动检测中得到应用。本文的主要工作和贡献如下:(1)发现并解决了侧墙转移(SIT)技术制备扇贝形状的fin(S-fin)不对称的问题。首次提出了非对称侧墙造成扇贝形状的fin(S-fin)刻蚀不同步的机理,以及通过降低硬掩膜(HM)高度来改善扇贝形状的fin(S-fin)非对称性的方案,并完成实验验证,成功制备出对称的扇贝形状的fin(S-fin);基于对称的扇贝形状的fin(S-fin),通过采用源漏选择性外延,减小了 90%的源漏电阻,制备出扇贝形S-FinFET器件驱动性能达到FinFET器件水平,比FinFET器件亚阈值摆幅(SS)减小了 25%,漏致势垒降低(DIBL)减小了 54%,具有更好短沟道效应(SCEs)控制性能。(2)新型Si NW FET器件制备关键技术与集成技术研发。通过采用低温低阻NiPt硅化物形成金属化源漏(MSD)的方案,显着降低源漏寄生电阻,从而将新型Si NW N/PMOS器件性能提高大约30倍,驱动电流达到了该类器件最好水平,并具有优异的短沟道效应(SCEs)抑制特性;通过全金属源漏与Si界面的晶格失配,成功地在器件沟道中引入张应力,有效的增强了电子迁移率;同时,通过肖特基势垒源漏(SBSD)技术使源漏寄生电阻进一步降低,使P型介质隔离SiNW器件驱动性能提高50%。(3)后栅GAA Si NW MOSFET层间介质(ILD0)材料改进与优化。针对等离子体增强化学气相沉积(PECVD)SiO2形成层间介质(ILD0)材料在SiNW沟道释放和形成等工艺处理过程中遭到严重破坏的难题,提出采用低压化学气相沉积(LPCVD)SiNx作为层间介质(ILD0)层的方案,并通过实验证明该方案形成的层间介质(ILD0)材料可以大幅提高后栅Si NW制备的工艺处理窗口和器件良率,为GAA Si NW MOSFET制备提供了很好的解决方案。(4)开展了一系列堆叠GAA Si NW/NS MOSFET制备关键技术研究,包括GeSi/Si叠层外延、Si NW选择性腐蚀与NW释放、热预算对GeSi/Si叠层扩散影响及优化;通过工艺模块串联与器件集成,开发并获得兼容主流体硅FinFET工艺的堆叠 GAA Si NW/NS MOSFET。(5)首次将基于主流体硅FinFET技术的侧墙转移(SIT)技术用于制备Si NW传感器,大幅提高了 Si NW传感器件制作效率以及均匀性。根据细胞尺寸大小、特定液体测试环境等对Si NW传感器进行了设计和制备,并成功应用于细胞离子活动探测领域。在未来细胞离子活动记录、药物试验平台和疾病诊断等领域有重要的研究和应用价值。(6)面向未来规模应用,首次提出和实现了通过侧墙转移(SIT)+普通光刻形成的混合光刻技术制备Si NW传感器,实现了高效率、低成本、波动性(variation)小的Si NW器件制备方案;并成功在先进200 mm CMOS工艺线制备出Si NW传感器。实验结果证明SiNW器件较工艺优化前寄生电阻减小了 97.2%,器件均匀性进一步大幅提升,为未来实现该技术规模应用提供关键技术。
林凤洁[10](2020)在《氧化物陶瓷与不锈钢的焊接工艺研究》文中提出金属和陶瓷的组合件具有陶瓷和金属的两者的优异性能,因此两者的结合在制造业运用广泛,大到航空航天中作为空间站的外层结构、空间运输工具,小到用于汽车的涡轮增压转子、火花塞以及各种绝缘组件,而其中最常用的陶瓷有氧化物陶瓷和氮化物陶瓷,金属常使用不锈钢与钛合金。特别是Al2O3陶瓷因其具有较低的热膨胀系数、较高的热导率及优异的电绝缘性能,而且具有高强度、高硬度、极好的耐磨性、耐蚀性、耐高温等机械性能得到广泛应用。而ZrO2陶瓷化学稳定性及抗氧化性能好,热导率小,具有良好的抗冲击性、可烧结性等特点,广泛应用于航空航天、生物医疗等领域,是一种非常有前景的陶瓷材料。奥氏体不锈钢因其在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能等特点受到积极的关注。基于这以上材料的优异性能,本课题遂选取Al2O3陶瓷、ZrO2陶瓷、奥氏体不锈钢作为研究异质材料焊接的对象。在陶瓷与金属焊接的过程中,由于两者的热膨胀系数差异大、焊接接头的残余应力大,导致接头的力学性能低。减缓焊接接头中的残余应力,提高焊接接头的力学性能成为异质材料焊接至关重要的问题。因此本课题拟使用低熔点的Au80Sn20焊料、磁控溅射生长的Al/Ni含能多层膜作为外加热源焊接不锈钢和Al2O3陶瓷,研究不同调制的Al/Ni多层膜对焊接接头力学性能和界面结构的影响。并对在不使用焊料和金属层的条件下,应用闪烧法焊接不锈钢-铁氧体陶瓷和不锈钢-ZrO2陶瓷做了初步尝试,研究了辅助电流对焊接接头性能和结构的影响。(1)采用磁控溅射设备,生长AuSn合金做焊料层、Al/Ni含能多层膜做热量提供层,实现了不锈钢和Al2O3间的异质材料自蔓延高温扩散焊。利用场发射扫描电子显微镜配备能谱测试仪(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)等测试手段表征AuSn合金和Al/Ni含能多层膜的微观形貌、相成分和放热量,用万能试验机测试焊接接头的力学性能。结果表明,Al/Ni含能多层膜的层状结构清晰,反应热达到1239 J/g。焊接实验结果表明,使用质量比80:20的AuSn合金焊料时,剪切强度仅为46 MPa,在增加Al/Ni含能多层膜后,其剪切强度可达90 MPa,强度提高了约一倍。焊接接头的界面显微形貌和相结构研究表明,剪切强度的增强主要是Al/Ni多层膜提供的额外能量使得界面处的反应剧烈,陶瓷金属化层与中间层的反应加剧,形成了新的反应生成物。接头的断裂形式发生改变,从界面处断裂转变为复合形断裂,断口的形貌即有沿晶断裂也有穿晶断裂。(2)对不锈钢与铁氧体陶瓷使用闪烧法的焊接工艺进行了初步探索。研究发现当粉体颗粒大小为纳米级时更利于闪烧成型。在电场作用下,而微米级的铁氧体陶瓷内部存在大量的孔洞,致密度不高造成了焊接接头界面处也出现了明显的裂纹,由于裂纹的存在导致焊接接头的力学性能造成较大的影响。除此之外,接头界面处发生反应,陶瓷与不锈钢只是依赖单纯的原子扩散而焊接。而纳米级的粉体与不锈钢焊接时,不仅接头无缝隙孔洞,界面形貌良好,而且在焊接接头界面处还形成新的物相层—Cr2O3层,加剧了陶瓷与金属的界面反应情况,有助于提高接头的力学性能。(3)在不锈钢与ZrO2陶瓷闪烧焊接实验中初步研究发现,使用直流电源焊接,电流密度恒定时,随着电场强度的减小,发生闪烧现象的温度增大,对陶瓷和金属的界面烧蚀情况减弱。在焊接过程中,由于氧空位的迁移以及ZrO2-x的生成,导致ZrO2陶瓷由白色变为黑色。
二、Ti/Al/TiN金属化结构中应力空洞的形成机理(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Ti/Al/TiN金属化结构中应力空洞的形成机理(论文提纲范文)
(1)基于自终止热刻蚀方法的凹槽栅GaN高电子迁移率晶体管研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 GaN的材料优势及其应用 |
1.2 AlGaN/GaN异质结的极化特性及外延衬底选择 |
1.2.1 AlGaN/GaN异质结极化特性分析 |
1.2.2 衬底的选择以及Si衬底GaN的优势 |
1.3 Si衬底增强型GaN HEMT器件的国内外研究现状 |
1.3.1 增强型GaN HEMT器件的技术路线及研究现状 |
1.3.2 增强型GaN HEMT器件面临关键技术问题 |
1.4 论文设计与工作安排 |
第2章 GaN HEMT的外延、工艺及测试表征 |
2.1 GaN HEMT的材料外延及其表征 |
2.1.1 GaN HEMT外延设备简介 |
2.1.2 外延材料表征 |
2.2 器件制备工艺及加工设备 |
2.3 器件性能表征测试 |
2.4 Silvaco TCAD仿真软件对GaN HEMT器件的仿真应用 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于自终止热刻蚀方法的栅极凹槽结构制备 |
3.1 传统的凹槽结构制备方法及其存在的问题 |
3.2 自终止热刻蚀凹槽制备方法的开发与优化 |
3.2.1 自终止热刻蚀方法的提出 |
3.2.2 用于自终止热刻蚀方法的外延结构设计及极化特性分析 |
3.2.3 MOCVD自终止热刻蚀的影响因素 |
3.3 自终止热刻蚀制备凹槽的表征与分析 |
3.3.1 凹槽的均匀性及2DEG特性 |
3.3.2 表面元素分析 |
3.3.3 界面态密度的表征分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 低电阻率欧姆接触的制备与研究 |
4.1 欧姆接触的表征测试方法 |
4.2 Ti/Al基欧姆接触的研究与优化 |
4.2.1 传统Ti/Al基高温欧姆接触的原理及存在的问题 |
4.2.2 TiN对退火后接触表面形貌的影响 |
4.2.3 Ti/Al厚度、势垒厚度及退火温度对接触电阻率的影响 |
4.3 Si注入欧姆接触的制备与研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于自终止热刻蚀方法的MIS HEMT器件 |
5.1 耗尽型MIS HEMT器件的制备 |
5.2 复合势垒层结构MIS增强型器件制备 |
5.2.1 增强型器件的外延设计 |
5.2.2 增强型器件的制备与性能 |
5.3 本章小结 |
第6章 二次外延p-GaN栅HEMT的制备与研究 |
6.1 二次外延p-GaN栅增强型HEMT的优势 |
6.2 二次外延p-GaN栅增强型HEMT的器件制备与性能 |
6.2.1 器件制备工艺的兼容性 |
6.2.2 器件的制备工艺与电学性能 |
6.3 基于二次外延技术的p-GaN栅混合阳极横向二极管研究 |
6.3.1 p-GaN栅混合阳极横向二极管工艺制备 |
6.3.2 器件性能 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(2)玻璃与可伐合金的表面润湿性及其钎焊连接(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 润湿性的研究进展 |
1.2.1 润湿性概述 |
1.2.2 润湿分类 |
1.2.3 影响润湿性的因素 |
1.2.4 改善润湿性的方法 |
1.3 金属/玻璃连接的研究进展 |
1.3.1 匹配封接 |
1.3.2 激光焊接 |
1.3.3 超声波焊接 |
1.3.4 胶接 |
1.3.5 活性钎焊法 |
1.3.6 阳极键合 |
1.3.7 ALTSAB技术 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 实验材料、设备及方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设备 |
2.2.1 润湿测试装置 |
2.2.2 真空电弧熔炼炉 |
2.2.3 离子溅射仪 |
2.2.4 高压直流电源 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 润湿性实验 |
2.3.2 ALTSAB连接实验 |
2.3.3 微观组织分析及性能测试 |
第3章 SnAg-xTi在玻璃表面的润湿性及界面反应 |
3.1 引言 |
3.2 钎料在玻璃表面的润湿行为 |
3.2.1 钎料在浮法玻璃表面的润湿性 |
3.2.2 钎料在SiO_2表面的润湿性 |
3.3 界面反应 |
3.4 润湿性及铺展机制 |
3.5 本章小结 |
第4章 SnAg-xTi在可伐合金表面的润湿性及界面反应 |
4.1 引言 |
4.2 钎料在可伐合金表面的润湿行为 |
4.3 界面结构 |
4.4 润湿性及铺展机制 |
4.5 本章小结 |
第5章 ALTSAB工艺对浮法玻璃与可伐合金4J29钎焊接头组织与性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 典型连接界面微观结构分析 |
5.3 工艺参数对界面微观结构的影响 |
5.3.1 键合电压对界面微观结构的影响 |
5.3.2 键合温度对界面微观结构的影响 |
5.4 工艺参数对接头性能的影响 |
5.4.1 键合电压对接头剪切强度的影响 |
5.4.2 键合温度对接头剪切强度的影响 |
5.4.3 试样接头断口分析 |
5.5 界面形成机理分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士期间发表学术论文目录 |
(3)电-力耦合载荷下BGA微焊点力学性能和断裂行为及其尺寸效应的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 电子封装概述及简史 |
1.2.1 电子封装概述 |
1.2.2 电子封装简史 |
1.3 微焊点力学行为与性能的研究概述 |
1.3.1 拉伸性能的研究概述 |
1.3.2 剪切性能的研究概述 |
1.3.3 蠕变行为的研究概述 |
1.3.4 疲劳行为的研究概述 |
1.4 微焊点中尺寸效应相关问题的研究概述 |
1.4.1 界面反应的尺寸效应 |
1.4.2 力学性能的尺寸效应 |
1.4.3 断裂行为的尺寸效应 |
1.5 微焊点中的电迁移 |
1.5.1 电迁移的研究简史 |
1.5.2 电迁移物理 |
1.5.3 电迁移对焊点组织、结构和性能的影响 |
1.6 本文的研究目的和研究内容 |
第二章 电-力耦合下加载速度对BGA结构Cu/Sn–3.0Ag–0.5Cu/Cu焊点的剪切性能与断裂行为的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法和有限元模型及参数 |
2.2.1 实验方法 |
2.2.2 有限元模型及参数 |
2.3 实验和模拟计算结果及分析 |
2.3.1 电-力耦合下不同加载速度下焊点的剪切强度 |
2.3.2 微焊点断面形貌和成分分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 电-力耦合下电流密度对BGA结构Cu/Sn–3.0Ag–0.5Cu/Cu焊点的剪切性能与断裂行为的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法和有限元模型及参数 |
3.2.1 实验方法 |
3.2.2 有限元模型及材料参数 |
3.3 实验和模拟计算结果及分析 |
3.3.1 焊点焦耳热效应的表征 |
3.3.2 焊点的剪切断裂强度 |
3.3.3 电-力耦合下微焊点的损伤分析 |
3.3.4 断口形貌与断裂机理分析 |
3.3.5 电-力耦合下微裂纹的扩展路径 |
3.4 本章小结 |
第四章 电-力耦合下BGA结构Cu/Sn–3.0Ag–0.5Cu/Cu焊点的剪切性能与断裂行为的尺寸效应 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法和有限元模型及参数 |
4.2.1 实验方法 |
4.2.2 有限元模型及参数 |
4.3 实验和模拟计算结果及分析 |
4.3.1 焊点高度对焊点中IMC形貌和厚度的影响 |
4.3.2 焊点高度对剪切性能的影响 |
4.3.3 电-力耦合下微焊点的断裂行为及尺寸效应 |
4.4 本章小结 |
第五章 电-力耦合下BGA结构Cu/Sn–3.0Ag–0.5Cu/Cu焊点的蠕变与断裂行为 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 不同剪切载荷下微焊点的蠕变 |
5.3.2 不同温度下微焊点的蠕变 |
5.3.3 电-力耦合下微焊点的蠕变断裂形貌 |
5.4 讨论与分析 |
5.4.1 电流载荷对稳态蠕变速率的影响 |
5.4.2 电流载荷对蠕变本构方程的影响 |
5.4.3 电流载荷对蠕变断裂模式的影响 |
5.4.4 电流密度对微焊点蠕变行为的影响 |
5.4.5 修正的Garofalo双曲正弦模型 |
5.5 本章小结 |
第六章 电-力耦合下微焊点中solder/IMC界面裂纹的断裂力学研究 |
6.1 引言 |
6.2 断裂力学理论推导 |
6.3 有限元模型及材料参数 |
6.4 计算结果与讨论 |
6.4.1 加载速度对界面断裂驱动力的影响 |
6.4.2 电流密度对界面断裂驱动力的影响 |
6.4.3 焊点高度对界面断裂驱动力的影响 |
6.4.4 恒定应力对界面断裂驱动力的影响 |
6.5 本章小结 |
第七章 电-力耦合下微焊点中微裂纹萌生和扩展过程的相场模拟计算 |
7.1 引言 |
7.2 准静态裂纹的相场模型 |
7.2.1 准静态裂纹表面的相场描述 |
7.2.2 构建裂纹相场模型中各组分的自由能泛函 |
7.2.3 裂纹相场模型的控制方程 |
7.3 相场控制方程的求解 |
7.4 相场模拟计算与结果分析 |
7.4.1 电流对微裂纹萌生和扩展的影响 |
7.4.2 空洞对微裂纹萌生和扩展的影响 |
7.4.3 多空洞下微裂纹的萌生和扩展 |
7.5 本章小结 |
全文总结 |
参考文献 |
博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)陶瓷覆铜板用TiAgCu钎焊电子浆料制备及焊接性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 课题背景 |
1.2 陶瓷覆铜板技术及研究进展现状简介 |
1.3 高导热陶瓷基板材料简介 |
1.4 陶瓷覆铜板的结构与制备方法 |
1.5 活性钎焊电子浆料 |
1.6 活性钎焊电子浆料研究现状 |
1.7 论文选题的目的和研究内容 |
第2章 实验部分及仪器表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验基础原材料 |
2.2.1 陶瓷基板 |
2.2.2 铜箔 |
2.2.3 固体粉末 |
2.3 实验试剂、仪器与设备 |
2.3.1 实验试剂与仪器 |
2.3.2 实验设备 |
2.4 浆料的制备工艺 |
2.4.1 有机载体的制备 |
2.4.2 固体粉末成分的选择 |
2.4.3 浆料的制备 |
2.5 丝网印刷工艺 |
2.6 浆料膜烘干和烧结工艺 |
2.7 分析测试与表征 |
2.7.1 金相显微镜分析 |
2.7.2 扫描电子显微镜分析 |
2.7.3 EDS能谱分析 |
2.7.4 电子浆料流变性能研究 |
2.7.5 陶瓷覆铜板剥离强度测试 |
2.7.6 陶瓷覆铜板空洞率无损测试表征 |
第3章 活性钎焊电子浆料流变性能及丝印干膜质量的研究 |
3.1 引言 |
3.2 有机添加剂 |
3.3 固含量对活性钎焊电子浆料流变性能及丝印质量的影响 |
3.3.1 实验过程 |
3.3.2 结果与分析 |
3.4 不同含量粘结剂对活性钎焊电子浆料流变性能及丝印质量影响 |
3.4.1 实验过程 |
3.4.2 结果与分析 |
3.5 不同流平剂对活性钎焊电子浆料流变性能及丝印质量的影响 |
3.5.1 实验过程 |
3.5.2 结果与分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 烧结工艺及浆料配方对钎料厚膜性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 烧结工艺的探究 |
4.3 浆料配方对钎料厚膜性能的影响 |
4.3.1 不同固含量对钎料厚膜性能的影响 |
4.3.2 不同含量粘结剂对钎料厚膜性能的影响 |
4.3.3 不同类型流平剂对钎料厚膜性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 烧结方式及浆料配方对陶瓷覆铜板性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 烧结方式对陶瓷覆铜板性能的影响 |
5.2.1 实验过程 |
5.2.2 结果与分析 |
5.3 不同固含量对陶瓷覆铜板性能的影响 |
5.3.1 不同固含量下陶瓷覆铜板断面形貌分析 |
5.3.2 不同固含量对陶瓷覆铜板剥离强度测试的影响 |
5.3.3 不同固含量对陶瓷覆铜板缺陷分析 |
5.4 不同含量粘结剂对陶瓷覆铜板性能的影响 |
5.4.1 不同含量粘结剂下陶瓷覆铜板断面形貌分析 |
5.4.2 不同含量粘结剂对陶瓷覆铜板剥离强度测试的影响 |
5.4.3 不同含量粘结剂对陶瓷覆铜板缺陷分析 |
5.5 不同流平剂对陶瓷覆铜板性能的影响 |
5.5.1 不同流平剂下陶瓷覆铜板断面形貌分析 |
5.5.2 不同流平剂对陶瓷覆铜板剥离强度测试的影响 |
5.5.3 不同流平剂对陶瓷覆铜板缺陷分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果及所获荣誉 |
致谢 |
(5)有机物表面金属点构造及其诱导沉积导电图形的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 PCBs制造工艺 |
1.2 基于化学镀工艺的基板金属化技术 |
1.2.1 化学镀铜原理 |
1.2.2 化学镀铜工艺流程 |
1.3 基于电镀工艺的基板电沉积技术 |
1.3.1 直接电镀技术 |
1.3.1.1 钯系列 |
1.3.1.2 碳黑系列 |
1.3.2 电镀铜工艺 |
1.3.3 添加剂对电镀铜层影响 |
1.4 导电高分子作为种子层的直接电镀 |
1.4.1 导电高分子发展 |
1.4.2 导电高分子直接电镀技术发展 |
1.4.3 导电高分子直接电镀技术存在问题 |
1.5 论文选题依据及研究内容 |
第二章 基于环氧树脂/乙酰丙酮铜复合物的基板上铜沉积的研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验材料和表征 |
2.2.1 实验试剂及仪器 |
2.2.2 环氧树脂/乙酰丙酮铜(Ⅱ)复合物的分析测试方法 |
2.3 实验过程 |
2.3.1 制备环氧树脂/乙酰丙酮铜(Ⅱ)复合物 |
2.3.2 化学镀铜过程 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 EP/Cu(acac)_2 性能表征 |
2.4.2 EP/Cu(acac)_2 化学镀铜 |
2.4.3 化学镀铜层性能表征 |
2.5 本章小结 |
第三章 导电聚噻吩制备及其直接电沉积铜的应用研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料与表征 |
3.2.1 化学试剂与实验仪器 |
3.2.2 分析测试方法 |
3.3 实验过程 |
3.3.1 化学聚合方法制备聚噻吩 |
3.3.2 电镀具有聚噻吩的环氧基板 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 氧化步骤对聚噻吩合成影响 |
3.4.2 聚噻吩性能表征 |
3.4.3 具有聚噻吩的环氧基板直接电镀 |
3.5 本章小结 |
第四章 聚噻吩表面涂覆纳米镍颗粒诱导绝缘基板电沉积铜研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料与表征 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验中分析测试方法 |
4.3 实验过程 |
4.3.1 绝缘基板上形成聚噻吩 |
4.3.2 自制NiNPs |
4.3.3 NiNPs涂覆于聚噻吩表面直接电镀 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 自制NiNPs表征 |
4.4.2 聚噻吩的FT-IR和 Raman表征 |
4.4.3 电镀具有聚噻吩的绝缘基板 |
4.4.4 NiNPs诱导聚噻吩表面电沉积铜层表征 |
4.4.5 NiNPs诱导聚噻吩直接电镀应用 |
4.5 本章小结 |
第五章 纳米镍与聚噻吩在PCBS介质孔中直接沉积铜的应用研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验材料与表征 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验中分析测试方法 |
5.3 实验过程 |
5.3.1 PCBs上形成聚噻吩 |
5.3.2 制备NiNPs |
5.3.3 PCBs电镀 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 NiNPs表征 |
5.4.2 NiNPs对具有聚噻吩的THs和盲孔直接电镀影响 |
5.4.3 NiNPs对具有聚噻吩的环氧基板直接电镀影响 |
5.4.4 电镀铜层的性能表征 |
5.5 本章小结 |
第六章 含铜聚噻吩复合物作为种子层的直接电镀铜技术的研究 |
6.1 前言 |
6.2 实验材料与表征 |
6.2.1 实验试剂和仪器 |
6.2.2 实验中分析测试方法 |
6.3 实验过程 |
6.3.1 绝缘基板上形成含铜聚噻吩复合物 |
6.3.2 含铜聚噻吩复合物的绝缘基板的电化学性能表征 |
6.3.3 影响含铜聚噻吩复合物的绝缘基板电镀的因素 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 形成含铜聚噻吩复合物机理研究 |
6.4.2 含铜聚噻吩复合物电镀铜研究 |
6.4.3 含铜聚噻吩复合物在纺织物上的电镀应用 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 论文展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
(6)功率器件IGBT封装钎焊接头可靠性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 功率器件的发展 |
1.1.2 IGBT介绍及应用 |
1.1.3 IGBT封装结构与封装工艺 |
1.2 IGBT芯片互连方法 |
1.2.1 瞬时液相扩散焊 |
1.2.2 纳米银低温烧结技术 |
1.2.3 钎焊技术 |
1.3 IGBT封装用钎料的国内外研究现状 |
1.3.1 铅基钎料 |
1.3.2 锡基钎料 |
1.3.3 金基钎料 |
1.3.4 铋基钎料 |
1.4 IGBT封装结构可靠性研究 |
1.4.1 钎焊接头中空洞 |
1.4.2 热循环过程中可靠性研究 |
1.4.3 有限元方法在IGBT封装中的应用 |
1.5 本文的研究目的与研究内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 研究方法及试验过程 |
2.1 加热板回流焊 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设备 |
2.1.3 试验过程 |
2.2 真空甲酸还原气氛回流焊 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验设备 |
2.2.3 试验过程 |
2.3 Sn3.0Ag0.5Cu与92.5Pb5Sn2.5Ag的对比试验 |
2.3.1 热重分析 |
2.3.2 润湿性试验 |
2.4 空洞的检测方法及空洞率的计算 |
2.4.1 超声波检测原理 |
2.4.2 空洞率的计算方法 |
2.5 热冲击试验 |
2.5.1 试验过程 |
2.5.2 界面金属间化合物形貌和厚度 |
第三章 IGBT封装热管理的有限元模拟 |
3.1 IGBT有限元建模 |
3.2 有限元网格划分与加载条件 |
3.3 模拟结果与讨论 |
3.3.1 理想状态 |
3.3.2 不同的空洞率 |
3.3.3 空洞位置 |
3.3.4 空洞数目 |
3.3.5 空洞分布状况 |
3.3.6 钎焊接头厚度 |
3.4 本章小结 |
第四章 回流焊方法对钎焊接头空洞率的影响 |
4.1 加热板回流焊 |
4.1.1 钎焊温度与钎焊时间 |
4.1.2 铜板表面粗糙程度 |
4.1.3 铜板氧化程度 |
4.1.4 92.5Pb5Sn2.5Ag钎料 |
4.2 真空甲酸还原气氛回流焊 |
4.2.1 真空甲酸还原气氛回流焊工艺曲线 |
4.2.2 峰值温度 |
4.2.3 钎焊接头厚度 |
4.2.4 钎焊接头面积 |
4.2.5 直接覆铜陶瓷板氧化程度 |
4.2.6 92.5Pb5Sn2.5Ag焊片 |
4.3 两种不同的钎焊方法的比较 |
4.4 空洞类型及形成原因 |
4.5 本章小结 |
第五章 温度冲击试验 |
5.1 温度冲击试验设计 |
5.2 界面金属间化合物 |
5.2.1 界面金属间化合物形貌 |
5.2.2 界面金属间化合物厚度 |
5.3 直接覆铜陶瓷板的失效 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
一、论文的主要工作与结论 |
二、论文创新点 |
三、后续工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(7)CFRP表面激光熔覆TC4过渡层界面反应机理与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 CFRP与金属连接研究现状 |
1.2.1 机械连接 |
1.2.2 胶结 |
1.2.3 熔焊连接 |
1.3 激光辅助金属和树脂连接研究现状 |
1.3.1 连接工艺特性研究进展 |
1.3.2 界面连接机制研究进展 |
1.4 CFRP表面金属化研究现状 |
1.4.1 真空沉积 |
1.4.2 喷涂 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 试验材料与研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料与设备 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验设备 |
2.3 试验与分析方法 |
2.3.1 试件清洗 |
2.3.2 宏观和微观组织分析 |
2.3.3 性能测试 |
第3章 CFRP/TC4 板材激光连接特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 CFRP/TC4 激光连接工艺 |
3.2.1 试验过程 |
3.2.2 接头宏观形貌 |
3.2.3 激光连接参数对接头形貌的影响 |
3.3 界面微观结构及力学性能 |
3.3.1 界面微观结构 |
3.3.2 接头力学性能 |
3.4 CFRP/TC4 接头断口显微形貌 |
3.5 界面连接机理 |
3.6 本章小结 |
第4章 CFRP表面激光熔覆TC4 过渡层组织与性能 |
4.1 引言 |
4.2 激光熔覆TC4过渡层制备 |
4.2.1 试验过程 |
4.2.2 TC4过渡层成形质量研究 |
4.3 CFRP热解产物 |
4.4 TC4过渡层组织与性能 |
4.4.1 显微组织 |
4.4.2 界面相结构 |
4.4.3 纳米硬度 |
4.4.4 力学性能及断口微观形貌 |
4.5 小结 |
第5章 CFRP/TC4 过渡层界面合金元素调控及性能优化 |
5.1 引言 |
5.2 合金元素选取与过渡层制备 |
5.2.1 合金元素选取原则 |
5.2.2 激光熔覆TC4过渡层成形质量研究 |
5.3 AlSi10Mg对过渡层组织与性能的影响 |
5.3.1 AlSi10Mg对过渡层组织的影响 |
5.3.2 界面相结构 |
5.3.3 纳米硬度 |
5.3.4 力学性能及断口微观形貌 |
5.4 小结 |
第6章 CFRP/TC4 过渡层激光熔覆界面反应机理与应力 |
6.1 引言 |
6.2 界面反应机理 |
6.2.1 Ti-C体系的反应机理 |
6.2.2 Ti-Al-C体系的反应机理 |
6.3 金属间化合物形成长大过程 |
6.3.1 CFRP/TC4 过渡层界面IMC形成长大 |
6.3.2 AlSi10Mg对 CFRP/TC4 过渡层界面IMC形成长大影响 |
6.4 界面结合机理 |
6.4.1 CFRP/TC4 过渡层界面结合机理 |
6.4.2 AlSi10Mg对 CFRP/TC4 过渡层界面结合机理的影响 |
6.5 界面应力应变分析 |
6.5.1 界面残余应力-应变分析 |
6.5.2 界面HRTEM应力应变场分析 |
6.6 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(8)Pd基催化剂精准制备与催化“构—效”关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 金属催化中的粒径效应 |
1.2.1 粒径效应研究背景 |
1.2.2 几何效应(Geometric effect) |
1.2.3 电子效应(Electronic effect) |
1.2.4 Pd催化苯甲醇选择性氧化反应中的粒径效应 |
1.3 双金属催化剂 |
1.3.1 双金属催化剂研究进展 |
1.3.2 AuPd双金属催化剂 |
1.3.3 AuPd双金属催化剂在苯甲醇选择性氧化反应中的性能调控 |
1.3.4 Pd基单原子合金催化剂 |
1.4 原子层沉积技术(ALD) |
1.4.1 ALD技术的原理和特点 |
1.4.2 ALD技术在催化领域中的应用 |
1.4.3 ALD选择性沉积技术的研究进展 |
1.5 本论文的选题和创新点 |
参考文献 |
第二章 苯甲醇选择性氧化反应中Pd纳米催化剂粒径效应研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 Pd催化剂的合成 |
2.2.2 氧化铝和氧化铁ALD对Pd颗粒的选择性包裹 |
2.2.3 样品电子特性与几何特性表征 |
2.2.4 催化性能测试 |
2.2.5 理论计算 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Pd催化苯甲醇氧化反应的粒径效应 |
2.3.2 Pd颗粒尺寸相关的几何效应和电子效应 |
2.3.3 解耦合几何效应和电子效应各自的调变规律 |
2.3.4 几何效应和电子效应作用的分子机制 |
2.4 本章小节 |
参考文献 |
第三章 Au@Pd双金属催化剂的精准合成及其苯甲醇氧化催化性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 单金属催化剂的合成 |
3.2.2 Au@Pd/SiO_2双金属催化剂的合成 |
3.2.3 样品表征 |
3.2.4 苯甲醇催化氧化反应测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 单金属催化剂的合成与表征 |
3.3.2 Pd选择性ALD研究 |
3.3.3 Au@Pd双金属催化剂的合成与表征 |
3.3.4 苯甲醇选择性氧化反应催化性能和“构-效”关系研究 |
3.4 本章小节 |
参考文献 |
第四章 Ni@Pd双金属催化剂的精准合成及其苯腈加氢催化性能调控研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 Ni/SiO_2催化剂的合成 |
4.2.2 Ni@Pd/SiO_2双金属催化剂的合成 |
4.2.3 对比催化剂的合成 |
4.2.4 样品结构表征 |
4.2.5 催化性能测试 |
4.2.6 理论计算 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化剂的合成与表征 |
4.3.2 催化性能以及“构-效”关系 |
4.3.3 催化“构-效”关系的分子机理 |
4.3.4 拓展实验 |
4.4 本章小节 |
参考文献 |
第五章 总结与展望 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(9)硅纳米线制备技术、器件特性及生物传感应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
术语 |
1 绪论 |
1.1 集成电路发展状况与面临的挑战 |
1.1.1 集成电路MOSFET发展历程 |
1.1.2 集成电路MOSFET发展面临的挑战 |
1.2 Si NW器件及关键技术现状 |
1.2.1 GAA Si NW MOSFET发展状况与应用挑战 |
1.2.2 基于硅基CMOS技术的SiNW传感器发展状况与应用挑战 |
1.3 论文的研究内容及意义 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究意义 |
参考文献 |
2 扇贝形状S-FinFET器件制备关键技术研究 |
2.1 引言 |
2.2 扇贝形状的fin制备关键技术 |
2.2.1 扇贝形状的fin结构制备流程 |
2.2.2 扇贝形状的fin非对称机理分析与工艺优化 |
2.2.3 优化扇贝形状的fin制备结果 |
2.3 P型扇贝形状的S-FinFET器件制备与特性 |
2.3.1 P型扇贝形状的S-FinFET器件制备流程 |
2.3.2 P型扇贝形状的S-FinFET器件表征与电学特性分析 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
3 Si NW制备关键技术与器件特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 SOI Si NW阵列制备与器件特性研究 |
3.2.1 SOI Si NW阵列制备流程 |
3.2.2 SOI Si NW传感器制备及光响应特性 |
3.3 新型介质隔离Si NW制备技术与器件特性 |
3.3.1 新型介质隔离SiNW阵列制备流程 |
3.3.2 新型介质隔离Si NW传感器制备与光响应特性 |
3.4 新型SiNW MOSFET制备与电学特性 |
3.4.1 新型Si NW MOSFET制备流程 |
3.4.2 新型SiNW MOSFET特性 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
4 后栅GAA Si NW沟道制备及器件特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 后栅GAA Si NW MOSFET制备流程与关键挑战 |
4.3 后栅GAA Si NW MOSFET层间介质材料优化 |
4.4 后栅GAA Si NW MOSFET特性 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
5 堆叠GAA Si NW/NS MOSFET制备关键技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 GeSi/Si叠层外延与表征 |
5.3 GeSi/Si叠层选择性腐蚀 |
5.4 高温退火对GeSi/Si叠层扩散的影响 |
5.5 堆叠GAA SiNW/NS MOSFET制备与表征 |
5.6 本章小结 |
参考文献 |
6 基于SiNW生物传感器的细胞离子活动探测应用研究 |
6.1 引言 |
6.2 Si NW生物传感器制备工艺流程和实验细节 |
6.3 Si NW生物传感器结构与电学特性 |
6.4 Si NW生物传感器在细胞离子活动检测应用 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
7 面向规模应用的SiNW生物传感器设计与优化 |
7.1 引言 |
7.2 基于混合图形的SiNW生物传感器设计与制备 |
7.3 优化的SiNW生物传感器特性 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
结论 |
论文工作总结 |
论文工作创新 |
论文工作展望 |
攻读博士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)氧化物陶瓷与不锈钢的焊接工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 陶瓷与金属的连接现状 |
1.2 减少残余应力的方法 |
1.2.1 界面工程 |
1.2.2 陶瓷表面图案化 |
1.2.3 先进工艺条件 |
1.3 含能反应多层膜的研究现状 |
1.3.1 含能多层膜的形式 |
1.3.2 含能多层膜的制备方法 |
1.3.3 含能多层膜的体系 |
1.3.4 Al/Ni多层膜的性能研究 |
1.3.5 Al/Ni含能多层膜应用 |
1.4 闪烧焊接 |
1.4.1 闪烧实验机理和影响因素 |
1.4.2 闪烧焊接法研究进展 |
1.5 本论文的研究意义及主要内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
2 实验方法和测试技术 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 母材准备 |
2.1.2 AuSn薄膜生长 |
2.1.3 Al/Ni多层膜生长 |
2.2 实验设备及工艺 |
2.2.1 生长薄膜设备 |
2.2.2 焊接设备 |
2.2.3 焊接工艺 |
2.3 形貌检测及性能测试 |
2.3.1 微观结构 |
2.3.2 热分析 |
2.3.3 XRD分析 |
2.3.4 接头强度测试 |
3 AuSn焊料及Al/Ni多层膜的表征 |
3.1 AuSn薄膜表征 |
3.1.1 SEM表征 |
3.1.2 XRD测试 |
3.2 Al/Ni多层膜表征 |
3.2.1 SEM表征 |
3.2.2 DSC测试 |
3.2.3 XRD测试 |
3.3 本章小结 |
4 使用Al/Ni多层膜焊接不锈钢和Al_2O_3 陶瓷 |
4.1 不锈钢之间的焊接 |
4.1.1 使用不同温度的不锈钢焊接 |
4.1.2 不锈钢与不锈钢的焊接 |
4.2 Al_2O_3 陶瓷与不锈钢焊接 |
4.2.1 焊接接头SEM分析 |
4.2.2 接头力学性能及断裂形式 |
4.2.3 接头断口XRD分析 |
4.3 本章小结 |
5 闪烧法焊接陶瓷和不锈钢 |
5.1 闪烧焊接 |
5.1.1 铁氧体和不锈钢闪烧焊接 |
5.1.2 ZrO_2 和不锈钢闪烧焊接 |
5.2 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
四、Ti/Al/TiN金属化结构中应力空洞的形成机理(论文参考文献)
- [1]基于自终止热刻蚀方法的凹槽栅GaN高电子迁移率晶体管研究[D]. 苏帅. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]玻璃与可伐合金的表面润湿性及其钎焊连接[D]. 杨国庆. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]电-力耦合载荷下BGA微焊点力学性能和断裂行为及其尺寸效应的研究[D]. 乐文凯. 华南理工大学, 2020(05)
- [4]陶瓷覆铜板用TiAgCu钎焊电子浆料制备及焊接性能研究[D]. 吴双. 江西科技师范大学, 2020(02)
- [5]有机物表面金属点构造及其诱导沉积导电图形的研究[D]. 李玖娟. 电子科技大学, 2020(03)
- [6]功率器件IGBT封装钎焊接头可靠性研究[D]. 康云庆. 华南理工大学, 2020(02)
- [7]CFRP表面激光熔覆TC4过渡层界面反应机理与性能研究[D]. 苏轩. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [8]Pd基催化剂精准制备与催化“构—效”关系研究[D]. 王恒伟. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]硅纳米线制备技术、器件特性及生物传感应用研究[D]. 张青竹. 北京有色金属研究总院, 2020(08)
- [10]氧化物陶瓷与不锈钢的焊接工艺研究[D]. 林凤洁. 西南科技大学, 2020(08)