导读:本文包含了单晶硅表面论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:单晶硅,微结构,表面,反射率,纳米,精密,粒子。
单晶硅表面论文文献综述
葛琦,周平,赵林杰,王紫光[1]（2019）在《单晶硅磨削表面脆塑转变表征方法》一文中研究指出为了对单晶硅磨削表面脆塑转变特征进行有效的表征,研究了单晶硅脆塑性磨削模式下的表面形貌。首先,基于工件旋转法磨削原理,对单晶硅进行了磨削试验。然后,利用叁维形貌轮廓仪和扫描电子显微镜对不同磨削速度下的单晶硅表面形貌进行了测量和分析。最后,利用表面脆性破碎面积百分比Sbf、表面破碎率Sc、分形维数DL、表面纹理纵横比Str等参数对单晶硅磨削表面脆塑转变特征进行了研究。通过不同表征方法的对比分析,得出了基于参数Str的单晶硅磨削表面脆塑转变特征的有效表征方法。(本文来源于《机电工程技术》期刊2019年10期）
方正,王大镇,许志龙,杨星,李煌[2]（2019）在《单晶硅电池表面织构与光电特性的关系》一文中研究指出针对在单晶硅片表面制备陷光织构可提高吸光率,但同时将导致光生伏特效应被削弱的问题,定义了电池的光学特性系数和电学特性系数,以表征电池光电特性。通过采用不同的化学制绒工艺参数,在单晶硅片表面获得不同尺寸的表面织构,分析了织构平均高度对电池光电特性和转换效率的影响规律。结果表明:随着单晶硅片表面织构平均高度的增大,单晶硅电池的光学特性系数呈现先升高再降低的规律,电学特性系数呈现逐渐减小的规律;基于中型金字塔绒织构的硅电池同时兼顾了光学特性和电学特性,得到最高的光电转换效率为19.49%。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年11期）
廖路,傅刚,喻甫军[3]（2019）在《单晶硅表面微结构的超精密车削成型技术》一文中研究指出采用超精密切削加工方法进行单晶硅表面微结构制备,实验获得了一组优化的工艺参数,并在此基础上开展了不同类型微结构的超精密切削成形实验,分别获得了金字塔阵列、V形槽阵列和正弦波阵列等不同结构,证明了在单晶硅表面制备出微结构能够使得表面反射率大大降低。(本文来源于《机械工程师》期刊2019年10期）
顾慈勇[4]（2019）在《单晶硅表面金属微纳结构的制备及其表面增强拉曼散射特性研究》一文中研究指出表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering,简称SERS)是一种高灵敏度检测技术,可提供丰富的振动指纹识别信息,在分析化学,环境检测及食品安全等领域受到广泛的应用。SERS基底表面微结构的形貌特征,直接影响到拉曼谱线的质量,因此寻求一种合适的方法,制备出优异的基底是必要的。目前,按照SERS基底的形态大致可分为液态金属溶胶基底和固态基底。液态金属溶胶制备过程简单,增强效果好,但是容易聚集,稳定性难以得到保障、不利于长期保存。固态基底,克服了金属溶胶粒子聚集和信号不稳定等因素,并且可以长时间保存。固态基底的制备方法是通过物理或化学方法将活性金属纳米粒子转移到固体基底上或者在固体基底上直接制备出金属纳米粒子。单晶硅半导体材料具有独特的光学性质和电学性质,在太阳能电池、生物传感、纳米材料等领域有广泛的应用前景,是一种优异光电材料。本论文以单晶硅为固态基底通过物理和化学方法制备出了两种增强特性不同的SERS基底。具体研究内容如下:(1)采用化学腐蚀方法,对单晶硅<100>面进行各向异性腐蚀制备出金字塔微结构形貌。在90℃的条件下分析了改变磷酸钾浓度、硅酸钾浓度、反应时间对形成金字塔形貌的影响。结合扫描电镜图(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis-NiR)对样品表面形貌、反射率进行了表征。结果表明,磷酸钾浓度15wt%、硅酸钾浓度3wt%、反应时间36min在单晶硅表面制备出规则度好、覆盖率高99.9%、平均尺寸1.89μm、最大尺寸2.94μm、反射率低的金字塔微结构形貌。(2)以最佳腐蚀条件制备出金字塔微结构为基底,通过物理方法在金字塔表面溅射一定厚度的金纳米粒子。以亚甲基蓝(MB)作为探针分子检测基底的拉曼增强活性,分析了不同溅射时间3~6min对基底拉曼增强活性的影响。结果表明,溅射时间为5min时基底具有最优拉曼增强活性。检测出MB浓度为1×10~(-5)mol/L的SERS光谱相比常规拉曼光谱增强效果明显,在相同的条件下检测出了浓度为1×10~(-3)mol/L叁聚氰胺溶液,相比常规拉曼光谱所有的拉曼特征峰都能被观察到。此基底具有良好的拉曼增强效果,在低浓度检测和食品安全等方面的检测具有潜在的应用价值。(3)提出了一种新的方法,结合纳米粒子表面修饰技术、旋涂和原位还原方法,在光滑的单晶硅表面制备出二氧化硅为核金纳米粒子为壳层(SiO_2@Au)的单层复合纳米粒子基底。样品的表面形貌,光学性质和结晶度通过SEM,TEM,紫外-可见分光光度计,XRD和EDX进行了表征。选择不同浓度的结晶紫(CV)作为探针分子,研究了基底的拉曼增强活性,CV的最低检测浓度限为1×10~(-8)mol/L。单层SiO_2@Au复合纳米粒子基底具有优异的活性,保存叁周后基底的光谱保持不变。计算了基底的拉曼增强因子高达1.4×10~7倍,在特征峰1178cm~(-1)处的相对标准偏差为14.07%。在这里制备单层核壳纳米粒子结构的方法是可行的,它易于运输、储存和廉价在物质检测方面是一种具有潜在发展前景的SERS基底。(本文来源于《云南师范大学》期刊2019-05-29）
廖路[5]（2019）在《单晶硅表面减反射微结构设计与成型技术研究》一文中研究指出功能微结构是指在零件表面制造纳米至微米尺度的微细结构,实现诸如疏水、减阻、光学减反射等特定功能,提高零件或器件的使用性能。功能微结构广泛存在与自然界中,如荷叶表面的微纳结构具有良好的疏水性能,可以实现荷叶表面的自清洁,鲨鱼皮表面的微纳结构具有良好减阻效果,使鲨鱼在水中活动更加节省能量。近些年来,人类不断认知和学习自然界的生物表面功能微结构,研究在零件表面上设计并制备出各类功能微结构,以期调控其光学、润滑以及摩擦等特性,提高零件和器件的使用性能,这一领域是目前学术界研究热点之一。本文以提高硅半导体材料表面减反射特性为目的,开展了不同功能微结构对表面光学减反射特性研究,探索了单晶硅表面功能微结构的优化设计及其制备工艺方法,并对制备样品的减反射特性进行了评价。首先,在大量调研的基础上,分析了功能微结构在太阳能电池、光电探测、自清洁等领域的应用需求,总结了目前单晶硅表面功能微结构的主要制备方法,在此基础上,分析了目前研究中存在的主要问题。其次,基于时域有限差分方法(FDTD)开展了单晶硅表面功能微结构光学特性的有限元仿真研究,分析揭示了单晶硅表面功能微结构减少光反射的作用机理。针对金字塔、圆锥等各种不同微结构表面,仿真分析了在不同特征结构尺寸、占空比、入射波长等条件下的反射率特性,并分别在不同形状微结构、不同入射角度等条件下对比分析了微结构的反射特性,从而实现了低反射特性功能微结构的优化设计。再次,开展了单晶硅表面功能微结构超精密车削成型技术研究,针对微米尺度的V槽结构、金字塔等功能微结构(高度1μm～10μm,宽度10μm～50μm),采用单点金刚石超精密车削加工方法(SPDT)实现了加工成型。开展了不同工艺参数条件下(刀具前角、主轴转速、背吃刀量等)单晶硅表面切削实验,获得了优化的切削参数组合;并分别对微结构表面形貌、光学反射率等参数进行了检测和分析。通过实验与仿真结果对比,验证了有限元仿真分析方法的正确性和仿真结果的有效性。最后,实验研究了微纳双重结构对单晶硅表面光学特性的影响,在上述所加工的微米尺度微结构表面上,利用酸法腐蚀方法制备纳米结构,得到了微纳双重结构表面,并分别测试了其表面形貌和光学反射率,实验结果表明微纳双重结构有助于进一步提高微结构表面反射率。本文研究工作为单晶硅表面功能微结构的设计与制造方法提供了一种可行的解决方案,对于发展太阳能电池技术以及光电探测器技术具有重要参考意义。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-05-01）
徐国敏[6]（2019）在《光耦合胶体射流创生单晶硅超光滑表面仿真及试验研究》一文中研究指出随着光学与微电子领域的不断发展,对零件的表面精度、分辨率、稳定性以及形貌等各方面结构性能都提出了严格的标准,尤其是针对光学元件,更是要求其无表面损伤以及纳米级别的表面粗糙度。目前在光学制造领域,复杂曲面由于其自身显着的优点因而在市场上的运用越来越广泛,但随之而来的是如何实现复杂曲面超光滑表面的大规模加工制造这一技术难题。为此,全球光学加工领域的研究学者都致力于开发新的超光滑表面加工技术,以期实现各种复杂曲面光学元件超光滑表面的生成。本文基于紫外光诱导纳米颗粒胶体射流加工技术,对光耦合TiO_2纳米颗粒胶体射流创生单晶硅超光滑表面加工过程中,胶体环境中的TiO_2纳米颗粒与两种单晶硅表面结构处的Si原子之间的相互作用关系以及后续单晶硅界面原子键的断裂采用了仿真与实验相结合的研究方法,对光耦合下胶体射流单晶硅超光滑表面生成机理进行分析。由于光耦合胶体射流加工是依赖于胶体中的纳米颗粒在光场以及射流动压场的作用下与待加工表面原子发生一系列的界面化学反应从而实现材料表面的原子级去除,所以需用到量子化学研究方法对抛光过程中各个分子、原子间的具体反应路径以及体系能量的变化进行仿真模拟计算。具体的研究内容包括以下几个方面:(1)研究了胶体环境下,纳米颗粒与单晶硅表面原子间的行为路径。在量子化学计算的基础上,通过Material Studio软件建立了锐钛矿型TiO_2模型及其团簇模型与单晶硅“平”、“凸”两种表面模型。利用CASTEP版块进行了,OH基团与锐钛矿型TiO_2团簇、OH基团与单晶硅表面、锐钛矿型TiO_2团簇与单晶硅表面的吸附过程的模拟计算,对比了OH基团与TiO_2团簇模型在两种单晶硅表面结构发生化学吸附的难易程度,最后对TiO_2团簇脱离两种单晶硅表面结构时,表面Si-Si键的断裂所需要的能量进行了计算。仿真计算结果表明:在光耦合TiO_2纳米颗粒胶体射流创生单晶硅超光滑表面加工过程中TiO_2纳米颗粒与单晶硅工件表面间界面反应主要为原子间的键合作用,为光耦合胶体射流创生单晶硅超光滑表面机理奠定了理论基础。(2)分析了配制的TiO_2纳米颗粒胶体的光催化活性。对TiO_2纳米颗粒粉末进行了X射线衍射(XRD)检测,并利用该粉末配制了TiO_2纳米颗粒胶体。通过纳米粒度分析仪以及透射电子显微镜(TEM)对胶体中的TiO_2纳米颗粒进行了粒度分析表征检测。接着对配制好的胶体进行了降解甲基橙溶液的光催化活性对比实验。(3)对单晶硅硅片进行了光耦合胶体射流抛光试验。利用课题组自主研发的好的射流加工平台对单晶硅工件表面进行了紫外光诱导纳米颗粒胶体射流抛光试验,利用原子力显微镜(AFM)对射流加工前后单晶硅表面形貌进行检测,结果表明:光耦合射流抛光后的单晶硅工件获得了获得亚纳米级别的超光滑表面。(4)通过吸附对比试验,对第一性原理仿真结果进行了验证。根据量子化学仿真计算结果,胶体中的TiO_2纳米颗粒与单晶硅表面发生化学碰撞后形成了新的Ti-O-Si共价键,为了对仿真结果进行验证,设计了TiO_2纳米颗粒在单晶硅表面的吸附实验。对比了射流加工后的单晶硅表面,吸附实验后的单晶硅表面以及未经任何处理的单晶硅表面的扫描电子显微镜(SEM)表征结果以及叁者的红外反射光谱,由此证明了单晶硅表面与TiO_2纳米颗粒发生化学吸附后的确会在单晶硅表面生成新的共学键。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-03-18）
徐甲然,陈诺夫,石岱星,陶泉丽,吕国良[7]（2019）在《表面多孔硅层对单晶硅太阳电池性能的影响（英文）》一文中研究指出反射率对太阳电池的性能至关重要。采用电化学法在单晶硅衬底上制备多孔硅来降低器件的反射率,并采用快速热退火法对多孔硅层进行磷扩散处理,进而制备了单晶硅太阳电池。扫描电子显微镜(SEM)显示出单晶硅表面形成了孔径均匀的多孔硅层,且孔径随着刻蚀时间的增加而增大;紫外-可见光分光光度计表明,该多孔硅层的反射率在400～1 100 nm的光谱范围达到12%;磷扩散后薄层方块电阻达到42Ω/□,证明多孔硅层促进了磷扩散。最终在850℃、40 s快速热退火扩散条件下,成功制备出了效率为12.32%、短路电流密度为27.99 mA/cm~2、开路电压为0.49 V以及填充因子达到71%的太阳电池。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年03期）
陈宏霞,孙源,宫逸飞,黄林滨[8]（2019）在《单晶硅表面池沸腾可视化测量及数据分析》一文中研究指出针对核态沸腾过程,利用高速摄像机和红外热成像设备对光滑、微坑、均匀微柱和槽型微柱四种不同单晶硅表面的沸腾现象进行了在线可视观测,获得了各表面气泡动力学演变过程及局部温度演变规律,揭露了基于动力学过程的沸腾强化机理。由沸腾曲线可知,光滑硅表面,沸腾起始过热度为6℃,而叁种微结构表面,起沸过热度为3～4℃;同时,微坑、槽型微柱和均匀微柱表面核态沸腾的CHF较光滑表面分别提高了109%、129%和140%。动力学演变过程则证明了微坑的存在为核化沸腾提供了核化点,有效降低了核化能垒、缩短了壁面蓄能阶段的时长。微柱的存在大幅度增加了气泡核化密度,减小了脱离直径,缩短了脱离时间,促进了沸腾表面温度的均匀化。(本文来源于《化工学报》期刊2019年04期）
尹艳厂[9]（2018）在《单晶硅纳米切削中微结构演变及加工表面完整性的研究》一文中研究指出单晶硅由于其优良的特性广泛的应用于航空航天、半导体等行业。然而对于单晶硅这类脆性材料来说,随着加工过程中切削尺度的变化材料会出现脆性和塑性两种去除模式。脆性材料的这种切削特性与微结构演变息息相关,同时微结构的演变不仅会造成加工去除模式不同,还会影响加工后工件的表面完整性。因此,本文从微结构演变角度入手,采用分子动力学仿真方法,探究在塑性和脆性这两种去除模式下,微结构演变过程和微结构演变对加工表面完整性的影响。首先,为了直观的观察微结构演变过程,本文着重介绍了目前常用的微结构识别方法。通过对比分析不同微结构识别方法的优缺点,最终选取了原子序数法、能量法和位错提取法这叁种方法来研究纳米切削过程中的微结构演变。其次,详细分析了单晶硅塑性去除过程中微结构分布和微结构演变过程,并通过分析变质层深度以及表面粗糙度的变化来反映微结构演变对已加工表面完整性的影响,并进行了实验验证。通过原子瞬态图和工件势能变化这两方面分析了塑性去除模式下切屑的形成以及加工表面的形成过程,从而选定微结构演变研究区域。采用原子序数法,着重分析了纳米切削过程中选定区域的微结构分布以及微结构演变过程,揭示了工件变质层微结构演变规律。同时,通过对不同切削深度和切削速度时工件微结构分布及微结构演变的研究,说明了切削参数对微结构分布及微结构演变的影响规律。最后,对单晶硅脆性去除过程中微结构分布和微结构演变进行了详细的阐述,并通过变质层深度以及表面粗糙度对已加工表面完整性进行了分析。从纳米切削过程中原子瞬态图以及势能变化两方面对脆性去除过程进行了分析,并与宏观脆性去除过程进行了对比验证,说明了此条件下的纳米切削过程确实是在进行脆性去除。同时对纳米切削过程中相变和位错这两种微结构的演变过程进行了分析,得出位错的形核与增殖是造成单晶硅脆性去除的一大因素。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
王坤[10]（2018）在《单晶硅表面超声振动辅助切削机理及工艺》一文中研究指出单晶硅材料即硬又脆,属于典型硬脆材料。其具有半导体性质,能导电,但导电率不及金属。硅易于微型化,强度高,被广泛用于制备半导体,微电子光学设备和机械零部件,如在微机械领域,需要在硅基板上构建叁维微通道及复杂型样。切削加工精度高、设备简单且加工不受尺寸的限制,但由于单晶硅的硬脆特性,切削加工时极易产生微裂纹及凹坑,造成表面质量下降。而高频超声振动辅助加工中的振动加工可有效避免微裂纹的产生,为单晶硅的高质量切削加工提供了可能。因此,本论文采用高频超声振动辅助加工系统及单晶金刚石刀具进行单晶硅的大切削量塑性域加工研究,并分析超声振动辅助切削硬脆材料的去除机理。本文首先分析了单晶硅的加工研究现状,总结了超声振动加工技术的研究进展及应用。如超声振动辅助切削可以提高系统刚度,以有规律的超声振动代替切削时材料去除的无规律振动,从而可以提高表面加工质量。其次采用刀尖圆弧半径1mm圆弧刃车刀进行单晶硅斜切实验及直线槽实验,通过分析临界脆塑转变切削深度、刀纹、切屑形貌及成分等对单晶硅的超声振动辅助材料去除机理进行了运动学分析和成分分析,并得出了运动学公式。同时为了研究刀具尺寸参数对超声振动振幅的影响,最后通过实验对比了切削深度、切削速度、超声振动振幅对单晶硅切削得到的微槽的质量的影响规律,分析了微刀具对单晶硅切削的影响。进而优化工艺参数,得出了直线槽的较好质量的一组参数对单晶硅进行了微结构的加工,获得了较为完整的十字槽及矩形凸台。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
单晶硅表面论文开题报告
（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：
针对在单晶硅片表面制备陷光织构可提高吸光率,但同时将导致光生伏特效应被削弱的问题,定义了电池的光学特性系数和电学特性系数,以表征电池光电特性。通过采用不同的化学制绒工艺参数,在单晶硅片表面获得不同尺寸的表面织构,分析了织构平均高度对电池光电特性和转换效率的影响规律。结果表明:随着单晶硅片表面织构平均高度的增大,单晶硅电池的光学特性系数呈现先升高再降低的规律,电学特性系数呈现逐渐减小的规律;基于中型金字塔绒织构的硅电池同时兼顾了光学特性和电学特性,得到最高的光电转换效率为19.49%。
（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。
单晶硅表面论文参考文献
[1].葛琦,周平,赵林杰,王紫光.单晶硅磨削表面脆塑转变表征方法[J].机电工程技术.2019
[2].方正,王大镇,许志龙,杨星,李煌.单晶硅电池表面织构与光电特性的关系[J].微纳电子技术.2019
[3].廖路,傅刚,喻甫军.单晶硅表面微结构的超精密车削成型技术[J].机械工程师.2019
[4].顾慈勇.单晶硅表面金属微纳结构的制备及其表面增强拉曼散射特性研究[D].云南师范大学.2019
[5].廖路.单晶硅表面减反射微结构设计与成型技术研究[D].中国工程物理研究院.2019
[6].徐国敏.光耦合胶体射流创生单晶硅超光滑表面仿真及试验研究[D].兰州理工大学.2019
[7].徐甲然,陈诺夫,石岱星,陶泉丽,吕国良.表面多孔硅层对单晶硅太阳电池性能的影响（英文）[J].微纳电子技术.2019
[8].陈宏霞,孙源,宫逸飞,黄林滨.单晶硅表面池沸腾可视化测量及数据分析[J].化工学报.2019
[9].尹艳厂.单晶硅纳米切削中微结构演变及加工表面完整性的研究[D].燕山大学.2018
[10].王坤.单晶硅表面超声振动辅助切削机理及工艺[D].燕山大学.2018
论文知识图
