等离子体浸没式论文_朱文艳

导读:本文包含了等离子体浸没式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:等离子体,离子,函数,表面,流体力学,效应,薄膜。

等离子体浸没式论文文献综述

朱文艳[1](2017)在《等离子体浸没离子注入介质材料鞘层演化规律》一文中研究指出等离子体浸没离子注入(Plasma-immersion-ion-implantation,简称PIII)已被广泛应用于金属、半导体以及绝缘介质材料改性等领域。通过一维流体力学模型,利用C语言实现编程,对一维平面介质靶鞘层特性进行了数值模拟,得到了鞘层的演化规律,模拟的结果可以为优化实际的工艺参数提供参考。(本文来源于《电子测试》期刊2017年22期)

朱文艳[2](2017)在《等离子体浸没离子注入介质材料鞘层特性模拟研究》一文中研究指出等离子体浸没离子注入(Plasma-immersion-ion-implantation,简称PIII)由于其成本低廉、操作简单以及对样品能够进行高效处理,现已被广泛应用于金属、半导体以及绝缘介质材料改性等领域中。然而在实际的PIII工艺中,由于绝缘介质的待处理表面存在比较严重的充电效应,使得PIII在具体的应用中会面临很多问题。当施加的是负脉冲形式且幅值很高的电压时,由于介质材料容性的存在,介质表层最终得到的电势要低于所施加的负高压脉冲。在这种情况下,注入到介质层表面的离子能量就达不到理想值。此外,当表面的电荷堆积到一定程度时可能产生电弧,严重时会给待处理工件和设备带来损坏。数值模拟方法有利于研究分析上述问题,模拟的结果可以为优化实际的工艺参数提供参考。本文通过一维流体力学模型,利用C语言实现编程,对一维平面介质靶鞘层特性进行了数值模拟。具体内容安排如下:第一章,详细介绍了PIII技术的特点、应用、研究方法以及研究现状。第二章,主要是介绍本文在具体的数值模拟时所使用的理论模型以及相关的物理理论。包括鞘层动力学理论,有碰撞和无碰撞冷流体模型,二次电子发射效应以及在具体通过使用代码实现模拟计算的过程中所使用的一些思路及方法。第叁章,采用一维流体模型对平板形绝缘介质材质的待处理物体表层的PIII过程进行了数值模拟计算,得到并分析了鞘层的时空变化规律,然后具体讨论分析了各参数对离子注入实现表面改性效果的影响。结果表明:在等离子体浸没离子注入平面介质靶表层的过程中,鞘层内各物理量的变化不是均匀的。在实际的工艺中,在保证注入剂量的同时,应该有效地提高真空室中分布的等离子体的密度;为了减缓表面充电效应要尽量选择幅值大、上升沿时间长、下降沿时间较短的高压脉冲和比较薄的介质膜。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-04-01)

黄琼俭,周永福,汪小利[3](2014)在《浅谈等离子体浸没离子注入技术及其应用》一文中研究指出等离子浸没离子注入技术是一种新型的离子注入技术,有着自己独特的优点,目前已成为热点研究领域,其主要应用于对材料表面处理以提高其磨损性能。本文简要阐述了等离子体浸没离子注入技术,并就其在表面改性领域中的广泛应用进行了分析与探究。(本文来源于《中小企业管理与科技(下旬刊)》期刊2014年08期)

邹志超,李超波,罗军,夏洋[4](2014)在《等离子体浸没离子注入技术在FinFET掺杂中的应用》一文中研究指出基于传统的束线离子注入在对FinFET器件进行保形注入时面临的巨大挑战,介绍一种新的适用于FinFET器件的掺杂技术,即等离子体浸没离子注入技术。总结了与束线离子注入技术相比,等离子体浸没离子注入技术在对FinFET进行掺杂时的优点。利用自行设计并搭建的等离子体浸没超低能离子注入机分别对平面单晶硅和鳍状结构进行离子注入,并对鳍状结构进行快速退火。利用二次离子质谱(SIMS)测量了平面单晶硅的注入结深,通过透射电子显微镜(TEM)测试了退火前后鳍状结构的晶格损伤及修复状况,结果显示,利用等离子体浸没离子注入技术可以对鳍状结构进行有效的掺杂,而且对注入后的样片进行快速退火后,晶格损伤得到良好的修复。(本文来源于《半导体技术》期刊2014年08期)

肖高[5](2014)在《等离子体浸没离子注入在太阳能电池中的应用研究》一文中研究指出进一步减少晶硅太阳能电池的表面反射率、改善PN结质量是提高晶硅太阳能电池光电转换效率的有效方法。对于目前的晶硅电池来说,经表面制绒后单/多晶硅仍然分别有11%与25%左右的表面反射率,且以热扩散方式制备的PN结短波响应较差,因此急需一种新的工艺改善上述问题。等离子体浸没离子注入(PⅢ)则为降低反射率、改善PN结质量提供了很好的研究方向。在PN结制备上,采用PⅢ可通过注入掺杂的方式得到超浅结,和热扩散制备的PN结相比,新的PN结结深大大减小,经研究发现该PN结适合用于太阳能电池的制备。在降低表面反射率方面,采用PⅢ能在硅片表面形成纳米量级的针状微观结构,形成“黑硅”,极大地减小了表面反射,通过进一步的优化工艺,实现了太阳能电池效率的明显提升。针对这两点,本文做了如下工作:1、采用等离子体浸没离子注入(PⅢ)的方法在125cm×125cm的P型单晶硅上注入磷元素形成了PN结,通过快速热退火工艺激活掺杂元素以达到最佳电活性。研究了退火时间与退火温度、注入偏压大小与脉宽对PN结方块电阻的大小与均匀性的影响。发现在注入偏压为2KV,注入脉宽为501μs,退火温度为1100℃,退火时间为20s的条件下,注入效果最佳,此时的方块电阻达到最小值10.12Ω/sq,非均匀性达到最小值2.98%,非常适合用于太阳能电池工艺。另外,在相同条件下对单晶硅与多晶硅的注入进行了比较,发现在单晶硅上注入得到的PN结要远远优于多晶硅。2、采用等离子体浸没离子注入(PⅢ)在156cm×156cm的P型多晶硅上制备了黑硅,并对随后的湿法去损工艺进行了研究,在目前普遍使用的HNO3/HF溶液去损的基础上,探索了一种弱氧化性的NaNO2/HF溶液去损方式。实验发现湿法去损会使黑硅的表面反射率逐渐升高,但同时也会大大降低等离子刻蚀损伤与硅片表面积,减小表面复合速度。实验中对使用HNO3/HF溶液与NaNO2/HF对黑硅进行湿法去损,而后在工业生产线上加工为太阳能电池,发现采用条件为NaNO2:HF:H2O=6.4g:10mL:240mL去损20min时,去损的效果最佳,电池效率达到最高。采用该条件时,太阳能电池效率为17.46%,开路电压为623mV,短路电流密度为35.99mA/cm2,效率较常规多晶电池提高了0.72%。(本文来源于《北京交通大学》期刊2014-06-17)

李泽斌[6](2014)在《等离子体浸没离子注入对AZO透明导电薄膜的功函数调控及其机理研究》一文中研究指出透明导电氧化物(TCO)薄膜由于在可见光区具有很高的透过率、在红外区具有很高的反射率、并且具有较低的电阻率等特性,因此被广泛的应用于太阳能电池、平板显示、电磁屏蔽和防静电膜、气敏传感器、红外隐身材料和有机电致发光器件(OLED)等领域。在目前各种透明导电氧化物薄膜中,ITO的应用最为广泛,这是因为ITO具有较低的电阻率、较高的可见光透过率、较高的功函数。然而ITO薄膜在还原气氛或等离子体条件下,稳定性较差,薄膜中会有金属In析出,且当温度大于700 K时,ITO薄膜会出现性能退化现象,这主要是由于In向衬底的扩散引起的,比如将ITO用作OLED阳极时,就存在In向有机层扩散,使OLED器件光电性能劣化的问题。另外由于In属于稀有金属,据估计地壳中的In的含量仅为0.1 ppm,也将面临枯竭的问题,ITO的成本将越来越高,而液晶显示和太阳能电池,尤其是OLED器件等行业均需要大量的TCO材料,因此寻求新的TCO材料替代ITO已成为近年来TCO研究的热点。在诸多ITO的替代者中,ZnO及其掺杂体系被广泛的研究,包括掺Al、Ga、In、Zr、B和稀土元素掺杂的ZnO薄膜都有报道,其中掺铝氧化锌(AZO)薄膜由于光电性能优异,且具有原材料丰富、绿色环保、成本低等显着优点,被认为是ITO最理想的替代者之一。然而AZO的功函数仅为4.5 eV左右,与有机材料的HOMO能级(如NPB,5.7 eV)的失配度大,因此将AZO作为阳极材料应用于OLED时,需要将其表面功函数提高到与有机层HOMO能级相当的水平。目前AZO表面功函数调控的研究报道比较少,但AZO与ITO性质相似,ITO表面功函数调控的理论和方法同样适用于AZO。氧等离子体处理被认为是ITO表面处理中一种常用且最有效的方法,其可将功函数提高0.6 eV,但空穴注入势垒仍然较大;而且人们对于功函数变化机理的认识仍存在很多争议;以及氧等离子体处理后功函数的时效性等问题的物理机制尚不明确。针对上述问题,本论文开展了采用等离子体浸没离子注入(plasma immersion ion implantation, PⅢ)技术对AZO透明导电薄膜进行表面功函数调控的研究。利用开尔文探针、XPS、XRD、AFM、四探针测试仪和紫外可见分光光度计等分析手段对PⅢ改性后的AZO薄膜的表面功函数、表而化学成分、晶体结构、表面形貌和光电性质进行了表征。从实验和机理两方面对功函数的变化进行了分析和研究。主要的研究内容和结果如下:(1)首次提出采用PⅢ技术对AZO薄膜进行表面功函数调控的研究,系统的研究了不同的工作气体种类、偏压大小、处理时间和脉冲宽度对AZO表面性能的影响,对氧PⅢ处理、氧ICP处理和参考样品的性质进行了对比研究。利用上面提到的各种表面分析手段对氧PⅢ和氧ICP处理的样品进行表征后,我们发现氧PⅢ在大幅提高AZO薄膜表面功函数的同时并未对薄膜的晶体结构、表而形貌、电光学性质造成明显的影响。(2)在对实验进行多次优化后获得了最佳的PⅢ改性效果。实验结果表明:采用氧气作为工作气体,在本底真空1.0x10-3Pa,气体流量50 sccm,工作气压4.0 Pa,射频功率88 W,偏压源电压-500 V,脉冲频率1 kHz,脉宽10μs,处理时长30分钟的实验条件下,PⅢ的改性效果最好,AZO的功函数相比参考样品最大可被提高1.1 eV,其功函数值已经足以和有机材料的HOMO能级很好的匹配。而氧ICP处理的仅增加了0.6 eV,说明氧PⅢ可在氧ICP处理的基础上将功函数再提高0.5 eV,而且我们发现所有经过氧PⅢ的样品的功函数都比氧ICP处理的要高,因此证实氧PⅢ是比氧ICP更有效的提高AZO表面功函数的处理方式。(3)对于经过氧ICP和氧PⅢ处理后AZO功函数提高的现象,我们在前人的基础上并通过具体的实验和理论研究,对其提高的机理进行分析并提出了自己的理论解释。我们认为功函数提高的根本原因是表面污染的清除和氧空位的减少,其中氧空位的减少是主要原因。氧ICP和氧PⅢ处理均能有效的清除AZO表面的污染,增加表面的氧含量,表面氧含量的增加使得氧空位减少,导致表面载流子浓度降低引起费米能级的下降,继而功函数提高。而氧PⅢ由于处理的深度比氧ICP更深一些,不是单纯的表面被动吸附,而是主动的将氧原子注入到AZO表层几个到十几个原子层的深度,所以注入的氧的量更多,更能有效的减少氧空位,且注入的氧原子受到晶格的束缚很难逸出,因此氧PⅢ比氧ICP处理更有效且处理效果保持的更持久。因此我们就可以通过对AZO表面氧空位的多少进行调控从而实现对AZO薄膜表面功函数的调控,同时这个理论也可对现有所有实验现象和理论进行合理的解释。(4)通过对处理后功函数的衰退现象进行实验研究和机理分析,我们发现处理后功函数的时效性是由于表面二次污染、表面氧的扩散、光辐射和表面静电场四种因素相互作用以及其它一些因素共同引起的。氧化处理后AZO薄膜的极化表面很容易吸附空气中的杂质引起表面二次污染:表面氧的扩散将导致表面氧含量的减少,即氧空位增多,而光辐射和表面静电场又会加速这种作用,所以氧等离子体处理的效果会随着时间衰退。由我们上面提出的功函数变化机理可知,当表面污染增加和氧空位增加时,必将导致功函数的下降,这也可对功函数的时效性进行合理的解释。(本文来源于《复旦大学》期刊2014-04-02)

窦伟,张阳,李超波,夏洋[7](2014)在《浸没式等离子体注入设备的仿真优化》一文中研究指出针对集成电路注入设备对等离子体大面积、高密度和良好均匀性的要求,利用CFD-ACE仿真软件对1500 mm×1500 mm大面积感应耦合等离子体腔室做了多物理场综合仿真。利用正交实验法对等离子体腔室结构和工艺参数进行仿真优化,得到了能够产生高密度均匀的等离子体优化参数。对参数优化后的等离子体腔室做了仿真分析,结果表明腔室中气体流速会受到电极卡盘上方线圈的扰动。另外仿真发现腔室中电极卡盘上方等离子体密度具有整体分布均匀,但是边缘部分出现等离子体密度陡变的特点。分析原因为工艺气体的扰动以及电极卡盘边缘上表面和侧面对等离子体双重复合两方面的影响。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2014年03期)

李泽斌,吴忠航,居家奇,何孔多,区琼荣[8](2013)在《利用等离子体浸没离子注入技术对AZO薄膜表面改性的研究》一文中研究指出利用等离子体浸没离子注入技术(PⅢ)对AZO薄膜进行表面改性,然后用X射线光电子衍射仪(XPS)和开尔文探针(KP-Probe)对结果进行了表征。结果发现,AZO薄膜表面的氧元素含量经过处理后显着提高,而碳含量明显减少;AZO薄膜的表面功函数最高可提高约1.0eV,并且在空气中放置96小时之后还保有0.4eV的增量;XPS对O1s结合能偏移量的分析也和功函数的增量有很好的一致性。(本文来源于《第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会会议摘要集》期刊2013-08-15)

成卫海,何龙,范晓轩,区琼荣,梁荣庆[9](2013)在《等离子体浸没式氧离子注入技术修饰ITO表面的研究》一文中研究指出有机电致发光器件(OLED)具有自发光、低功耗、响应快、亮度高、可视角度大等特点,是下一代理想的显示技术及面光源.当前OLED广泛采用氧化铟锡(ITO)透明阳极兼出光窗口,然而,ITO表面功函数与器件内层有机材料最高电子占有轨道(HOMO)之间的势垒较高,器件工作电压高,导致能效偏低以及稳定性差等问题.射频等离子体处理ITO可获得一定幅度功函数提高(约0.4eV),但仍未达到与有机材料最高电子占有轨道匹配程度,而且,处理效果时效性很短,只有数小时.而采用等离子体浸没式氧离子注入(PIII)技术修饰ITO表面,可精确控制氧离子注入剂量及深度,改变ITO表层氧、铟、锡3种元素原子比例.在不改变ITO薄膜主体透明性及导电性的基础上,表面功函数提高幅度达0.8eV,与主要的OLED空穴输运有机材料的HOMO能级匹配,并且,处理效果经过50h后未见明显衰退迹象.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2013年04期)

田立成,石红,李雪春,张天平[10](2013)在《离子成分比对等离子体浸没离子注入圆柱形介质管内表面鞘层演化特性的影响》一文中研究指出采用一维和双离子自洽流体模型研究了等离子体浸没离子注入圆柱形聚对苯=甲酸乙=醇酯介质内表面的离子鞘层动力学。在模型中,考虑工作气体为氮气时离子成分为氮原子离子N+和分子离子N2+。计算结果表明,不同的离子成分比具有不同的鞘层演化特性,氮原子离子含量高会导致严重的充电效应。在实际工艺中,可通过调整相关参数以降低原子离子N+的成分以抑制充电效应。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2013年04期)

等离子体浸没式论文开题报告

(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:

等离子体浸没离子注入(Plasma-immersion-ion-implantation,简称PIII)由于其成本低廉、操作简单以及对样品能够进行高效处理,现已被广泛应用于金属、半导体以及绝缘介质材料改性等领域中。然而在实际的PIII工艺中,由于绝缘介质的待处理表面存在比较严重的充电效应,使得PIII在具体的应用中会面临很多问题。当施加的是负脉冲形式且幅值很高的电压时,由于介质材料容性的存在,介质表层最终得到的电势要低于所施加的负高压脉冲。在这种情况下,注入到介质层表面的离子能量就达不到理想值。此外,当表面的电荷堆积到一定程度时可能产生电弧,严重时会给待处理工件和设备带来损坏。数值模拟方法有利于研究分析上述问题,模拟的结果可以为优化实际的工艺参数提供参考。本文通过一维流体力学模型,利用C语言实现编程,对一维平面介质靶鞘层特性进行了数值模拟。具体内容安排如下:第一章,详细介绍了PIII技术的特点、应用、研究方法以及研究现状。第二章,主要是介绍本文在具体的数值模拟时所使用的理论模型以及相关的物理理论。包括鞘层动力学理论,有碰撞和无碰撞冷流体模型,二次电子发射效应以及在具体通过使用代码实现模拟计算的过程中所使用的一些思路及方法。第叁章,采用一维流体模型对平板形绝缘介质材质的待处理物体表层的PIII过程进行了数值模拟计算,得到并分析了鞘层的时空变化规律,然后具体讨论分析了各参数对离子注入实现表面改性效果的影响。结果表明:在等离子体浸没离子注入平面介质靶表层的过程中,鞘层内各物理量的变化不是均匀的。在实际的工艺中,在保证注入剂量的同时,应该有效地提高真空室中分布的等离子体的密度;为了减缓表面充电效应要尽量选择幅值大、上升沿时间长、下降沿时间较短的高压脉冲和比较薄的介质膜。

(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。

等离子体浸没式论文参考文献

[1].朱文艳.等离子体浸没离子注入介质材料鞘层演化规律[J].电子测试.2017

[2].朱文艳.等离子体浸没离子注入介质材料鞘层特性模拟研究[D].大连理工大学.2017

[3].黄琼俭,周永福,汪小利.浅谈等离子体浸没离子注入技术及其应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2014

[4].邹志超,李超波,罗军,夏洋.等离子体浸没离子注入技术在FinFET掺杂中的应用[J].半导体技术.2014

[5].肖高.等离子体浸没离子注入在太阳能电池中的应用研究[D].北京交通大学.2014

[6].李泽斌.等离子体浸没离子注入对AZO透明导电薄膜的功函数调控及其机理研究[D].复旦大学.2014

[7].窦伟,张阳,李超波,夏洋.浸没式等离子体注入设备的仿真优化[J].真空科学与技术学报.2014

[8].李泽斌,吴忠航,居家奇,何孔多,区琼荣.利用等离子体浸没离子注入技术对AZO薄膜表面改性的研究[C].第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会会议摘要集.2013

[9].成卫海,何龙,范晓轩,区琼荣,梁荣庆.等离子体浸没式氧离子注入技术修饰ITO表面的研究[J].中国科学:技术科学.2013

[10].田立成,石红,李雪春,张天平.离子成分比对等离子体浸没离子注入圆柱形介质管内表面鞘层演化特性的影响[J].真空科学与技术学报.2013

论文知识图

等离子体浸没式离子注入/沉积设...等离子体浸没式离子注入(Plll)...等离子体浸没式离子注入机装置平面型电感耦合等离子体源无等离子体空载状态下负脉冲高压电源...

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