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采用图案化电极改进电化学多孔硅制备工艺
摘要： 芯片上的多孔硅可以通过多种方法制备，但最简单的可能是一种无需外部电源的伽伐尼法。虽然这种蚀刻工艺相对简单，但其蚀刻过程高度依赖于背面贵金属与正面硅表面的表面积比（SAR）——二者分别作为电化学电池的阴极和阳极。该表面积比控制着蚀刻电流密度，因此局部差异可能产生高电流密度，从而对最终多孔硅膜的质量产生不利影响。本研究探讨了采用图案化背面铂电极的伽伐尼蚀刻技术。使用能模拟正面硅图案的图案化背面电极，可使整个样品的蚀刻电流更稳定，从而获得更均匀的多孔硅膜。本工作测试了三角形多孔硅膜，以与先前使用未图案化电极的研究进行对比。采用图案化电极时，观察到薄膜长度方向的蚀刻深度变化百分比为8%，较之相同正面硅图案搭配未图案化背面电极时108%的深度变化，这是显著的改进。
关键词： 多孔硅，电化学蚀刻，介孔，伽伐尼蚀刻
更新于2025-09-23 15:23:52
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新型电化学蚀刻全景式超大尺寸聚合物离子图像探测器的均匀位置灵敏度验证
摘要： 近期，在巨型电化学蚀刻腔室中加工的超大尺寸聚碳酸酯离子图像探测器的新应用，引发了人们对不同有效面积探测器的均匀位置灵敏度及离子能量响应一致性的关注。为此，本研究针对小尺寸（2×2×2 cm2）、中等尺寸（17×17 cm2与22.6×22.6 cm2）及大尺寸（33×33 cm2）探测器，在宽能区范围内考察了不同有效面积上α粒子的均匀位置灵敏度、探测效率及径迹直径，旨在消除探测器有效面积的影响。实验采用50 Hz - 高压场条件，研究了通量约1.0×10? α粒子·cm?2的6种不同能量（约0.3至约3.0 MeV）α粒子。以33×33 cm2探测器为例，对其6行6列共36个位置进行了研究。结果表明：仅在约0.8 MeV α粒子能量下，不同有效面积探测器才具有相同的效率和平均径迹直径。由此得出结论：(1) 对于dE/dX)粒子 ≥ 约0.8 MeV α粒子dE/dX)的粒子，其位置灵敏度、效率和α粒子能量响应在不同有效面积探测器上具有一致均匀性；(2) 对于dE/dX)粒子 < 约0.8 MeV α粒子dE/dX)的粒子，需根据各探测器有效面积和粒子类型施加相应的"电压补偿因子"(Vc)，以实现高效、一致且均匀的离子探测。
关键词： 电化学蚀刻、聚碳酸酯径迹探测器、有效探测器面积、位置灵敏度、电压补偿因子
更新于2025-09-23 15:23:52
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氧等离子体处理对六硼化镧尖端发射体场发射性能的影响
摘要： 采用电化学蚀刻技术制备了多晶六硼化镧（LaB6）尖端场发射体。主要讨论了氧等离子体处理对其形貌、结构及场发射性能的影响。结果表明：氧等离子体处理后发射体表面形貌未发生显著变化；该处理未在LaB6发射体中引入新相，但能清除表面污染物从而降低功函数。经2分钟处理的阴极在场发射测试中展现出最佳发射性能，在2000V电压下获得8.2μA发射电流，尤其表现出优异的抗氧离子轰击能力。
关键词： 电化学蚀刻，场发射体，六硼化镧
更新于2025-09-23 15:23:52
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钻石纳米羽
摘要： 本文报道了一种我们称之为"金刚石纳米羽"（DNFs）的特殊金刚石纳米结构。该结构通过电化学刻蚀掺杂纳米晶金刚石（NCD）薄膜后形成。高分辨率扫描电镜显示，DNFs具有高度多孔的分形几何特征，可观察到其"羽轴"、"羽枝"和"羽小枝"结构。这种纳米结构具有极高长径比——高度与刻蚀金刚石薄膜厚度相当，横向尺寸小至数纳米。该结构既不属于常规定义的NCD，也不属于超纳米晶金刚石（UNCD）。拉曼光谱表明，电化学刻蚀后DNFs的晶界信号强度较刻蚀前显著降低，暗示其多孔结构与晶界质量损失相关。初步电化学测试显示，从NCD薄膜制备DNFs后电容提升超过300倍。凭借特定孔径结构和简便制备方法，DNFs有望成为超级电容器、电池、传感器及太阳能电池等器件的理想材料。
关键词： 金刚石纳米羽状结构、超级电容器、纳米晶金刚石、拉曼光谱、电化学蚀刻
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过电化学蚀刻实现的薄膜倒装焊UVB LED
摘要： 我们展示了一种在311纳米紫外B波段（UVB）发光的薄膜倒装芯片（TFFC）发光二极管（LED），该器件通过电化学蚀刻牺牲层Al0.37Ga0.63N实现了衬底移除。TFFC LED的电致发光光谱与原生长LED结构高度吻合，未显示电化学蚀刻对结构和光学特性造成任何退化迹象。这一成果得益于针对LED结构及电化学蚀刻条件，对牺牲层和蚀刻终止层进行了恰当的外延设计。实现TFFC紫外LED是提升光提取效率的关键一步，而光提取效率正是限制氮化铝镓基LED功率转换效率的重要因素。
关键词： 薄膜倒装芯片，氮化铝镓，光提取效率，UVB发光二极管，电化学蚀刻
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过电化学丝网印刷对PVD金属叠层进行选择性种子层图案化以应用于太阳能电池
摘要： 电化学丝网印刷（ESP）作为一种可用于叉指背接触（IBC）或硅异质结（SHJ）太阳能电池等器件的薄金属叠层图案化工艺，其原理验证已得到证实。通过该工艺，成功在100纳米物理气相沉积（PVD）铝层上实现了125×125平方毫米叉指背接触网格的图案化。为提升图案化分辨率，研究对ESP工艺进行了优化，在100纳米厚铝层上实现了平均宽度36±5微米的矩形沟槽图案。目前ESP技术可应用于PVD铝、铜或两者叠层材料。最终构建的铝铜金属叠层结构不仅通过待加工层下方的第二金属层改善了ESP加工时的电流分布均匀性，还为后续铜电镀工艺提供了额外优势。该技术从晶圆基板向聚合物薄膜的成功转移极大拓展了应用场景——尽管待加工表面形貌会影响印刷效果。
关键词： 硅、丝网印刷、柔性电路板、电镀、叉指背接触（IBC）太阳能电池、电化学蚀刻、水性印刷浆料、铝/铜叠层
更新于2025-09-16 10:30:52
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自上而下刻蚀的III族氮化物量子点单光子发射
摘要： 我们报道了通过电化学刻蚀方法从外延晶圆制备的III族氮化物量子点（QDs）的单光子发射特性。通过这种自上而下的制备方法，获得了直径小于10纳米且嵌入氮化镓纳米针中的量子点。由于尺寸诱导的量子限制效应，这些量子点的光致发光相比外延晶圆出现了3.35纳米的蓝移。在低温条件下，观测到二阶相关值低至0.123，表明其具有高纯度的单光子发射特性。我们的量子点在高达130K的温度下仍能实现单光子发射，并具有0.69的高偏振度，与外延生长合成的量子点性能相当。本工作证明了通过电化学刻蚀III族氮化物晶圆制备的自上而下量子点可实现单光子发射。
关键词： 单光子发射、III族氮化物、量子点、电化学蚀刻
更新于2025-09-16 10:30:52
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《AIP会议论文集》[作者 国际创新材料科学应用会议：ICIMA-2018 - 印度泰米尔纳德邦（2018年9月27-28日）] - 化学气相沉积法制备多孔硅中氧化锌厚度层对其性能的影响
摘要： 我们报道了采用电化学蚀刻（ECE）技术制备多孔硅，并通过化学气相沉积（CVD）在其表面生长氧化锌纳米颗粒层（P型）的相关特性。X射线衍射对晶体结构的研究表明，氧化锌薄膜对多孔硅的结构性能具有积极影响。此外，随着氧化锌层厚度增加，这些性能得到进一步提升。基于原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）的测量，我们研究了ZnO/PSi的形貌特性。结果显示，随着氧化锌薄膜的晶体生长，多孔硅基板的结构稳定性得到改善。同时观察到，当多孔硅表面的氧化锌薄膜增厚时，其粗糙度（RMS）值也随之增大。所有结果表明，通过CVD技术制备的氧化锌薄膜具有良好的均匀性。最后可以明确，多孔硅基板能够为提升六方晶系氧化锌薄膜的结晶质量创造条件，这可能归因于多孔硅的海绵状结构特性。
关键词： 氧化锌、多孔硅、扫描电子显微镜、化学气相沉积、原子力显微镜、电化学蚀刻、X射线衍射
更新于2025-09-10 09:29:36
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用于高品质因数石英音叉力传感器的高质量轻质纳米尖端电化学蚀刻：原子力显微镜应用
摘要： 市售石英音叉（QTF）通过在音叉顶端微组装尖锐针尖，可转变为自感知与驱动的力传感器。针尖质量对传感器品质因数（Q值）起决定性作用，因此轻质纳米针尖的制备是实现高Q值QTF传感器的前提条件。本研究报道采用两步电化学蚀刻技术制备超轻钨纳米针尖，可用于开发高Q值QTF力传感器。首先对一端（1-2毫米）带保护涂层的钨丝施加梯形波电蚀，形成细长（直径约10-40微米）、长度约2-5毫米的微针；第二步通过直流电蚀制备锐利针尖?；谒颇擅渍爰?，已成功开发出Q值达6600-8000的高性能QTF力传感器。通过纳米光栅和三嵌段共聚物表面的原子力显微镜扫描实验，验证了该传感器的优异扫描性能。
关键词： 石英音叉、纳米尖端、原子力显微镜、力传感器、电化学蚀刻
更新于2025-09-04 15:30:14