一、硅片清洗及最新发展（论文文献综述）
王亚洲[1]（2021）在《纳米压电梁谐振式加速度计的设计与仿真》文中研究说明迄今为止,基于MEMS技术的微机械谐振式加速度计已得到战略级应用（惯性导航与制导）。谐振式加速度计可将加速度信号直接转换为频率的变化量,通过简化数字电路和消除模拟信号的干扰来提高输出精度以及可靠性。但随着谐振式加速度计在惯性导航与制导的应用越来越广泛,现有的谐振式加速度计的精度以及性能已经无法满足需求,难以应用于高精度制导和空中姿态微调,因此,亟需高精度的谐振式加速度计。近几年来,新型纳米材料已开始被用于MEMS加速度计中,其中,氧化锌具有很高的谐振频率以及良好的压电特性。因此,基于纳米压电梁的谐振加速度计有望成为新一代高精度导航和制导的发展方向之一。基于谐振式加速度计的研究现状以及未来高精度的市场需求,本文设计出了一种基于纳米压电梁的谐振式加速度计,采用氧化锌作为谐振器材料,有效地提高了谐振器的谐振频率,具有高灵敏度、高频响的特点;通过设计上下对称式分布结构实现差分式检测,不仅使灵敏度加倍,还降低温度共模以及非线性误差;通过设计左右两端支撑梁有效地降低交叉灵敏度,增强抗干扰能力。建立加速度计以及谐振梁的物理模型,同时基于理论模型,对纳米压电梁谐振式加速度计结构参数进行优化设计。在ANSYS Workbench仿真平台下对其进行分析:上下谐振器的谐振频率分别为2.98793MHz和2.98729MHz,具有高的谐振频率;在该谐振频率下X方向的位移要比Y、Z两个方向高两个数量级以上,具备抗干扰能力;在2000g加速度载荷作用下该加速度计最大应力为241.46MPa,远小于硅和氧化锌材料的极限强度,说明在高过载极限加速度环境中具有较强的抗过载能力;在±10g的设计量程内,该结构的灵敏度为1.13311k Hz/g。最后,基于SOI微加工工艺技术,设计纳米压电梁谐振式加速度计的工艺流程。
孙敬敬[2]（2021）在《数字ELISA微流控芯片的研制及其在检测蛋白质生物标志物的应用研究》文中进行了进一步梳理生物分子的定量检测在健康监测、生物应用、疾病诊断等方面有重要意义。酶联免疫吸附法（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay,ELISA）由于可以使用酶联抗体进行信号放大,被广泛用于蛋白质生物标志物的检测。传统的ELISA对目标分子的检测下限约为10-12 M,不能满足浓度在10-16 M到10-12 M之间的低浓度生物标志物的检测。数字ELISA将单个蛋白质生物标志物-酶复合物单分散封闭进飞升级别的单个反应单元中以实现单分子高灵敏度检测。单个酶分子分解的荧光底物产生的荧光信号能够在小的反应单元中（飞升级）积累到高浓度从而被传统的荧光显微镜采集到。本文研制了一种无动力飞升级小室阵列微流控芯片,通过将单个超顺磁珠分散进单个小室实现对低浓度的生物标志物进行检测。飞升级的小室阵列芯片用聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane,PDMS）材料由注塑法制作而成。在磁珠捕获目标分子后,与酶的反应底物混合加入芯片中。液相由于毛细力进入小室中,磁珠由于自身重力沉入小室。加入氟油将单个飞升级的小室分隔开并将过量的磁珠带离小室阵列的上表面。以上进样过程使用移液器进行操作便可完成,无需外加泵或阀。无动力飞升级小室阵列微流控芯片极大地简化了磁珠在飞升级小室里的上样、分散与封闭,具有制作简单、成本低、无需进行任何表面修饰等优势。为了进一步验证该无动力飞升级小室阵列微流控芯片可以用于单分子的检测,使用链霉亲和素标记的磁珠检测生物素标记的β-半乳糖苷酶（biotinylatedβ-galactosidase,BβG）。由于整张芯片上有约百万个小室,所以可以对约6×105个的磁珠进行检测,对BβG的检测下限达到了 930 zM,对肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor-α,TNF-α）的检测下限达到 了～50.48 fg/mL（2.88 fM）。由于芯片上单个反应单元的数量有限,极大限制了芯片的动态检测范围,本文基于无动力飞升级小室阵列芯片的工作研制了一种数字-模拟读数相结合的微流控芯片,兼顾了高灵敏度和大动态检测范围。该芯片包括两个区域,数字计数区和模拟读数区,两个区之间通过一个反向倒三角喇叭口结构的通道连接起来。使用该芯片对BβG进行检测,检测范围达到2 aM（10-18 M）到100 pM（10-10 M）M,芯片的检测动态范围达到了 8个数量级。检测前列腺癌的肿瘤标志物（prostate-specific antigen,PSA）的动态范围达到了 7个数量级。综上,本论文展示了数字计数的飞升级小室阵列芯片和数字与模拟读数结合的微流控芯片,通过终点检测实现了高检测灵敏度和大的动态检测范围。芯片具有成本低,操作简单,灵敏度高等优势,有望成为蛋白质生物标志物检测的数字免疫芯片平台。
黄兆岭[3]（2020）在《柔性金属纳米结构执行器制造关键技术及其应用研究》文中研究指明柔性电子器件主要以柔性材料为基底薄膜层,结合微纳米集成制造工艺设计制造具有传感,数据存储以及能源转化等多种功能的元器件,在航空航天、生物医疗、信息传感等领域有广阔的应用前景。基于MEMS微执行器件的医疗器械发展日新月异,作为柔性医疗器械的关键元件,微电极阵列执行器件受到了广泛的关注。微电极阵列（MEAs）作为执行器关键元件,可对神经或肌肉进行电刺激,记录来自神经细胞的动作电位,从而实现在活细胞组织和电子设备间的传导。然而,常规微电极器件存在高电阻抗,低粘附以及生物相容性差等缺陷,导致其在医学检测、生物传感、微机器人等应用中遇到了诸多困难。其中最主要的是电极在植入体内电阻抗过大,导致刺激和记录过程中需要施加大电流,这种现状不仅将严重损伤接触位置皮肤和组织,而且还将极大的降低其金属和高分子层之间的粘附力,导致微电极器件快速失效。另外由于高分子柔性材料与金属涂层之间的杨氏模量不匹配问题,导致柔性电极在长期植入过程中金属层涂层很容易脱落。因此,为了开发出具有粘附力高,阻抗低的柔性电极器件,针对制造过程中的关键技术工艺进行改进具有重要的科学意义和应用价值。本论文通过反应离子干法刻蚀以及软光刻中的微接触印刷方法研究如何通过新的工艺方法加工制备具有不同纳米结构的微电极执行器,使其具有低阻抗性能,高粘附性能以及优良的拉伸扭转性能。本文基于神经刺激/记录中重要的执行电子器件柔性微电极阵列为主要研究对象,重点关注具有纳米结构的柔性电极执行器件制造领域的关键技术。主要目的是通过不同的制造工艺步骤提高具有金属导电层的电极阵列电学性能和机械性能。特别是,高分子柔性材料与金属涂层之间的粘附力以及导电金属层与生物体界面的阻抗性能。基于粘附性力学理论基础,分析金属层在柔性金属基底薄膜表面的分子作用力。主要通过建立柔性高分子材料与导电金属层之间纳米压痕测试模型以及纳米划痕测试模型来表达其表面金属层弹性模量,进一步分析薄膜硬度和摩擦系数以及压痕深度变化。同时,使用COMSOL Multiphysics有限元仿真方法在视网膜模型中进一步研究柔性电极的触点大小与产生的热量关系,为柔性电极的参数设计提供一定的参考。基于MEMS工艺制造方法,探索柔性金属电极执行器加工制造工艺过程,制备了10通道和126通道的神经刺激/记录柔性电极器件。而且对MEMS工艺过程中的反应离子刻蚀（干法刻蚀）的参数进行优化,使用刻蚀之后得到的凹凸纳米结构模型提高了金属层与高分子柔性基底的粘附力。为了更进一步优化电极触点的电学性能,通过在电极触点电镀不同3D纳米形貌的结构进一步减小了涂层表面的阻抗,提高了柔性电极涂层界面的电荷存储容量以及接触表面积。通过对薄膜的纳米压痕以及纳米划痕形貌分析,金属层在经历第一阶段至第三阶段的纳米划痕薄膜破坏过程中,柔性基底上的凹凸纳米结构可以在一定程度上降低了薄膜的内聚力破坏。采用微接触印刷（μCP）工艺技术,以聚多巴胺（PDA）仿生涂层为中间缓冲层,铂纳米线（PtNW）为导电金属层,制造了一种新型的可植入式柔性电极执行器件。通过微接触印刷压力的大小,研究了微印刷工艺制造的薄膜厚度以及成型制造之后表界面阻抗性质。基于仿生粘附PDA薄膜材料,在分子水平上改善了基底层与金属层杨氏模量不匹配的问题,并使用机械疲劳寿命测试方法（包括超声波浴实验,扭转疲劳实验）研究其粘附性性能的改善。使用体外测试方法,测试了PI-PDA/PtNW柔性电极器件的电学性能及其与PI-Ti/Pt柔性电极的性能对比。通过使用nano-TiO2颗粒加速PDA仿生薄膜涂层的沉积,这种加工方案为其表面电子在光照下发生电子转移的特性以及对铂金属纳米结构涂层的加速沉积机理有重要的研究价值,进而通过这种工艺得到了柔性金属涂层电极执行器的快速制造的工艺。通过添加nano-TiO2半导体材料到PDA涂层薄膜的内部和表面,解决PDA仿生涂层材料和铂纳米线的原位生长时间过长的不足,缩短柔性电极器件的制造时间。基于光照条件下纳米TiO2表面电子-空穴分离现象,研究其稳定状态下极化电流性质与紫外光照强度的线性关系。将所制备的柔性电极植入大鼠脑部和视网膜内部分析其检测效果,并与当前商业电极的植入性能作对比。主要从动物实验平台的系统搭建,动物手术实验以及信号采集、处理等几个方面进行分析,同时处理和比较三种不同种类的电极信号。通过比较不同刺激阈值下的电极记录神经信号动作电位波形,研究比较柔性PDA/PtNW微电极的体内刺激信号相对Ti/Pt微电极的信噪比以及检测神经信号动作电位的密集度。综上所述,本文首先通过磁控溅射、干法刻蚀、湿法刻蚀等系列工艺方法开发了一种柔性神经电极器件的制造工艺,并通过优化反应离子刻蚀工艺参数,得到了一种凹凸纳米结构增强金属层与高分子层的一个完整的工艺参数。通过控制甲酸溶液的浓度以及电镀电位的大小得到了一种3D垒晶状纳米密集结构,这种结构可以将相对粗糙度（RMS）提高到116.5 nm,阻抗降低到0.824 kΩ。使用软光刻工艺制造方法和聚多巴胺粘附性仿生材料在分子领域改善了高分子材料与金属层之间的杨氏模量不匹配问题。进一步通过微接触印刷工艺降低了制造成本的,使用化学自组装工艺方法原位生长铂纳米线导电金属层,获得具有较大比表面积的涂层。通过紫外光照下纳米二氧化钛的电子转移效应,快速氧化PDA仿生涂层合成以及铂金属导电金属涂层的还原,将制造时间整体缩短至原来的十六分之一。通过搭建动物实验平台,参照当前应用广泛的商业铂铱合金电极,测试了电极在动物神经记录和刺激过程中表现的性能。本研究对未来柔性电极执行器件的制造的关键技术工艺突破具有重要的科学意义和应用价值。
吕欣[4]（2020）在《TOPCon型N-PERT双面太阳电池工艺技术的研究》文中进行了进一步梳理光伏产业作为能源转型和落实能源生产与消费革命的决定力量之一,产品的降本增效是我国实现光伏平价上网的基础,而研制新结构、开发新工艺一直是光伏电池生产制造中的重要环节。TOPCon型N-PERT高效电池相比传统P型晶体硅电池具有少子寿命高、无光致衰减及温度系数小等优点,是当前光伏电池技术研究的热点之一。本文对TOPCon型N-PERT双面电池开展模拟设计、关键技术研究及工艺优化等,主要内容如下:1.对影响电池性能的关键部分开展模拟设计,初步确定了电池结构的基础参数,结果为电池结构前表面采用70 nm的SiNx:H减反射膜层,2 nm的Al2O3层,1～2 nm的SiO2层;背表面采用80 nm的SiNx:H减反射膜层,120 nm磷掺杂的多晶硅层及1.2 nm的隧穿氧化层。2.对硼扩散工艺开展研究与优化,通过降低发射极饱和电流密度和发射极-金属接触电阻率得到最佳扩散工艺,优化后方块电阻的标准差从最初的5.12Ω/□降低为2.56Ω/□。同时通过对前表面钝化机理的系统研究,确定最佳钝化叠层组合为SiO2/Al2O3/SiNx:H。3.研究了本征Poly-Si层沉积、隧穿氧化层生长及Poly-Si层的掺杂工艺,结果表明为了得到最优电池转换效率,隧穿氧化层地最佳厚度为1.2 nm,最佳离子注入剂量为3.5e+15 cm-2,Poly-Si层的掺杂浓度为2～3×1020cm-3时,且磷掺杂源在背表面n-Si中形成一定的扩散“带尾”态时,背表面具有最优的钝化水平,电池转换效率平均值可达到22.44%。4.通过研究BOE清洗、背面印刷方式及金属化工艺等对电性能的影响,实现了工艺匹配与优化,数据显示TOPCon电池结构相比常规N-PERT电池结构可实现1%转换效率的提升。
王志学[5]（2020）在《隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）结构的钝化和吸杂效应研究》文中研究说明隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）是一种用于晶硅太阳能电池的钝化结构,其由一层超薄的氧化硅和一层重掺杂的多晶硅组成,主要用于电池背表面的钝化,可以实现优异的表面钝化和载流子的选择性收集,用其制备的晶硅太阳能电池的转换效率已经超过了25.7%。但这与理论极限效率相比,还有很大的提升空间。晶硅内部的杂质和缺陷以及电池前表面的金属-半导体接触复合损失已经是制约电池效率继续提升的主要因素。TOPCon因为其独特的结构,存在着吸除杂质的可能性,以及在其多晶硅层掺入一些元素可以改变其光学性能,因此,该结构可以用于电池的前表面并成为当前TOPCon结构的研究热点。针对这些方面,本文对TOPCon结构的吸杂效应和掺入C元素后的钝化及电学性能进行了研究。对于TOPCon结构的吸杂效应,首先采用溶液浸泡法在硅片中引入Fe杂质,采用硝酸氧化法制备超薄氧化硅,利用等离子体增强化学气相沉积（Plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD）在氧化硅层上沉积掺杂层,围绕着TOPCon结构的制备过程设置退火温度、保温时间、氧化硅厚度、多晶硅层厚度、多晶硅层掺杂浓度和硅片初始Fe浓度为变量,利用少子寿命仪测试并计算出Fe含量,表征各个参数对吸杂效应的影响;对于TOPCon结构的钝化性能,向TOPCon的P掺杂多晶硅层掺入了不同含量的C,改变了晶化温度和退火升温方式,采用少子寿命仪测试其钝化性能,利用四探针方阻测试仪测试钝化层的方阻,利用拉曼光谱仪分析钝化层的晶化率,利用电化学电容电压（Electrochemical capacitance-voltage profiler,ECV）法测试P的激活与扩散分布,利用半导体参数仪分析了掺C后接触电阻率的变化,综合讨论分析了C的掺入对钝化结构的钝化和电学性能的影响。主要结论如下:（1）退火温度和保温时间均促进了TOPCon结构的吸杂效应。退火温度从720℃升高到920℃时,残留Fe含量从2.2×1011 cm-3降低到8.4×109 cm-3;保温时间从10 min增加至180 min时,残留Fe含量从1×1011 cm-3降低到1.5×109 cm-3;氧化硅层和多晶硅层作用效果相反,氧化硅层抑制吸杂过程的进行,多晶硅层则是主要的吸杂区域,其厚度增加,吸杂效应增强;多晶硅层P浓度的增加增强了吸杂效果,主要原因是P浓度的增加提升了多晶硅层容纳Fe原子的能力,同时P的内扩散对氧化硅造成了一定程度的破坏,这些都会增强吸杂效果。（2）硅片初始Fe含量的不同也会对TOPCon吸杂效果造成差异,初始Fe含量越低,吸杂之后,硅片的钝化水平恢复得越好,少子寿命和iVoc也都会大幅度提升;Al2O3的氢化处理对吸杂效应和钝化性能的提升都有一定的促进作用。数据表明,TOPCon结构可以显着提升硅片的体寿命,同时实现优异的表面钝化。实际工业生产中硅片的杂质浓度是远低于1×10111 cm-3的,因此利用TOPCon结构优异的表面钝化和吸杂效应,使得较低质量的硅片也有机会制备较高性能的太阳能电池,这对电池的工业化应用意义重大。（3）钝化层掺入C以后,TOPCon结构可以承受更高的晶化退火温度,在880℃～940℃的温度区间内,掺C样品的iVoc均能稳定在735 mV左右;当CH4/SiH4大于1.5时,从600℃开始升温退火的样品也能达到从室温开始升温的钝化水平,iVoc均超过了735 mV,且此时P的扩散分布不受升温方式的影响;C的掺入以及升温方式对钝化层的晶化率没有影响,无论是否掺C,多晶硅层的晶化率均达到约70%。（4）C的掺入增加了钝化层的方阻,不利于载流子传输;升高退火温度可以激活更多的P原子,降低钝化层的方阻。C的掺入也提高了钝化层的接触电阻率,两者成正比例关系。
朱帅杰[6]（2020）在《晶硅太阳能电池表面织构制备技术及试验研究》文中研究说明通过绒面处理减少光的反射损失是提高太阳能电池光电转换效率的一个重要方法,根据晶硅种类的不同,常用的绒面处理方式也不相同。对于单晶硅,多是利用其晶粒排列有序,在碱性溶液中（100）面和（111）面腐蚀速度差异较大的原理,获得金字塔绒面结构;对于多晶硅,由于晶粒取向不规则,各向异性腐蚀无法得到均匀的微观织构,一般采用HF/HNO3体系进行各向同性腐蚀,在材料表面获得凹坑状结构。所用HF和HNO3毒性大、挥发性强,对环境和人体健康危害大,而NaOH溶液性质稳定,使用更为安全,因此本文采用NaOH溶液作为制备两种晶硅绒面的腐蚀液。在采用碱性溶液对多晶硅进行腐蚀处理时,通过在硅片上施加电压,可以弱化多晶硅化学腐蚀过程中晶粒取向不规则的限制,使材料表面沿着纵向和横向两个方向进行腐蚀,从而获得均匀的微孔结构,达到降低表面反射率的目的。但是单独的化学或电化学腐蚀所制备的晶硅绒面反射率一般在10%以上,为进一步降低反射率,本文提出将激光刻蚀与电化学腐蚀相结合的制绒工艺,主要研究内容如下:（1）研究了激光刻蚀、电化学腐蚀制绒机理。具体包括激光与材料相互作用过程中光子、电子、声子、晶格之间的能量传递过程,并分析了库仑爆炸和相爆炸的材料去除机制,另外对硅在碱性溶液中表现为各向异性腐蚀的原因进行分析。（2）进行了激光绒面制备。设计并进行正交实验,使用皮秒脉冲激光在单晶硅和多晶硅表面进行绒面制备,采用极差分析法,优化了激光加工参数,并分析了加工过程中的扫描间距、激光能量、脉冲频率、扫描速度、元素次数、离焦量对绒面反射率及微观形貌的影响。激光织构处理使得晶硅表面反射率大大降低,在4001000nm波长范围内,采用优化后的工艺参数所加工的单晶硅绒面平均反射率为5.5%,多晶硅平均反射率为3%;（3）进行了激光刻蚀-电化学腐蚀实验研究。在优化后的工艺参数所加工绒面基础上,进一步的进行电化学腐蚀实验,研究了腐蚀电压、溶液浓度、腐蚀时间对激光制绒后的绒面反射效果的影响趋势。实验发现,激光绒面处理后进行电化学腐蚀,可以在激光制备的微米级孔结构内壁产生纳米级的褶皱状结构,此微-纳二级结构的复合可使晶硅绒面反射率进一步降低。电化学腐蚀后,在4001000nm波长范围内,所制得的单晶硅绒面平均反射率最低达4.3%,多晶硅绒面最低达2.4%,表明采用电化学腐蚀的方法可以进一步的降低绒面反射率。本文的研究成果为在晶硅太阳能电池表面制备出具有更低反射率的绒面结构奠定了理论和实验基础,促进了低反射率晶硅绒面在太阳能电池领域的发展和应用。
李栓[7]（2020）在《新型稀土基高k薄膜及其MOS器件的制备和介电性能研究》文中指出随着集成电路集成度的不断提高,作为集成电路最基本单元—场效应晶体管的尺寸也不断缩小。在此过程中,面临的最大的挑战是栅介质层的厚度越来越薄,从而引发无法接受的漏电流和热损耗。由此,人们引入了高介电常数（高k）的材料来代替传统栅介质材料SiO2,目前工业化使用的高k材料为HfO2,但是其介电常数较低（≤20）,结晶温度低（<500℃）等缺点,只能满足未来几年集成电路发展的需求,所以为了集成电路长远发展,需要开发出新型高k栅介质材料代替HfO2。在众多高k材料候选中,稀土氧化物凭借较高介电常数、高禁带宽度和优异热稳定性等优势脱颖而出,但是,单一稀土氧化物的介电常数与HfO2相差不大,所以合理的结构设计是提高稀土氧化物介电性能的关键环节。此外,在介质材料中,介电常数和禁带宽度往往成反比,即在一种材料中很难同时实现高介电常数和高禁带宽度的统一,这是设计栅介质材料的难点所在。本论文通过磁控溅射制备了一系列稀土氧化物薄膜,通过掺杂或者叠层的方式,着重调控介电常数和禁带宽度两个参数,使其满足作为栅介质材料的要求,为新型栅介质材料的设计提供了新思路。主要研究包括:（1）研究了二元稀土氧化物薄膜制备过程中的溅射气氛（氩氧比）、金属电极种类和靶材纯度三组条件对其微观结构和介电性能的影响规律。结果显示:最优的Ar:O2的范围是（30～35）:（5～10）sccm;金属电极优选为Pt,且超高纯（>3N）靶溅射得到薄膜的介电性能更优,为后续制备更为复杂的三元及复合型稀土高k薄膜提供了数据支撑。（2）制备了两种钆基三元稀土氧化物GdYOx和GdAlOx。通过比较发现,这两种三元稀土氧化物的综合介电性能均优于单一的Gd2O3,介电常数均超过20,禁带宽度均大于5 eV,且漏电流均满足CMOS器件的要求,可作为新型栅介质材料使用。并且通过调控退火温度详细研究了两种三元稀土氧化物的热稳定,结果表明:两种钆基三元稀土氧化物最优的退火温度的范围是500～600℃,并对退火温度影响的机理进行了详细分析。（3）制备了一系列Ta、Ti掺杂的Gd2O3薄膜以及一系列Fe、Ni掺杂的La2O3薄膜。并研究了 Ta、Ti、Fe和Ni4种金属掺杂改性后稀土氧化物薄膜的微观结构、禁带宽度及介电性能,结果显示:微量（～1%）Ta或者（～3%）Ti掺杂Gd2O3后,介电性能得到了明显的提升,其中Ta掺杂后的Gd2O3介电常数可达到21.2,禁带宽度由5.27提高至5.45 eV。而Ti掺杂后的Gd2O3介电常数可达到23.9,漏电流为9.6×10-4A/cm2,介电性能优异。然而,即使微量的Fe（～0.94%）掺入也会严重损坏La2O3薄膜的介电性能,属于有害敏感杂质,在稀土金属提纯过程中应该重点去除;而适当的Ni（～10.04%）掺入有利于提高La2O3薄膜的介电性能,介电常数提高至22.08。Ni的掺入打破了人们原有的认知,适当的Ni掺杂改变薄膜的生长方式,降低薄膜的粗糙度,且拥有合适的禁带宽度（5.7 eV）及能带结构,这对选取合适过渡金属掺杂改性稀土氧化物薄膜具备启发意义。（4）通过双层薄膜复合的形式,引入优势互补的两种氧化物,即一种具备较大的介电常数的氧化物,与另一种具备较大的禁带宽度的氧化物,两者合理叠层复合后,介电性能上实现了突破。对于La2O3-ZrO2双层薄膜而言,Pt/La2O3-ZrO2/Si MOS器件的性能明显优于Pt/ZrO2-La2O3/Si MOS器件的性能,展示出介电常数为12.37、漏电流为3.5×10-4 A/cm2。此外通过拟合发现肖特基发射是主要的漏电机制,因此,ZrO2/Si相对比La2O3/Si堆栈拥有更小的漏电流归因于ZrO2更大的禁带宽度（6.4 eV）和更大的导带和价带偏移（VB=2.85 eV,CB=2.43 eV）提供了更高的肖特基势垒。对于TiO2-Y2O3双层薄膜而言,通过引入Y2O3作为钝化层与TiO2薄膜进行叠层复合,成功达到TiO2发挥其高介电常数的优势,规避其低禁带宽度的短板的目的。对Y2O3和TiO2薄膜的叠层顺序、子层厚度比例进行了优化,得到介电常数高达28.24,是目前商用HfO2的介电常数的1.4倍多,并对机理进行了详细的探究。此外,将此方法可拓宽到其他稀土氧化物薄膜,具备一定的普适性,为新型栅介质的开发和设计提供了新思路。
郭雪琪[8]（2020）在《基于不同氧化硅中间层的p型多晶硅钝化接触结构的制备、表征和应用研究》文中研究表明为了进一步优化单晶硅（c-Si）太阳电池的各项输出参数,研究开发了隧穿氧化物钝化接触（Tunnel Oxide Passivated Contact,TOPCon）太阳电池。TOPCon太阳电池是一种用超薄氧化硅（Si Ox）和高掺杂多晶硅（poly-Si）来制备载流子选择性钝化接触结构的新型太阳电池。由于高质量的掺硼（B）p+-poly-Si/Si Ox结构（p-TOPCom）更加兼容现有PERC太阳电池生产线,也可用于以n-c-Si为衬底的双面TOPCon太阳电池的制备或是钙钛矿/晶硅叠层电池的研究,因而p-TOPCon具有研究范围广、潜力大、能为企业进一步降低生产制造成本的优点。但p-TOPCon的钝化接触水平及电池性能还有待进一步提升。为此,本论文研究了三种不同方式制备的Si Ox的性质、Si Ox/c-Si界面钝化水平、p+-poly-Si薄膜结晶质量、晶化退火过程中B原子向单晶硅衬底的扩散分布对p-TOPCon钝化水平的影响,研究了优化后的氧化硅与掺硼多晶硅薄膜对电流的传导能力差异,制备了光电转换效率较高的双面TOPCon太阳电池。本论文的研究对进一步提高p-TOPCon钝化水平和降低电池生产成本、简化制备工艺和提高电池光电转换效率具有一定的参考价值和意义。本论文的主要研究内容和结论如下:1、本论文使用三种不同的方式来制备氧化硅中间层,分别是使用热硝酸氧化法制备的NAOS-Si Ox,使用等离子体辅助一氧化二氮（N2O）气体氧化法制备的PANO-Si Ox,以及使用热氧化法制备的Thermal-Si Ox;通过TEM标定发现NAOS-Si Ox与Thermal-Si Ox厚度为1.8±0.2nm,PANO-Si Ox厚度为1.5±0.2nm。三种氧化硅厚度虽有差异,但其厚度都满足高效TOPCon太阳电池氧化物中间层制备要求;通过XPS对三种氧化硅的生长质量进行了分析,发现Thermal-Si Ox中Si O2(Si4+)占Si与Si Ox总含量的百分比最高（22.57%）,PANO-Si Ox次之（16.32%）,NAOS-Si Ox最低（14.83%）,这意味着Thermal-Si Ox仅就生长质量而言是三种氧化硅中最好的,Thermal-Si Ox/c-Si的界面钝化质量也是最高的。2、在分析了氧化硅厚度、生长质量及Si Ox/c-Si界面钝化质量的基础上,将上述三种方法制备的氧化硅应用到基于n型单晶硅衬底的p-TOPCon钝化样品的制备当中,研究结果发现,具有不同氧化硅的p-TOPCon钝化样品的最佳退火温度不同,分别是NAOS-Si Ox样品为820℃、PANO-Si Ox样品为880℃、Thermal-Si Ox样品为930℃,且在最佳晶化温度下各样品所能达到的钝化水平也不同;在氧化铝氢化之后各样品的钝化水平分别为:Thermal-Si Ox样品（930℃）钝化水平最好,i Voc=722 m V,J0,S=5.95 f A/cm2,在注入量n=1?1015 cm-3时?eff=1.56 ms;NAOS-Si Ox样品（820℃）钝化水平次之,i Voc=718 m V,J0,S=7.9 f A/cm2,在注入量n=1?1015 cm-3时?eff=1.85 ms;PANO-Si Ox样品（880℃）钝化水平最差,i Voc=703m V,J0,S=18.5 f A/cm2,在注入量n=1?1015 cm-3时?eff=1.65 ms。3、除了得到具有不同氧化硅的p-TOPCon钝化样品的最佳钝化水平外,还通过拉曼光谱以及ECV掺杂剂扩散浓度测试分别分析了不同氧化硅、不同晶化温度对于样品掺硼多晶硅结晶状态及B掺杂剂扩散浓度分布的影响,研究发现晶化温度越高薄膜的结晶质量越好,且B掺杂剂的扩散现象越严重,而Thermal-Si Ox比NAOS-Si Ox、PANO-Si Ox对B原子扩散的阻挡能力更强。另外也分析了具有不同氧化硅的p-TOPCon钝化样品在不同晶化温度下钝化水平不同的原因,主要是因为氧化硅生长质量的不同使得其对于硼掺杂剂的阻挡能力不同,且不同方法制备的氧化硅,其Si Ox/c-Si之间的化学钝化水平不同造成的。4、为了衡量各氧化硅与各氧化硅上的掺硼多晶硅对电流的传导能力,对在最佳晶化温度下退火的具有不同氧化硅（NAOS-Si Ox、PANO-Si Ox、Thermal-Si Ox）的p-TOPCon样品进行了接触电阻率的测试,通过TLM法测试发现,硼掺杂NAOS-Si Ox、PANO-Si Ox、Thermal-Si Ox样品在各自最佳晶化温度下的接触电阻率分别为:3.3mΩ·cm2、4.3mΩ·cm2、10.0mΩ·cm2,因此在不同氧化硅上制备的掺硼多晶硅导电性能都很好。通过CS法测试发现,磷掺杂NAOS-Si Ox、PANO-Si Ox、Thermal-Si Ox样品在各自最佳晶化温度下的包含氧化硅电阻信息的接触电阻率分别为:15.6mΩ·cm2、16.9mΩ·cm2、50.3mΩ·cm2,因此三种氧化硅对于电流的导通能力都在TOPCon电池制备所允许的范围内。5、将上述关于具有不同氧化硅的p-TOPCon研究内容与n-TOPCon制备工艺结合起来,在n型单晶硅衬底上制备了双面TOPCon太阳电池。目前初步得到的性能最好的电池,是以铝掺杂氧化锌（Zn O:Al,AZO）作为透明导电氧化物层,以PANO-Si Ox做氧化硅中间层的双面TOPCon太阳电池,其光电转换效率为17.41%。
胡雅倩[9]（2019）在《硅片清洗技术及发展》文中提出在半导体硅片加工工序中,清洗是极其重要的一步,硅片的洁净与否,将直接决定后续产品性能。通过论述目前硅片化学清洗方法中常用的化学清洗溶液的清洗机理、清洗特点、清洗局限以及清洗对硅片表面微观状态的影响,针对硅片清洗工艺中存在的问题,提出了改进方向并展望了发展前景。
顾慈勇[10]（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》文中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36min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1×10-5mol/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1×10-3mol/L三聚氰胺溶液,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（SiO2@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1×10-8mol/L。单层SiO2@Au复合纳米粒子基底具有优异的活性,保存三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1.4×107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。
二、硅片清洗及最新发展（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、硅片清洗及最新发展（论文提纲范文）
（1）纳米压电梁谐振式加速度计的设计与仿真（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 MEMS加速度计概述 |
| 1.1.2 MEMS加速度计的分类 |
| 1.1.3 MEMS加速度计的应用 |
| 1.2 谐振式加速度计的国内外研究现状 |
| 1.3 本课题的研究意义 |
| 1.4 本文的主要工作和内容安排 |
| 第二章 纳米压电梁谐振式加速度计的理论建模与分析 |
| 2.1 纳米压电梁谐振式加速度计的工作原理 |
| 2.2 加速度计的力学模型 |
| 2.3 谐振梁的理论分析 |
| 2.3.1 欧拉-伯努利(Euler-Bernoulli)运动学 |
| 2.3.2 谐振梁的横向振动 |
| 2.3.3 谐振梁的谐振频率(轴向力作用下) |
| 2.4 微传感器驱动方式 |
| 2.4.1 静电驱动原理 |
| 2.4.2 压电驱动原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 纳米压电梁谐振式加速度计的结构设计与仿真分析 |
| 3.1 纳米压电梁谐振式加速度计的设计指标 |
| 3.2 纳米压电梁谐振式加速度计的结构设计 |
| 3.2.1 谐振器的结构设计 |
| 3.2.2 支撑梁的结构设计 |
| 3.3 纳米压电梁谐振式加速度计的仿真 |
| 3.3.1 无加速度载荷的模态分析 |
| 3.3.2 谐响应分析 |
| 3.3.3 极限过载仿真与分析 |
| 3.3.4 灵敏度仿真与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 纳米压电梁谐振式加速度计的工艺研究 |
| 4.1 传感器制备工艺 |
| 4.1.1 SOI(Silicon-On-Insulator)硅片 |
| 4.1.2 清洗硅片工艺 |
| 4.1.3 光刻工艺 |
| 4.1.4 MEMS刻蚀工艺 |
| 4.1.5 ZnO薄膜的制备工艺 |
| 4.2 工艺流程设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）数字ELISA微流控芯片的研制及其在检测蛋白质生物标志物的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 蛋白质生物标志物检测 |
| 1.2 微流控芯片 |
| 1.2.1 数字微流控芯片 |
| 1.2.2 液滴微流控芯片 |
| 1.2.3 孔板式微流控芯片 |
| 1.2.3.1 利用负压进样的孔板式微流控芯片 |
| 1.2.3.2 免疫微流控芯片 |
| 1.3 数字ELISA微流控芯片 |
| 1.3.1 基于微球的免疫微流控芯片 |
| 1.3.2 孔板式数字ELISA微流控芯片 |
| 1.3.2.1 刻蚀法 |
| 1.3.2.2 注塑法 |
| 1.3.2.3 制作亲水内壁疏水外壁小室阵列 |
| 1.3.2.4 基于电润湿的微流控芯片 |
| 1.3.3 液滴式免疫微流控芯片 |
| 1.4 数字微流控芯片扩大动态检测范围方法 |
| 1.4.1 数字PCR扩大动态检测范围 |
| 1.4.1.1 增加反应单元数量 |
| 1.4.1.2 多种体积反应单元 |
| 1.4.2 数字ELISA增大动态检测范围 |
| 1.4.2.1 增加反应单元数量 |
| 1.4.2.2 数字模拟连用增大动态检测范围 |
| 1.4.2.3 其他增大加测范围的方式 |
| 1.5 小结 |
| 1.6 本文研究概述 |
| 第二章 基于微球的无动力飞升级小室阵列微流控芯片 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 数字计数的无动力飞升级小室阵列芯片的制作 |
| 2.2.3.1 数字计数的无动力飞升级小室阵列芯片结构设计 |
| 2.2.3.2 数字计数的无动力飞升级小室阵列芯片模具制作 |
| 2.2.3.3 数字计数的无动力飞升级小室阵列芯片制作 |
| 2.2.4 β-半乳糖苷酶偶联生物素 |
| 2.2.5 芯片密封性检测 |
| 2.2.6 数据处理 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 芯片设计与进样流程 |
| 2.3.2 无动力进样验证 |
| 2.3.3 微球进样效果 |
| 2.3.4 进样微球浓度的优化 |
| 2.3.5 沉降时间的优化 |
| 2.3.6 氟油分隔效果 |
| 2.4 结论与展望 |
| 第三章 飞升级小室阵列微流控芯片用于蛋白质生物标志物检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与材料 |
| 3.2.2 仪器与设备 |
| 3.2.3 检测β-半乳糖苷酶 |
| 3.2.4 检测TN-α |
| 3.2.5 数据处理 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 酶分子在单个小室中的反应 |
| 3.3.2 阴性小室和阳性小室的区分 |
| 3.3.3 使用飞升级小室阵列检测BβG |
| 3.3.4 使用飞升级小室阵列检测TNF-α |
| 3.4 结论与展望 |
| 第四章 数字计数与模拟读数结合的免疫微流控芯片 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与材料 |
| 4.2.2 仪器与设备 |
| 4.2.3 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片制作 |
| 4.2.3.1 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片模具制作 |
| 4.2.3.2 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片制作 |
| 4.2.4 羧基磁珠偶联抗PSA抗体 |
| 4.2.5 检测β-半乳糖苷酶的操作步骤 |
| 4.2.6 检测PSA的操作步骤 |
| 4.2.7 模拟成像自建系统 |
| 4.2.8 数据处理 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 芯片设计 |
| 4.3.2 数字技术区与模拟读数区的设计 |
| 4.3.3 数字读数区和模拟读数区的分隔效果 |
| 4.3.4 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片检测β-半乳糖苷酶 |
| 4.3.4.1 数字计数 |
| 4.3.4.2 模拟读数 |
| 4.3.5 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片检测PSA |
| 4.3.5.1 数字读数 |
| 4.3.5.2 模拟读数 |
| 4.4 结论与展望 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间研究成果 |
（3）柔性金属纳米结构执行器制造关键技术及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 柔性微电极执行器的研究背景及意义 |
| 1.2 柔性植入式假体执行器的结构及应用发展 |
| 1.2.1 植入式神经假体执行器作用下的生理基础 |
| 1.2.2 植入式神经假体执行器的应用 |
| 1.2.3 植入式假体中微电极的结构及其发展趋势 |
| 1.3 电极阵列的微加工技术及其材料性能现状 |
| 1.3.1 电极阵列的微加工技术 |
| 1.3.2 软光刻电极阵列的微加工技术 |
| 1.3.3 柔性电极执行器件基底材料及其粘附性研究现状 |
| 1.3.4 柔性电极导电纳米结构及其性能研究现状 |
| 1.4 课题研究目的、意义和拟解决的问题 |
| 1.5 课题来源、研究内容和论文安排 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究内容和论文安排 |
| 第2章 柔性金属纳米结构微执行电极设计与理论 |
| 2.1 表界面粘附性力学检测模型及其理论 |
| 2.1.1 纳米压痕测试原理 |
| 2.1.2 纳米划痕测试原理 |
| 2.2 电极表面的电阻抗模型及其理论 |
| 2.2.1 电化学的电阻抗测试方法 |
| 2.2.2 电容性机理 |
| 2.2.3 电极在体外测试和体内测试的电荷传递 |
| 2.3 柔性电极的设计材料及其性能测试 |
| 2.3.1 柔性神经电极执行器制造材料的选择 |
| 2.3.2 柔性电极执行器电刺激结构的仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 柔性微电极执行器件的制造与工艺改进 |
| 3.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2 柔性微电极执行器的设计及其MEMS加工工艺 |
| 3.2.1 柔性电极结构的设计要求 |
| 3.2.2 柔性电极的设计过程 |
| 3.2.3 制造柔性电极的材料选择 |
| 3.2.4 微电极执行器件的工艺设计过程 |
| 3.3 柔性微电极设计制造的结果及其性能 |
| 3.3.1 电极器件的表面形貌表征 |
| 3.3.2 柔性电极的阻抗及相位测试 |
| 3.3.3 柔性电极器件的导通率测试 |
| 3.4 基于干法离子刻蚀的柔性微电极制造工艺改进及其性能 |
| 3.4.1 基于硅基片的PI薄膜刻蚀及其工艺 |
| 3.4.2 RIE离子刻蚀对材料表面的亲疏水影响 |
| 3.4.3 柔性神经微电极的稳定性测试 |
| 3.4.4 金属层与高分子薄膜的纳米压痕和划痕测试 |
| 3.5 基于柔性微电极的铂纳米结构电化学镀层修饰 |
| 3.5.1 氯铂酸电镀液及其电镀工艺的设计 |
| 3.5.2 电极阵列电镀表面形貌 |
| 3.5.3 还原剂浓度对镀层形貌的影响 |
| 3.5.4 电位高低引起的涂层表面积的变化 |
| 3.5.5 不同结构修饰电极的阻抗和相位 |
| 3.5.6 不同纳米结构的循环伏安特性 |
| 3.5.7 不同纳米结构涂层的安全电荷注入能力 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于聚多巴胺仿生材料的PtNW电极的制造工艺 |
| 4.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2 柔性微电极执行器件的设计及其MEMS加工工艺 |
| 4.2.1 柔性电极结构的设计要求和设计过程 |
| 4.2.2 过程和制造工艺方法 |
| 4.3 柔性微电极设计制造的结果及其性能 |
| 4.3.1 电极器件的表面形貌表征 |
| 4.3.2 基于MEMS工艺制造的对比微电极制造 |
| 4.3.3 柔性电极测试过程 |
| 4.3.4 柔性电极软光刻工艺的原理及过程 |
| 4.3.5 微接触纳米压印对电极涂层厚度的影响 |
| 4.3.6 柔性PI-PDA/Pt NW电极的循环伏安特性和阻抗性能 |
| 4.3.7 机械附着力试验 |
| 4.3.8 电极扭转性能测试 |
| 4.4 不同材料表面体外细胞毒性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于PDA涂层和铂纳米结构的柔性电极快速制造的研究 |
| 5.1 实验材料与仪器 |
| 5.2 PDA仿生涂层及其金属铂涂层的柔性微电极器件的构建 |
| 5.2.1 PDA仿生涂层的加速聚合过程 |
| 5.2.2 铂金属柔性块电极的制备及其测试过程 |
| 5.3 涂层制造原理及其结果 |
| 5.3.1 PDA涂料的快速聚合原理 |
| 5.3.2 PDA薄膜沉积的表面形貌 |
| 5.3.3 紫外-可见吸收光谱和SEM表征 |
| 5.3.4 电极表面涂层材料的高分辨图像 |
| 5.3.5 不同纳米Ti O2浓度对PDA涂层材料的影响 |
| 5.3.6 纳米TiO2对金属涂层沉积的影响 |
| 5.4 涂层电化学性能分析 |
| 5.4.1 电极形貌及其阻抗性能 |
| 5.4.2 柔性电极的极化性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 柔性电极执行器件在大鼠体内的植入应用 |
| 6.1 动物实验平台的系统搭建及前期准备 |
| 6.1.1 实验材料与仪器 |
| 6.1.2 系统的搭建及其实体结构 |
| 6.2 动物实验信号刺激及采集 |
| 6.3 动物实验结果及其分析 |
| 6.3.1 信号的采集及其高通滤波 |
| 6.3.2 动作电位的检测 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文、专利、参与的课题及获得的奖励情况 |
（4）TOPCon型N-PERT双面太阳电池工艺技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 晶硅太阳能电池工作原理简述 |
| 1.2 高效N型晶硅太阳电池 |
| 1.2.1 N型IBC太阳电池 |
| 1.2.2 N型HIT太阳电池 |
| 1.2.3 N型PERL太阳电池 |
| 1.2.4 N型PERT太阳电池 |
| 1.2.5 N型TOPCon太阳电池 |
| 1.3 TOPCon型N-PERT双面电池研究现状 |
| 1.3.1 国外研究进展 |
| 1.3.2 国内研究进展 |
| 1.4 本论文的研究内容和意义 |
| 2 TOPCon型N-PERT电池结构设计 |
| 2.1 硅基体对TOPCon电池电性能参数的影响 |
| 2.1.1 基体电阻率对电性能的影响 |
| 2.1.2 硅片厚度对电性能的影响 |
| 2.2 发射极对TOPCon电池电性能参数的影响 |
| 2.2.1 发射极饱和电流密度对TOPCon电池电性能参数的影响 |
| 2.2.2 发射极-金属接触电阻率对TOPCon电池电性能参数的影响 |
| 2.3 背表面隧穿钝化结构对TOPCon电池电性能参数的影响 |
| 2.3.1 隧穿氧化层厚度对电池电性能参数的影响 |
| 2.3.2 背表面饱和电流密度对电池电性能参数的影响 |
| 2.4 减反射膜层设计 |
| 2.5 TOPCon电池结构设计 |
| 2.5.1 电池电性能参数模拟结果 |
| 2.5.2 电池光谱响应模拟结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 硼掺杂发射极制备及前表面钝化的研究 |
| 3.1 硼掺杂曲线分布对发射极的影响 |
| 3.2 方阻均匀性优化 |
| 3.3 掺杂电池前表面钝化的研究 |
| 3.3.1 SiO_2钝化 |
| 3.3.2 Al_2O_3钝化 |
| 3.3.3 SiN_x:H钝化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 背表面钝化掺杂特性研究 |
| 4.1 基于LPCVD的本征Poly-Si沉积工艺研究 |
| 4.1.1 不同温度下的Poly-Si层沉积 |
| 4.1.2 不同压强下的Poly-Si层沉积 |
| 4.1.3 不同反应气体流量下的Poly-Si层沉积 |
| 4.2 隧穿氧化层生长工艺研究 |
| 4.2.1 隧穿钝化接触机理 |
| 4.2.2. 隧穿氧化层生长工艺 |
| 4.3 Poly-Si掺杂工艺的研究及影响分析 |
| 4.3.1 隧穿氧化层厚度对掺杂特性的影响 |
| 4.3.2 离子注入剂量对掺杂特性的影响 |
| 4.3.3 退火温度对掺杂特性的影响 |
| 4.3.4 退火时间对掺杂特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 TOPCon型N-PERT双面电池的制备 |
| 5.1 TOPCon型N-PERT双面电池的制备工艺 |
| 5.2 BOE清洗工艺的优化 |
| 5.3 金属化工艺的优化 |
| 5.3.1 金属浆料与硅片接触特性研究 |
| 5.3.2 背电极印刷方式对电性能影响 |
| 5.3.3 主栅数量优化 |
| 5.3.4 副栅数量优化 |
| 5.4 电性能参数对比 |
| 5.5 TOPCon电池量子效率分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（5）隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）结构的钝化和吸杂效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 晶体硅太阳电池的表面钝化技术 |
| 1.2.1 晶体硅的表面态及表面钝化 |
| 1.2.2 表面钝化技术的简介 |
| 1.2.3 隧穿氧化硅钝化接触的介绍 |
| 1.2.4 隧穿氧化硅钝化接触的发展趋势 |
| 1.3 晶体硅太阳电池中的吸杂技术 |
| 1.3.1 硅中的杂质及危害 |
| 1.3.2 吸杂的分类及原理 |
| 1.3.3 用于晶体硅电池的吸杂技术 |
| 1.3.4 晶体硅中吸杂技术的发展趋势 |
| 1.4 选题依据及研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验材料、设备和样品表征方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 样品制备和测试表征方法 |
| 2.2.1 非晶硅薄膜沉积设备 |
| 2.2.2 少子寿命测试仪 |
| 2.2.3 椭圆偏振光谱仪 |
| 2.2.4 电化学电容-电压法测试 |
| 2.2.5 拉曼光谱仪 |
| 2.2.6 电学性能分析仪 |
| 第三章 隧穿氧化硅钝化接触的吸杂效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.2.1 硅片的清洗 |
| 3.2.2 扩铁样品的制备 |
| 3.2.3 硝酸氧化法制备氧化硅 |
| 3.2.4 掺杂多晶硅层的制备 |
| 3.2.5 Fe含量的计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 退火温度和保温时间对吸杂的影响 |
| 3.3.2 氧化硅层和多晶硅层厚度对吸杂的影响 |
| 3.3.3 磷掺杂浓度对吸杂效果的影响 |
| 3.3.4 初始Fe含量对吸杂的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 隧穿氧化硅钝化接触的钝化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容 |
| 4.2.1 掺C样品的制备 |
| 4.2.2 晶化退火 |
| 4.2.3 性能测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 退火条件对钝化性能的影响 |
| 4.3.2 钝化层的晶化率 |
| 4.3.3 ECV分析磷的扩散分布 |
| 4.3.5 掺碳对接触电阻率的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文 |
（6）晶硅太阳能电池表面织构制备技术及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外光伏产业发展概况 |
| 1.2.1 国外光伏产业发展概况 |
| 1.2.2 国内光伏产业发展概况 |
| 1.2.3 光伏产业链分布 |
| 1.3 太阳能电池的发展概况 |
| 1.3.1 太阳能电池的发展进程 |
| 1.3.2 太阳能电池的表面织构技术 |
| 1.4 课题研究来源及意义 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 表面织构作用及制备机理分析 |
| 2.1 表面织构对晶硅反射率的影响 |
| 2.1.1 太阳能电池的工作原理 |
| 2.1.2 晶硅材料的光学特性 |
| 2.1.3 表面微结构的作用 |
| 2.2 激光扫描制备绒面机理 |
| 2.2.1 双温模型 |
| 2.2.2 库仑爆炸 |
| 2.2.3 相爆炸 |
| 2.3 碱液腐蚀制备绒面机理 |
| 2.3.1 晶胞结构 |
| 2.3.2 各向异性腐蚀 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 实验材料、方法和设备 |
| 3.1 实验材料及方法 |
| 3.1.1 实验材料性质 |
| 3.1.2 材料清洗方法 |
| 3.1.3 绒面制备工艺方法 |
| 3.2 实验加工设备 |
| 3.2.1 激光加工系统 |
| 3.2.2 电化学腐蚀系统 |
| 3.3 表征设备 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜 |
| 3.3.2 积分球测试系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 激光刻蚀制备晶硅绒面 |
| 4.1 正交实验设计 |
| 4.2 正交实验结果分析 |
| 4.3 激光加工参数对反射率影响 |
| 4.3.1 扫描间距对反射率的影响 |
| 4.3.2 激光功率对反射率的影响 |
| 4.3.3 脉冲频率对反射率的影响 |
| 4.3.4 扫描速度对反射率的影响 |
| 4.3.5 元素次数对反射率的影响 |
| 4.3.6 离焦量对反射率的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 激光刻蚀-电化学腐蚀制备晶硅绒面 |
| 5.1 单因素实验设计 |
| 5.2 电化学参数对反射率影响 |
| 5.2.1 腐蚀电压对绒面反射率的影响 |
| 5.2.2 溶液浓度对反射率的影响 |
| 5.2.3 腐蚀时间对反射率的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
（7）新型稀土基高k薄膜及其MOS器件的制备和介电性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 研究背景 |
| 2.1 集成电路的发展与挑战 |
| 2.1.1 集成电路的发展趋势 |
| 2.1.2 场效应晶体管介绍 |
| 2.1.3 集成电路发展面临的挑战 |
| 2.2 高k栅介质 |
| 2.2.1 高k栅介质的兴起 |
| 2.2.2 高k栅介质在晶体管中的发展历程 |
| 2.2.3 高k栅介质的性能要求 |
| 2.2.4 高k栅介质的分类及特点 |
| 2.2.5 高k栅介质薄膜的制备方法 |
| 2.2.6 商用HfO_2高k栅介质介绍 |
| 2.3 稀土高k栅介质 |
| 2.3.1 稀土氧化物作为栅介质的优缺点 |
| 2.3.2 稀土高k栅介质的研究现状 |
| 2.3.3 稀土高k栅介质的设计难点 |
| 2.4 本论文的选题意义及研究内容 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 薄膜生长设备 |
| 3.3 MOS器件的制备 |
| 3.4 结构表征 |
| 3.4.1 粉末X射线衍射仪 |
| 3.4.2 X射线光电子能谱仪 |
| 3.4.3 冷场发射扫描电子显微镜 |
| 3.4.4 扫描探针显微镜 |
| 3.4.5 透射电子显微镜 |
| 3.5 性能测试 |
| 3.5.1 能带结构测试 |
| 3.5.2 C-V曲线测试 |
| 3.5.3 I-V曲线测试 |
| 3.5.4 阻抗谱测试 |
| 4 二元稀土氧化物高k薄膜的制备及介电性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 溅射气氛的影响 |
| 4.2.1 实验过程 |
| 4.2.2 微观结构分析 |
| 4.2.3 电学性能分析 |
| 4.3 MOS器件中不同金属电极对介电性能的影响 |
| 4.3.1 实验过程 |
| 4.3.2 电学性能分析 |
| 4.3.3 机理分析 |
| 4.4 稀土靶材纯度对稀土氧化物介电性能的影响 |
| 4.4.1 实验过程 |
| 4.4.2 电学性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 三元稀土氧化物高k薄膜的制备及介电性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 GdAlOx高k薄膜的制备及介电性能研究 |
| 5.2.1 实验过程 |
| 5.2.2 微观结构分析 |
| 5.2.3 禁带宽度分析 |
| 5.2.4 电学性能分析 |
| 5.3 GdYOx高k薄膜的制备及介电性能研究 |
| 5.3.1 实验过程 |
| 5.3.2 微观结构分析 |
| 5.3.3 禁带宽度分析 |
| 5.3.4 电学性能分析 |
| 5.3.5 漏电流机制拟合分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 过渡金属掺杂对稀土氧化物介电性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Ta掺杂Gd_2O_3薄膜的微观结构和介电性能 |
| 6.2.1 实验过程 |
| 6.2.2 微观结构分析 |
| 6.2.3 电学性能分析 |
| 6.2.4 禁带宽度分析 |
| 6.2.5 阻抗谱分析 |
| 6.3 Ti掺杂Gd_2O_3薄膜的微观结构和介电性能 |
| 6.3.1 实验过程 |
| 6.3.2 微观结构分析 |
| 6.3.3 电学性能分析 |
| 6.3.4 禁带宽度分析 |
| 6.3.5 退火工艺优化 |
| 6.4 Fe掺杂La_2O_3薄膜的微观结构和介电性能 |
| 6.4.1 实验过程 |
| 6.4.2 微观结构分析 |
| 6.4.3 禁带宽度分析 |
| 6.4.4 电学性能分析 |
| 6.4.5 Fe杂质去除方法介绍 |
| 6.5 Ni掺杂La_2O_3薄膜的微观结构及介电性能 |
| 6.5.1 实验过程 |
| 6.5.2 微观结构分析 |
| 6.5.3 禁带宽度分析 |
| 6.5.4 电学性能分析 |
| 6.5.5 退火温度优化 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 双层稀土高k栅介质薄膜的制备及介电性能的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 La_2O_3-ZrO_2双层高k薄膜的制备及介电性能研究 |
| 7.2.1 实验过程 |
| 7.2.2 电学性能分析 |
| 7.2.3 漏电机制及能带结构分析 |
| 7.3 TiO_2-Y_2O_3双层高k薄膜的制备及介电性能研究 |
| 7.3.1 实验过程 |
| 7.3.2 微观结构分析 |
| 7.3.3 能带结构分析 |
| 7.3.4 电学性能分析 |
| 7.3.5 退火温度优化 |
| 7.3.6 电学性能拓展 |
| 7.3.7 漏电机制分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于不同氧化硅中间层的p型多晶硅钝化接触结构的制备、表征和应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太阳电池概述 |
| 1.2 晶硅太阳电池概述 |
| 1.2.1 晶硅太阳电池制造工艺流程 |
| 1.2.2 晶硅太阳电池基本结构及工作原理 |
| 1.2.3 太阳电池的等效电路与主要输出参数 |
| 1.3 单晶硅太阳电池的研究概述 |
| 1.4 p-TOPCon太阳电池研究现状 |
| 1.4.1 研究背景及意义 |
| 1.4.2 国内外研究现状 |
| 1.5 本论文研究的目的意义、内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究的目的及意义 |
| 1.5.2 研究的内容 |
| 1.5.3 研究的技术路线 |
| 第2章 实验样品制备与表征方法 |
| 2.1 样品的制备方法 |
| 2.1.1 样品的等离子体增强化学气相沉积制备法 |
| 2.1.2 样品的掺杂多晶硅薄膜制备法 |
| 2.1.3 样品的原子层沉积制备法 |
| 2.1.4 样品的磁控溅射制备法 |
| 2.1.5 样品金属电极的蒸镀制备法 |
| 2.2 样品的组成与结构分析表征方法 |
| 2.2.1 透射电子显微镜分析 |
| 2.2.2 共聚焦显微拉曼光谱分析 |
| 2.2.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3 样品的电学性能表征方法 |
| 2.3.1 少子寿命、表面复合与隐含开路电压分析与表征 |
| 2.3.2 电化学电容-电压测试 |
| 2.3.3 I-V曲线分析测试 |
| 2.3.4 双面TOPCon太阳电池的伏安特性分析测试 |
| 第3章 氧化硅中间层的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氧化硅层的制备 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 氧化硅层的制备方法 |
| 3.3 实验结果分析与讨论 |
| 3.3.1 不同种类氧化硅中间层厚度及元素分布分析 |
| 3.3.2 不同种类氧化硅生长质量分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同种类氧化硅与掺硼多晶硅(p-TOPCon)的钝化接触样品制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钝化样品的制备 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 钝化样品的制备步骤 |
| 4.3 钝化实验结果分析与讨论 |
| 4.3.1 氧化硅类型及晶化温度对钝化样品的钝化水平影响 |
| 4.3.2 氧化硅类型及晶化温度对掺硼多晶硅结晶状态的影响 |
| 4.3.3 氧化硅类型及晶化温度对掺杂剂扩散曲线的影响 |
| 4.4 接触样品的制备 |
| 4.4.1 实验材料 |
| 4.4.2 实验仪器 |
| 4.4.3 接触样品的制备步骤 |
| 4.5 接触实验结果分析与讨论 |
| 4.5.1 接触电阻测试原理介绍 |
| 4.5.2 接触测试结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 双面TOPCon太阳电池的制备与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双面TOPCon太阳电池的制备 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 双面TOPCon太阳电池的制备步骤 |
| 5.3 二极管I-V曲线分析 |
| 5.4 双面TOPCon太阳电池性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 主要结论 |
| 展望与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（9）硅片清洗技术及发展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 几种常见的硅片清洗方法 |
| 1.1 传统RCA清洗法 |
| 1.2 超声波清洗法 |
| 1.3 兆声波清洗技术 |
| 2 展望 |
| 3 结论 |
（10）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（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 拉曼光谱简介 |
| 1.2 表面增强拉曼光谱 |
| 1.3 表面增强拉曼散射增强机理 |
| 1.3.1 电磁场增强机理 |
| 1.3.2 化学增强机理 |
| 1.4 共振拉曼光谱 |
| 1.5 SERS基底的最新研究进展 |
| 1.5.1 金属胶体与SERS活性基底 |
| 1.5.2 半导体材料与SERS活性基底 |
| 1.5.3 核壳结构复合粒子与SERS活性基底 |
| 1.5.4 有序纳米结构与SERS活性基底 |
| 1.6 研究意义和主要研究内容 |
| 第2章 单晶硅表面微结构的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 实验设计方案 |
| 2.2.4 腐蚀机理 |
| 2.2.5 制备单晶硅表面金字塔微结构过程 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 磷酸钾浓度对单晶硅表面微结构的影响 |
| 2.3.2 磷酸钾(15wt%),硅酸钾(1wt%)混合液中探究制备时间 |
| 2.3.3 硅酸钾浓度对单晶硅表面微结构的影响 |
| 2.3.4 制备时间对单晶硅表面微结构的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 物理方法制备Si/Au NPs基底及SERS研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验设计方案 |
| 3.2.4 制备Si/Au NPs活性基底过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 溅射时间与SERS |
| 3.3.2 基底表面形貌 |
| 3.3.3 SERS光谱分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 化学方法制备单层SiO_2@Au核壳结构及SERS研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌表征和光学性质 |
| 4.3.2 SERS光谱分析 |
| 4.3.3 XRD、EDX能谱分析 |
| 4.3.4 SERS基底增强因子 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 工作总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
| 致谢 |
四、硅片清洗及最新发展（论文参考文献）
- [1]纳米压电梁谐振式加速度计的设计与仿真[D]. 王亚洲. 合肥工业大学, 2021
- [2]数字ELISA微流控芯片的研制及其在检测蛋白质生物标志物的应用研究[D]. 孙敬敬. 浙江大学, 2021(01)
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- [9]硅片清洗技术及发展[J]. 胡雅倩. 天津科技, 2019(06)
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