未来数据储存技术与硬盘的发展(续)

目次969未来数据储存技术与硬盘的发展(续)976GaNHFET的性能退化985纳/微米ZnO同质结器件的制备及电子学特性研究989纳米CMOS图像传感器及其在航空航天中的应用994四针状ZnO晶须(T-ZnO)的掺杂及其气敏特性研究1000多孔阳极氧化铝模板的制备1004数字化微混合反应器的研究1008微尺度通道中可压缩气体三维流动的数值分析1012机械手细胞微注射的深度提取及图像数据处理1017铝合金CMP技术分析研究1021金刚石膜电极电化清洗中pH值的影响1026脑电信号检测用的含工频陷波OTA-C低通滤波器未来数据储存技术与硬盘的发展(续)张邦维（湖南大学应用物理系，长沙410082）GaNHFET的性能退化薛舫时（南京电子器件研究所单片集成电路与模块国家级重点实验室，南京210016）摘要：在综述大功率AlGaN/GaNHFET性能退化实验结果的基础上，研究了器件退化与电流崩塌间的关联。分析了现有各类器件失效模型的优点和不足之处。通过沟道中强电场和热电子分布的研究，完善了热电子触发产生缺陷陷阱的器件退化模型。使用这一模型解释了实验中观察到的各类性能退化现象，指出优化设计异质结构可以有效减弱GaNHFET的性能退化。最后提出减弱器件性能退化的方法和途径。关键词：GaNHFET；性能退化；退化机理；沟道中的强场峰；热电子；能带剪裁；极化电荷；电流崩塌纳/微米ZnO同质结器件的制备及电子学特性研究曹璐，李梦轲，魏强，张威（辽宁师范大学物理与电子技术学院，辽宁大连，116029）摘要：用低压化学气相沉积法制备了Ｔ形和Ｖ形纳/微米ZnO同质结，用扫描电子显微镜（SEM）和高倍光学成像显微镜观察了同质结的结构与生长形貌，分析了其结构及生长机理。利用ZnO同质结组装成了纳/微米ZnO同质结器件，分析研究了这些器件的I?鄄V特性，并对I?鄄V特性变化规律进行了分析讨论。关键词：ZnO同质结；器件；电子学特性纳米CMOS图像传感器及其在航空航天中的应用李芹，蔡理，吴刚，王森（空军工程大学理学院，西安710051）摘要：随着超大规模集成技术的飞速发展，CMOS图像传感器已成为研究开发的热点。简要介绍和分析了基于非平衡格林函数、维格纳函数与密度矩阵、单粒子薛定谔方程的三种纳米CMOS器件的输运模型，并指出了各种模型的优缺点和适用对象；针对纳米CMOS图像传感器面临的关键技术问题，给出了相应的解决方法；讨论了纳米CMOS图像传感器在航空航天中的应用。关键词：纳米CMOS器件；图像传感器；电荷耦合器件；航空航天四针状ZnO晶须(T-ZnO)的掺杂及其气敏特性研究李艳霞，王凯，周祚万（西南交通大学材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室，成都610031）摘要：采用高温固溶工艺制备了Al3+，Fe3+和Ag+掺杂的T-ZnO气敏材料，并制作了烧结型厚膜气敏元件，测试了元件对H2S，NH3，C2H5OH和H2的敏感特性，研究了掺杂剂、掺杂工艺和材料形貌结构对T-ZnO材料气敏特性的影响规律。结果显示，T-ZnO材料对H2S和C2H5OH气体灵敏度较高，对H2和NH3等气体灵敏度较差；经过H2气氛热处理，掺物质的量百分数为0.1%Al3+的T-ZnO对气体表现出很高的灵敏度，在268.5℃时，对体积分数为10-4的H2S的灵敏度达160；同时，Al3+掺杂工艺改善了材料对H2S和C2H5OH的恢复-响应特性。在Fe3+掺杂ZnO样品中，出现第二相（ZnFe2O4）可以提高对气体的灵敏度。关键词：四针状氧化锌晶须；掺杂；气敏特性多孔阳极氧化铝模板的制备付承菊1，李杰2，郭冬云3（1.武汉理工大学材料科学与工程学院，武汉430070；2．重庆科技学院机械工程学院，重庆400050；3.武汉大学物理科学与技术学院，武汉430072）摘要：以多孔阳极氧化铝膜为模板制备纳米结构材料具有独特的优越性，得到了广泛的关注。介绍了多孔阳极氧化铝膜的形成机理、结构类型和在草酸溶液中制备多孔氧化铝模板的工艺。在本实验中，使用高纯铝片（99.99％）和0.3mol/L浓度的草酸，利用电化学二次阳极氧化法制备出多孔阳极氧化铝模板，用SEM对其形貌进行了观测，得到的模板孔径在50～70nm，孔间距约为100nm。关键词：多孔氧化铝膜；形成机理；结构类型；模板；二次阳极氧化法数字化微混合反应器的研究朱丽，侯丽雅，章维一（南京理工大学机械工程学院，南京210094）摘要：设计了一种数字化微混合反应器，对不同流体通过数字化微喷射生成微液滴，利用液滴间的碰撞和聚合实现试样与试剂间的微混合与反应。该微混合反应器由玻璃微流体器件拉制仪拉制的微管道进行粘接组合而成，内部无可动件，无需复杂的微加工技术，结构简单，制造成本低。进行了氢氧化钠溶液和酚酞溶液的混合反应实验，实验证明该混合反应器可以用于微混合反应。关键词：微混合反应器；数字化微喷射；微液滴；碰撞和聚合；玻璃微管道微尺度通道中可压缩气体三维流动的数值分析赵汉中，陈瑶（华中科技大学力学系，武汉430074）摘要：采用有限体积法计算了微尺度矩形通道中气体的三维流动，在计算中考虑了气体稀薄效应所造成的壁面相对滑移和气体的可压缩性。计算结果表明，由于壁面上存在着速度的相对滑移，壁面摩擦系数显著减小，质量流量明显加大。尽管微尺度通道中气流的马赫数通常都很小，但是气体的压缩性影响仍然不能忽略，质量流量随压力比的增大而非线性增长。关键词：微尺度通道；滑移流动；有限体积法机械手细胞微注射的深度提取及图像数据处理郭阿全，钟辉，洪小雅，席文明，孙道恒（厦门大学机电系，福建厦门361005）摘要：在细胞注射时，显微镜上CCD获取的只是注射针的二维信息，但光轴方向的深度信息丢失，这会导致细胞注射的失败，必须用其他方法获得。利用激光三角测量法对注射针以及细胞载玻片的深度信息进行测量，通过纳米平台的移动来标定激光入射角参数，对获取的数据进行图形化处理，确定线激光条纹图像间的偏移距离，从而获得标准物体高度与激光条纹图像偏移量的像素比值，该比值可以用来计算实际物体的高度。另外，利用三自由度机械手，对测量的探针离细胞载玻片的距离进行验证，获得激光三角测量法的误差值。实验结果表明，在细胞注射中，利用激光三角测量法获得注射针的深度信息是可行的。关键词：细胞微注射；激光三角测量；图像数据处理；微机械手铝合金CMP技术分析研究陈景，刘玉岭，王立发，武亚红，马振国（河北工业大学微电子所，天津300130）摘要：阐明了金属化学机械抛光的机理，同时介绍了铝合金化学机械抛光过程中存在的问题，并提出采用碱性抛光液进行实验；分析了抛光液、压力、温度、pH值参数、FA/OⅠ型活性剂对LY12铝合金圆薄片抛光过程的影响。实验表明，pH值在10.1~10.3、温度控制在25～30℃、压力0.06MＰa下有利于铝合金表面完美化。在抛光后期采用单一表面活性剂溶液并且无压力自重条件下抛光，可以获得更为理想的合金表面。关键词：铝合金；化学机械抛光；表面粗糙度；表面活性剂金刚石膜电极电化清洗中pH值的影响边永超，刘玉岭，张建新（河北工业大学微电子研究所，天津300130）摘要：利用硼掺杂金刚石膜电极在电解液中作阳极，通过控制各种相关条件使电解液中产生大量氢氧自由基和其他强氧化物质，将有机污染物氧化分解成小分子，甚至是CO2和H2O；同时配合专用清洗剂,极好地去除材料表面及狭缝中的固体颗粒和金属杂质，有效实现了被清洗表面的高度洁净化。通过实验分析了pH值的变化对电解液氧化性的影响，确定了最佳pH值为12.5。关键词：金刚石膜电极；氢氧自由基；硼掺杂；pH值；清洗脑电信号检测用的含工频陷波OTA-C低通滤波器叶媲舟，凌朝东，黄群峰（华侨大学信息科学与工程学院，福建泉州362021）摘要：由于研究脑电的需要，研制检测脑电信号的专用集成电路具有重要的意义。提出了一种基于CSMC的DPDM0.6μmCMOS工艺可集成低通椭圆滤波器的设计。该滤波器的特点是同时实现了低通滤波和工频陷波的功能，它是针对脑电信号的检测采用基于跨导运算放大器和电容（OTA-C）结构而设计的。通过Cadence公司的Spectre仿真结果看，该滤波器通带符合设计要求，对５０Hz工频干扰的衰减达到58.5dB，实现了工频陷波功能。关键词：脑电信号；椭圆滤波器；跨导运算放大器-电容结构；工频陷波