化学工程与工艺专业实验

课程名称：化学工程与工艺专业实验

英文名称：Special Experiment for Chemical Engineering and Technology

学分：2

课程总学时：64 实验学时：64（其中，上机学时：0）

课程性质：?必修□选修

是否独立设课：?是□否

课程类别：□基础实验□专业基础实验?专业领域实验

含有综合性、设计性实验：?是□否

面向专业：化学工程与工艺专业

先修课程：化工原理、化学反应工程、化工热力学、现代分离技术、精细化学工艺学

大纲编制人：课程负责人：董新法实验室负责人：吕扬效

一、教学信息

实验教学的目标与任务：

为了更好地适应21世纪知识经济的挑战，培养学生的动手能力和创新精神，同时根据该门学科基础课、专业领域课程的教学内容，开设本专业的实验技术课程。该课程是技术实践课。要求学生根据3年来所掌握的专业知识，结合每门专业课程的内容，由学生独立完成专业实验。其目的是：学生通过实验教学，能巩固和加深对课堂教学知识的理解，学生通过实验技能的训练培养，提高学生从事实验研究的能力。

教学基本要求：

本课程由实验理论课、实验操作课、仿真实验、实验讨论课等四部分组成。每个实验包括四个环节：实验预习、实验操作、实验数据的处理、实验报告撰写。

考核方式

实验课程评分标准；1、做实验的认真态度10分。2、完成实验报告质量30分。3、完成化工工艺专业实验60分。总共100分。其中：实验态度成绩由实验指导老师根据学生实验预习情况、实验中的实际操作能力和处理、解决问题的能力而给出分数。实验报告成绩，由老师根据其报告内容和对实验过程、实验数据的分析和处理方法，实验结果及讨论等各方面给予成绩。并将学生的各个实验报告成绩取平均值。

二、教学资源

（一）实验指导书与参考书

1、实验指导书：《化学工程与工艺专业实验讲义》（自编）（二）多媒体教学资源（课程网站、课件等资料）

无

三、实验内容与学时安排

化学镀工艺流程

化学镀所需仪器:电热恒温水浴锅；8522型恒温磁力搅拌器控温搅拌；增力电动搅拌机。化学镀工艺流程：机械粗化→化学除油→水洗→化学粗化→水洗→敏化→水洗→活化→水洗→解胶→水洗→化学镀→水洗→干燥→镀层后处理。 1化学镀预处理机械粗化：用机械法或化学方法对工件表面进行处理（机械磨损或化学腐蚀），从而在工件表面得到一种微观粗糙的结构，使之由憎水性变为亲水性，以提高镀层与制件表面之间结合力的一种非导电材料化学镀前处理工艺。 1.1 化学除油镀件材料在存放、运输过程中难免沾有油污，为保证预处理效果，必须首先进行除油处理，去除其表面污物，增加基体表面的亲水性，以确保基体表面能均匀的进行金属表面活化。化学除油试剂分有机除油剂和碱性除油剂两种；有机除油剂为丙酮(或乙醇)等有机溶剂，一般用于无机基体如鳞片状石墨、膨胀石墨、碳纤维等除油；碱性除油剂的配方为：NaOH：80g/l，Na2CO3(无水)：15g/l，Na3PO4：30g/l，洗洁精：5ml/l，用于有机基体如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等除油；无论使用哪种除油试剂，作用时都需要进行充分搅拌。 1.2 化学粗化化学粗化的目的是利用强氧化性试剂的氧化侵蚀作用改变基体表面微观形状，使基体表面形成微孔或刻蚀沟槽,并除去表面其它杂质，提高基体表面的亲水性和形成适当的粗糙度，以增强基体和镀层金属的结合力,以保证镀层有良好的附着力。粗化是影响镀层附着力大小的很关键的工序，若粗化效果不好，就会直接影响后序的活化和化学镀效果。化学粗化试剂的配方为：CrO3：40g/l，浓H2SO4：35g/l，浓H3PO4(85%)：5g/l。化学粗化的本质是对基体表面的轻度腐蚀作用；因此，有机基体采用此处理过程，无机基体因不能被粗化液腐蚀而不需此处理。 1.3 敏化敏化处理是使粗化后的有机基体(或除油后的无机基体)表面吸附一层具有还原性的二价锡离子Sn2+，以便在随后的活化处理时，将银或钯离子由金属离子还原为具有催化性能的银或钯原子。敏化液配方为：SnCl2·2H2O：20g/l，浓HCl：40ml/l，少量锡粒；加入锡粒的目的是防止二价锡离子的氧化。 1.4 活化活化处理是化学镀预处理工艺中最关键的步骤, 活化程度的好坏，直接影响后序的施镀效果。化学镀镀前预处理的其它各个工序归根结底都是为了优化活化效果，以保证催化剂在镀件表面附着的均匀性和选择性,从而决定化学镀层与镀件基体的结合力以及镀层本身的连续性。活化处理的目的是使活化液中的钯离子Pd2+或银离子Ag＋离子被镀件基体表面的Sn2+离子还原成金属钯或银微粒并紧附于基体表面，形成均匀催化结晶中心的贵金属层, 使化学镀能自发进行。目前，普遍采用的活化液有银氨活化液和胶体钯活化液两种；化学镀铜比较容易，用银即能催化；化学镀钴、化学镀镍较困难，用银不能催化，必须使用催

实验讲义-半导体材料吸收光谱测试分析2015

半导体材料吸收光谱测试分析一、实验目的 1.掌握半导体材料的能带结构与特点、半导体材料禁带宽度的测量原理与方法。 2.掌握紫外可见分光光度计的构造、使用方法和光吸收定律。二、实验仪器及材料紫外可见分光光度计及其消耗品如氘灯、钨灯，玻璃基ZnO薄膜。三、实验原理 1.紫外可见分光光度计的构造、光吸收定律 (1)仪器构造：光源、单色器、吸收池、检测器、显示记录系统。 a．光源：钨灯或卤钨灯——可见光源，350~1000nm；氢灯或氘灯——紫外光源，200~360nm。 b．单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件色散元件：棱镜——对不同波长的光折射率不同分出光波长不等距；光栅——衍射和干涉分出光波长等距。 c．吸收池：玻璃——能吸收UV光，仅适用于可见光区；石英——不能吸收紫外光，适用于紫外和可见光区。要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致） d．检测器：将光信号转变为电信号的装置。如：光电池、光电管（红敏和蓝敏）、光电倍增管、二极管阵列检测器。紫外可见分光光度计的工作流程如下： 0.575 光源单色器吸收池检测器显示双光束紫外可见分光光度计则为：双光束紫外可见分光光度计的光路图如下：

(2)光吸收定律单色光垂直入射到半导体表面时，进入到半导体内的光强遵照吸收定律： x x e I I?- =α d t e I I?- =α 0(1) I0：入射光强；I x：透过厚度x的光强；I t：透过膜薄的光强；α：材料吸收系数，与材料、入射光波长等因素有关。透射率T为： d e I I T?- = =α t (2) 则 d e T d? = =?α α ln ) /1 ln( 透射光I t

南京工业大学《化学工程与工艺专业实验》思考题答案

实验1 二元体系汽液平衡数据测定 1，实验测量误差及引起误差的原因？答：（1）汽液两相平衡时，回流滴下来的流体速率平稳，大约每秒1~2滴，且在一段时间内温度维持不变。 2，影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些？答:（2）影响准确度的因素有温度和压强，装置气密性，温度计灵敏度，折射仪读数准确性等。实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定 1，质面比常数K值对实验结果有何影响？为什么？答:任意温度任意压力下，质面比常数k均不变。所以不会对实验结果又影响。 2，为什么测量25℃下等温线时，严格讲，出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡将消失时的压力应相等？答：在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。根据相律得F=C-P+1=1-2+1=0，自由度为0，故过程中压力应为相等。实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数 1,无限稀释活度系数的定义是什么?测定这个参数有什么作用? 答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度. 2,气相色谱基本原理是什么?色谱仪有哪几个基本部分组成?各起什么作用? 答:原理：因固定液对于样品中各组分溶解能力的差异而使其分离。组成及作用：（1）载气系统气相色谱仪中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。整个载气系统要求载气纯净、密闭性好、流速稳定及流速测量准确。（2）进样系统进样就是把气体或液体样品速而定量地加到色谱柱上端。（3）分离系统分离系统的核心是色谱柱，它的作用是将多组分样品分离为单个组分。色谱柱分为填充柱和毛细管柱两类。（4）检测系统检测器的作用是把被色谱柱分离的样品组分根据其特性和含量转化成电信号，经放大后，由记录仪记录成色谱图。（5）信号记录或微机数据处理系统近年来气相色谱仪主要采用色谱数据处理机。色谱数据处理机可打印记录色谱图，并能在同一张记录纸上打印出处理后的结果，如保留时间、被测组分质量分数等。（6）温度控制系统用于控制和测量色谱柱、检测器、气化室温度，是气相色谱仪的重要组成部分。 3，测γ∞的计算式推导做了哪些合理的假设？答：（1）样品进样非常小，各组分在固定液中可视为处于无限稀释状态，服从亨利定律，分配系数为常数；（2）色谱柱温度控制精度可达到±0.1℃，可视为等温柱；（3）组分在汽、液两相中的量极小，且扩散迅速，时时处于瞬间平衡状态，可设全柱内任何点处于汽液平衡；（4）在常压下操作的色谱过程，气相可按理想气体处理。

化学工程与工艺

化学工程与工艺 2010-04-11 本专业培养具有化学工程与化学工艺方面的知识，能在化工、能源、信息、材料、环保、生物工程、轻工、制药、食品、冶金和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。本专业学生主要学习化学工程与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识，受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练，具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造，对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本

能力。主要课程有：物理化学、化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工热力学、化学反应工程、化工设计、化工过程分析与合成和一门必选的专业方向课程。本专业每年计划招生本科240名、硕士约300名，博士约60名。一、化学工程方向本方向隶属于化学工程国家重点学科，是首批被国务院学位委员会批准为具有硕士和博士学位授予权的学科点，并设有博士后流动站。本专业方向旨在培养德智体全面发展的，具有良好心理素质和较高知识素养的高等化工专业人才。毕业生所具备的理论基础和实践能力，使之拥有更广泛的适应性。在掌握了现代化工生产技术领域的生产过程、设备设计和产品研制开发的基础

理论、基本技能以及现代化研究方法和手段后，能胜任化工制药类过程的研究、开发、设计和管理工作。毕业后，既可到化工、能源、信息、材料、环保、轻工、制药、食品、冶金和军工等企业进行项目开发、工程设计和技术管理，也可以在科研院所或大专院校继续深造并从事科学研究和教学工作。化学工程是以化学工业及相关生产过程中所进行的化学、物理过程为研究对象，探究其所用设备的设计原理与操作方法以及最终实现过程优化所应遵循的共性规律。本专业方向学生主要学习化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工热力学、化学反应工程、化工传递过程基础、化工数学、化工分离过程、化工工艺学、化工过程分析与合成、化工设计等课程，为拓宽专业面，增加适应

(完整版)PCB化学镀铜工艺流程解读(一)

PCB化学镀铜工艺流程解读（一）化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)通常也叫沉铜或孔化（PTH）是一种自身催化性氧化还原反应。首先用活化剂处理，使绝缘基材表面吸附上一层活性的粒子通常用的是金属钯粒子（钯是一种十分昂贵的金属，价格高且一直在上升，为降低成本现在国外有实用胶体铜工艺在运行），铜离子首先在这些活性的金属钯粒子上被还原，而这些被还原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层，使铜的还原反应继续在这些新的铜晶核表面上进行。化学镀铜在我们PCB制造业中得到了广泛的应用，目前最多的是用化学镀铜进行PCB的孔金属化。PCB孔金属化工艺流程如下：钻孔→磨板去毛刺→上板→整孔清洁处理→双水洗→微蚀化学粗化→双水洗→预浸处理→胶体钯活化处理→双水洗→解胶处理（加速）→双水洗→沉铜→双水洗→下板→上板→浸酸→一次铜→水洗→下板→烘干一、镀前处理 1．去毛刺钻孔后的覆铜泊板，其孔口部位不可避免的产生一些小的毛刺，这些毛刺如不去除将会影响金属化孔的质量。最简单去毛刺的方法是用200～400号水砂纸将钻孔后的铜箔表面磨光。机械化的去毛刺方法是采用去毛刺机。去毛刺机的磨辊是采用含有碳化硅磨料的尼龙刷或毡。一般的去毛刺机在去除毛刺时，在顺着板面移动方向有部分毛刺倒向孔口内壁，改进型的磨板机，具有双向转动带摆动尼龙刷辊，消除了除了这种弊病。 2．整孔清洁处理对多层PCB有整孔要求，目的是除去钻污及孔微蚀处理。以前多用浓硫酸除钻污，而现在多用碱性高锰酸钾处理法，随后清洁调整处理。孔金属化时，化学镀铜反应是在孔壁和整个铜箔表面上同时发生的。如果某些部位不清洁，就会影响化学镀铜层和印制导线铜箔间的结合强度，所以在化学镀铜前必须进行基体的清洁处理。最常用的清洗液及操作条件列于表如下：

8、半导体材料吸收光谱测试分析

半导体材料吸收光谱测试分析一、实验目的 1.掌握半导体材料的能带结构与特点、半导体材料禁带宽度的测量原理与方法。 2.掌握紫外可见分光光度计的构造、使用方法和光吸收定律。二、实验仪器及材料紫外可见分光光度计及其消耗品如氘灯、钨灯、绘图打印机，玻璃基ZnO 薄膜。三、实验原理 1.紫外可见分光光度计的构造、光吸收定律 UV762双光束紫外可见分光光度计外观图： (1)仪器构造：光源、单色器、吸收池、检测器、显示记录系统。 a ．光源：钨灯或卤钨灯——可见光源，350~1000nm ；氢灯或氘灯——紫外光源，200~360nm 。 b ．单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件色散元件：棱镜——对不同波长的光折射率不同分出光波长不等距；光栅——衍射和干涉分出光波长等距。 c ．吸收池：玻璃——能吸收UV 光，仅适用于可见光区；石英——不能吸收紫外光，适用于紫外和可见光区。要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致） d ．检测器：将光信号转变为电信号的装置。如：光电池、光电管（红敏和蓝敏）、光电倍增管、二极管阵列检测器。紫外可见分光光度计的工作流程如下：光源单色器吸收池检测器显示双光束紫外可见分光光度计则为：

双光束紫外可见分光光度计的光路图如下： (2)光吸收定律单色光垂直入射到半导体表面时，进入到半导体内的光强遵照吸收定律： x x e I I ?-=α0 d t e I I ?-=α0 (1) I 0：入射光强；I x ：透过厚度x 的光强；I t ：透过膜薄的光强；α：材料吸收系数，与材料、入射光波长等因素有关。透射率T 为： d e I I T ?-==α0 t (2)

化学工程与工艺专业实验

化学工程与工艺专业实验课程名称：化学工程与工艺专业实验英文名称：Special Experiment for Chemical Engineering and Technology 学分：2 课程总学时：64 实验学时：64（其中，上机学时：0）课程性质：?必修□选修是否独立设课：?是□否课程类别：□基础实验□专业基础实验?专业领域实验含有综合性、设计性实验：?是□否面向专业：化学工程与工艺专业先修课程：化工原理、化学反应工程、化工热力学、现代分离技术、精细化学工艺学大纲编制人：课程负责人：董新法实验室负责人：吕扬效一、教学信息实验教学的目标与任务：为了更好地适应21世纪知识经济的挑战，培养学生的动手能力和创新精神，同时根据该门学科基础课、专业领域课程的教学内容，开设本专业的实验技术课程。该课程是技术实践课。要求学生根据3年来所掌握的专业知识，结合每门专业课程的内容，由学生独立完成专业实验。其目的是：学生通过实验教学，能巩固和加深对课堂教学知识的理解，学生通过实验技能的训练培养，提高学生从事实验研究的能力。教学基本要求：本课程由实验理论课、实验操作课、仿真实验、实验讨论课等四部分组成。每个实验包括四个环节：实验预习、实验操作、实验数据的处理、实验报告撰写。考核方式实验课程评分标准；1、做实验的认真态度10分。2、完成实验报告质量30分。3、完成化工工艺专业实验60分。总共100分。其中：实验态度成绩由实验指导老师根据学生实验预习情况、实验中的实际操作能力和处理、解决问题的能力而给出分数。实验报告成绩，由老师根据其报告内容和对实验过程、实验数据的分析和处理方法，实验结果及讨论等各方面给予成绩。并将学生的各个实验报告成绩取平均值。二、教学资源（一）实验指导书与参考书

浅谈对化学工程与工艺的认识

化工1210 舒丹丹学号：2012011304 浅谈对化学工程与工艺的认识化学工程与工艺专业是一门厚基础、宽口径、适应性强的大专业，它对知识的交叉渗透、产业的相互交融提出了更宽更深的要求。因为化学工业是具有技术密集、人才密集、资本密集的特征，对学习化学工程与工艺的学生是有一定的培养要求的。一是掌握化学工程、化学工艺等学科的基本理论和基本知识。二是掌握化工装置工艺与设备设计方法，掌握化工过程模拟优化方法。三是对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力。四是熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规。五是了解化学工程学的理论前沿，了解新工艺、新技术与新设备的发展动态。六是掌握文献、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。七是具有创新意识和独立获取新知识的能力。只有具备了这些基本的能力之后，我们才能真正的学好化学工程与工艺这门学科。在我们学校，化学工程与工艺主要有化学工程、化学工艺和工业催化。下面我将从化学工程和化学工艺这两个方面简单的谈谈对化学工程与工艺的认识。首先，化学工程是研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程与物理过程的共同规律一门工程学科。化学过程是指物质发生化学变化的反应过程，而物理过程是指物质不经过化学反应而发生的组成、性质、状态、能量变化过程。化学工程是研究工业生产过程

中有关工程因素对过程和装置的效应，特别是放大效应的影响，以解决关于过程开发、装置设计和操作的理论和方法等问题。它是以物理学、化学和数学的原理为基础，广泛应用于各种实验手段，与化学工艺相配合，去解决工业生产过程。也就是说，化学工程的研究对象实际上就是单元操作，单元操作是构成多种化工产品生产的物理过程，通过对单元操作的研究，得到具有共性的结果，这些共性的结果以用来指导各类产品的生产和化工设备的设计。化学工艺是研究原料经过化学反应转变为产品的过程，所以化学工艺的研究对象是工业生产的总过程，而不是过程中的某一单元操作，这是与化学工程的最大的区别。化学生产过程一般有三个步骤：原料处理、化学反应、产品的精化。化学工艺是要研究这三个过程，以达到产品的最优化。化学工艺的主要课程有化工原理、化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工机械、精细有机合成原理等。上周学院组织学院学生去东区参观了我校的国家重点实验室。虽然现在我的专业知识很薄弱，对很多的实验室的装置和设备原理不是很懂，但至少让我了解到化学工程与工艺真的是一门很重要的专业，如果生活中缺少了化学工程与工艺，世界的科技水平是不可能发展到今天的水平的。现在我将简单介绍我校的传质与分离实验室膜分离研究室。传质与分离实验室膜分离研究室现在主要有4位教师。张卫东老师，他是博士、教授、博士生导师。他长期从事于膜分离方面的科研工作，尤其是在中空纤维膜器结构设计及中空纤维膜萃取过程及纳滤

半导体工艺及芯片制造技术问题答案(全)

常用术语翻译 active region 有源区 2.active ponent有源器件 3.Anneal退火 4.atmospheric pressure CVD (APCVD) 常压化学气相淀积 5.BEOL（生产线）后端工序 6.BiCMOS双极CMOS 7.bonding wire 焊线，引线 8.BPSG 硼磷硅玻璃 9.channel length沟道长度 10.chemical vapor deposition (CVD) 化学气相淀积 11.chemical mechanical planarization (CMP)化学机械平坦化 12.damascene 大马士革工艺 13.deposition淀积 14.diffusion 扩散 15.dopant concentration掺杂浓度 16.dry oxidation 干法氧化 17.epitaxial layer 外延层 18.etch rate 刻蚀速率 19.fabrication制造 20.gate oxide 栅氧化硅 21.IC reliability 集成电路可靠性 22.interlayer dielectric 层间介质（ILD） 23.ion implanter 离子注入机 24.magnetron sputtering 磁控溅射 25.metalorganic CVD(MOCVD)金属有机化学气相淀积 26.pc board 印刷电路板 27.plasma enhanced CVD(PECVD) 等离子体增强CVD 28.polish 抛光 29.RF sputtering 射频溅射 30.silicon on insulator绝缘体上硅（SOI）

化学镀工艺流程详解.

化学镀工艺流程化学镀是一种在无电流通过的情况下,金属离子在同一溶液中还原剂的作用下通过可控制的氧化还原反应在具有催化表面(催化剂一般为钯、银等贵金属离子的镀件上还原成金属,从而在镀件表面上获得金属沉积层的过程,也称自催化镀或无电镀。化学镀最突出的优点是无论镀件多么复杂,只要溶液能深入的地方即可获得厚度均匀的镀层,且很容易控制镀层厚度。与电镀相比,化学镀具有镀层厚度均匀、针孔少、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点;但化学镀镀层质量不很好,厚度上不去,且可镀的品种不多,故主要用于不适于电镀的特殊场合。近年来, 化学镀技术得到了越来越广泛的应用,在各种非金属纤维、微球、微粉等粉体材料上施镀成为研究的热点之一;用化学镀方法可以在非金属纤维、微球、微粉镀件表面获得完整的非常薄而均匀的金属或合金层,而且镀层厚度可根据需要确定。这种金属化了的非金属纤维、微球、微粉镀件具有良好的导电性,作为填料混入塑料时能获得较好的防静电性能及电磁屏蔽性能,有可能部分取代金属粉用于电磁波吸收或电磁屏蔽材料。美国国际斯坦福研究所采用在高聚物基体上化学镀铜来研制红外吸收材料。毛倩瑾等采用化学镀的方法对空心微珠进行表面金属化改性研究,发现改性后的空心微珠具有较好的吸波性能,可用于微波吸收材料、轻质磁性材料等领域。化学镀所需仪器:电热恒温水浴锅;8522型恒温磁力搅拌器控温搅拌;增力电动搅拌机。化学镀工艺流程:机械粗化→化学除油→水洗→化学粗化→水洗→敏化→水洗→活化→水洗→解胶→水洗→化学镀→水洗→干燥→镀层后处理。 1化学镀预处理需进行化学镀的镀件一般不溶于水或者难溶于水。化学镀工艺的关键在于预处理,预处理的目的是使镀件表面生成具有显著催化活性效果的金属粒子,这样才能最终在基体表面沉积金属镀层。由于镀件微观表面凸凹不平,必须进行严格的镀前预处理,否则易造成镀层不均匀、密着性差,甚至难于施镀的后果。

半导体材料能带测试及计算

半导体材料能带测试及计算对于半导体，是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其具有一定的带隙(E g)。通常对半导体材料而言，采用合适的光激发能够激发价带(VB)的电子激发到导带(CB)，产生电子与空穴对。图1. 半导体的带隙结构示意图。在研究中，结构决定性能，对半导体的能带结构测试十分关键。通过对半导体的结构进行表征，可以通过其电子能带结构对其光电性能进行解析。对于半导体的能带结构进行测试及分析，通常应用的方法有以下几种(如图2)： 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙E g； 2.VB XPS测得价带位置(E v)； 3.SRPES测得E f、E v以及缺陷态位置； 4.通过测试Mott-Schottky曲线得到平带电势； 5.通过电负性计算得到能带位置. 图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙紫外可见漫反射测试 2.制样：

背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试：用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。

化学工程与工艺专业试验

《化学工程与工艺专业实验》（本）教学大纲英文名称：Experiment of Chemical Engineering and Technology 课程性质：必修学分数：2 学分要求先修课程：化工原理，化工热力学，化学反应工程，分离工程适用专业：化学工程与工艺专业推荐书：《化学工程与工艺专业实验》第二版，乐清华主编，北京，化学工业出版社，2008 参考书：《化工热力学》陈新志、蔡振云、胡望明编著，北京，化学工业出版社，2005 《化工分离工程》邓修、吴俊生编著，北京，科学出版社，2000 《化学反应工程》朱炳辰主编，北京，化学工业出版社，2007 《化学工艺学》黄仲九、房鼎业，北京，高等教育出版社，2001 一、课程目的和任务本课程是化学工程与工艺专业必修的实践性课程。它是从工程与工艺两个角度出发，既以化工工艺生产为背景，又以解决工艺或过程开发中所遇到的共性工程问题为目的，选择典型的工艺与工程要素，所组成系列的工艺与工程实验。它是进行（化工类）工程师基本训练的重要环节之一，在专业教学计划中占有重要的地位。化学工程与工艺实验是在学生已经接受了基础理论与专业知识教育，又经受过初步工程实验训练的基础上进行的。在本实验教学中，将使学生了解与熟悉有关的化工工艺过程、化学反应工程、传质与分离工程等学科发展方向上的实验技术和方法；掌握与学会过程开发的基本研究方法和常用的实验基本技能；通过计算机仿真技术，拓宽与发展工程实验的内容和可操作性；培养学生的创造性思维方法、理论联系实际的学风与严谨的科学实验态度，提高实践动手能力。为毕业环节乃至今后工作打下较扎实的基础，起到承前启后的作用。二、基本要求工程实践能力的培养是本专业教学计划的重要内容主要任务之一。作为一门重要的专业实践性课程，本课程应达到以下教学要求； (1)使学生掌握专业实验的基本技术和操作技能； (2)使学生学会专业实验主要仪器和装备的使用； (3)使学生了解本专业实验研究的基本方法； (4)培养学生分析问题和解决问题的能力； (5)培养学生理论联系实际、实事求是的学风； (6)提高学生的自学能力，独立思考能力。三、实验内容及学时分配本课程的培养对象是化学工程与工艺专业的本科生与专科生，建议实验学时数32学时。根据教学要求，实验内容作如下安排。 1．多态气固相流传热系数测定（4学时）利用非定态传热过程的特点，测定钢性小球在固定床、流化床、强制对流及自然对流情况下的对流传热系数，通过计算获得毕奥准数Bi值，考察不同环境对传热系数的影响。 2．多釜串联反应器中返混状况测定（2 学时）

芯片制造-半导体工艺教程

芯片制造-半导体工艺教程 Microchip Fabrication ----A Practical Guide to Semicondutor Processing 目录: 第一章:半导体工业[1][2][3] 第二章:半导体材料和工艺化学品[1][2][3][4][5]第三章:晶圆制备[1][2][3] 第四章:芯片制造概述[1][2][3] 第五章:污染控制[1][2][3][4][5][6] 第六章:工艺良品率[1][2] 第七章:氧化第八章:基本光刻工艺流程-从表面准备到曝光第九章:基本光刻工艺流程-从曝光到最终检验第十章:高级光刻工艺第十一章:掺杂第十二章:淀积第十三章:金属淀积第十四章:工艺和器件评估第十五章:晶圆加工中的商务因素第十六章:半导体器件和集成电路的形成第十七章:集成电路的类型第十八章:封装附录:术语表

#1 第一章半导体工业--1 芯片制造-半导体工艺教程点击查看章节目录 by r53858 概述本章通过历史简介，在世界经济中的重要性以及纵览重大技术的发展和其成为世界领导工业的发展趋势来介绍半导体工业。并将按照产品类型介绍主要生产阶段和解释晶体管结构与集成度水平。目的完成本章后您将能够： 1. 描述分立器件和集成电路的区别。 2. 说明术语“固态，” “平面工艺”，““N””型和“P”型半导体材料。 3. 列举出四个主要半导体工艺步骤。 4. 解释集成度和不同集成水平电路的工艺的含义。 5. 列举出半导体制造的主要工艺和器件发展趋势。一个工业的诞生电信号处理工业始于由Lee Deforest 在1906年发现的真空三极管。1真空三极管使得收音机, 电视和其它消费电子产品成为可能。它也是世界上第一台电子计算机的大脑，这台被称为电子数字集成器和计算器（ENIAC）的计算机于1947年在宾西法尼亚的摩尔工程学院进行首次演示。这台电子计算机和现代的计算机大相径庭。它占据约1500平方英尺，重30吨，工作时产生大量的热，并需要一个小型发电站来供电，花费了1940年时的400, 000美元。ENIAC的制造用了19000个真空管和数千个电阻及电容器。真空管有三个元件，由一个栅极和两个被其栅极分开的电极在玻璃密封的空间中构成(图1.2)。密封空间内部为真空，以防止元件烧毁并易于电子的====移动。真空管有两个重要的电子功能，开关和放大。开关是指电子器件可接通和切断电流；放大则较为复杂，它是指电子器件可把接收到的信号放大，并保持信号原有特征的功能。真空管有一系列的缺点。体积大，连接处易于变松导致真空泄漏、易碎、要求相对较多的电能来运行，并且元件老化很快。ENIAC 和其它基于真空管的计算机的主要缺点是由于真空管的烧毁而导致运行时间有限。这些问题成为许多实验室寻找真空管替代品的动力，这个努力在1947年12月23曰得以实现。贝尔实验室的三位科学家演示了由半导体材料锗制成的电子放大器。

化学镀镍工艺

化学镀镍工艺化学镀镍机理： 1)原子氢析出机理。原子氢析出机理是1946年提出的，核心是还原镍的物质是原子氢，其反应过程如下： H2P02-+H20→HP032-+H++2H Ni2++2H→Ni+2H+ H2P02-+H++H→2H20+P 2H→H2 水和次磷酸根反应产生了吸附在催化表面上的原子氢，吸附氢在催化表面上还原镍离子。同时，吸附氢在催化表面上也产生磷的还原过程。原子态的氢相互结合也析出氢气。2）电子还原机理(电化学理论)电子还原机理反应过程如下： H2P02-+H20→HP032-+H++2e Ni2++2e→Ni H2P02-+2H++e→2H20+P 2H++2e→H2 酸性溶液中，次磷酸根与水反应产生的电子使镍离子还原成金属镍。在此过程中电子也同时使少部分磷得到还原。 3）正负氢离子机理。该理论最大特点在于，次磷酸根离子与磷相连的氢离解产生还原性非常强的负氢离子，还原镍离子、次磷酸根后自身分解为氢气。 H2P02-+H20→HP032-+H++H- Ni2++2H-→Ni+H2 H2P02-+2H++H-→2H20+P +1/2H2 H-+H+→H2 分析上述机理，可以发现核心在于次磷酸根的P-H键。次磷酸根的空间结构是以磷为中心的空间四面体。空间四面体的4个角顶分别被氧原子和氢原子占据，其分子结构式为：各种化学镀镍反应机理中共同点是P-H键的断裂。P-H键吸附在金属镍表面的活性点上，在镍的催化作用下，P-H键发生断裂。如果次磷酸根的两个P-H键同时被吸附在镍表面的活性点上，键的断裂难以发生，只会造成亚磷酸盐缓慢生成。对于P-H键断裂后，P-H间共用电子对的去向，各种理论具有不同的解释。如电子在磷、氢之间平均分配，这就是原子氢析出理论；如果电子都转移至氢，则属于正负氢理论；而电子还原机理则认为电子自由游离出来参与还原反应。因此，可以根据化学镀镍机理的核心对各种宏观工艺问题进行分析解释。化学镀镍工艺过程化学镀镍前处理工艺一：除油：

材料测试与分析总复习

XRD复习重点 1.X射线的产生及其分类 2.X射线粉晶衍射中靶材的选取 3.布拉格公式 4.PDF卡片 5.X射线粉晶衍射谱图 6.X射线粉晶衍射的应用电子衍射及透射电镜、扫描电镜和电子探针分析复习提纲透射电镜分析部分： 4.TEM的主要结构，按从上到下列出主要部件 1）电子光学系统——照明系统、图像系统、图像观察和记录系统；2）真空系统； 3）电源和控制系统。电子枪、第一聚光镜、第二聚光镜、聚光镜光阑、样品台、物镜光阑、物镜、选区光阑、中间镜、投影镜、双目光学显微镜、观察窗口、荧光屏、照相室。 5. TEM和光学显微镜有何不同？光学显微镜用光束照明，简单直观，分辨本领低（0.2微米），只能观察表面形貌，不能做微区成分分析；TEM分辨本领高（1A）可把形貌观察，结构分析和成分分析结合起来，可以观察表面和内部结构，但仪器贵，不直观，分析困难，操作复杂，样品制备复杂。 6.几何像差和色差产生原因，消除办法。球差即球面像差，是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律而造成的。减小球差可以通过减小CS值和缩小孔径角来实现。色差是由于入射电子波长（或能量）的非单一性造成的。采取稳定加速电压的方法可以有效的减小色差；适当调配透镜极性；卡斯汀速度过滤器。 7.TEM分析有那些制样方法？适合分析哪类样品?各有什么特点和用途？制样方法：化学减薄、电解双喷、竭力、超薄切片、粉碎研磨、聚焦离子束、机械减薄、离子减薄； TEM样品类型：块状，用于普通微结构研究；平面，用于薄膜和表面附近微结构研究；横截面样面，均匀薄膜和界面的微结构研究；小块粉末，粉末，纤维，纳米量级的材料。二级复型法：研究金属材料的微观形态；一级萃取复型：指制成的试样中包含着一部分金属或第二相实体，对它们可以直接作形态检验和晶体结构分析，其余部分则仍按浮雕方法间接地观察形态；金属薄膜试样：电子束透明的金属薄膜，直接进行形态观察和晶体结构分析；粉末试样：分散粉末法，胶粉混合法思考题： 1.一电子管，由灯丝发出电子，一负偏压加在栅极收集电子，之后由阳极加速，回答由灯丝到栅极、由栅极到阳极电子的折向及受力方向？ 2.为什么高分辨电镜要使用比普通电镜更短的短磁透镜作物镜？高分辨电镜要比普通电镜的放大倍数高。为了提高放大倍数，需要短焦距的强磁透镜。透镜的光焦度1/f与磁场强度成H2正比。较短的f可以提高NA，使极限分辨率更小。 3.为什么选区光栏放在“象平面”上？电子束之照射到待研究的视场内；防止光阑受到污染；将选区光阑位于向平面的附近，通过

化学工程与化学工艺的区别讲解学习

化学工程与化学工艺的区别

化学工程：是研究化学相关领域“共性”的理论，具有一般普遍的适用性，偏理论些，比较宏观; 化学工艺：是研究化学相关领域“个性”的理论，具有特殊的应用性，偏应用些，比较微观。化学工程主要研究工程化问题，例如反应器的设计，过程的优化，各种过程的放大。化学工程以过程为研究对象，以系统的优化为主要要就目的，主要内容为各个单元操作和反应过程的优化和过程的优化。比较大的研究方向包括精馏过程，萃取过程，结晶，色谱等等。化学工艺以产品为核心，研究的主要内容是制备和分离产品的各种条件，目的在于研究制备产品时所需的条件。化学工艺研究的内容十分庞杂。由于化学工业目前发展十分迅速，化学工程和工艺二者既有区别又紧密结合。举一个例子，例如裂解石油气制备乙烯这个工程。化学工艺主要研究制备乙烯的最佳的反应压力，反应温度，对于进料组成的要求等等。而当这些工艺条件确定以后，剩下的工作主要由化学工程这一学科来进行，例如反应器的尺寸设计，停留时间设计，空气压缩机的选择，管道的设计，等等

比如说某工厂新上一个化工项目，这个项目刚在实验室的小试的时候，这个研究阶段，我们都可以认为是在做化学工艺方面的研究，化学工艺研究的主要任务是考察所制备产品的反应条件，温度，压力，催化剂方面的考察研究，收率，选择性以及转化率，小试成功，到了中试，就要化学工程方面的技术人员介入一起攻克工程放大问题了，期间要考虑中试的规模，选用哪些化工设备，所选用的设备的大小，材质，接着要对结合各种工程工艺参数进行设备的设计，选型，绘制工艺流程图，对照图纸设计中试试验，中试成功，进入工业化阶段，这一阶段主要是化学工程技术人员的工作，根据工业规模，绘制工业化工艺流程图，主要设备图，按照具体尺寸进行设计选购设备，根据图纸安装设备，管道，进行生产车间布置和安装，安装成功，进行试车前的吹扫，吹扫结束，进行试生产~~~整个化工项目的开发完成化工类设计院一般只需要两门专业课：化工原理和化工热力学天辰工程公司（化工部第一设计院）、赛鼎化学工程公司（化工部第二设计院）、东华工程公司（化工部第三设计院）五环（化工部第四设计院），中石化宁波公司、华陆工程有限公司、成达工程、中冶焦耐中国寰球中国石化工程建设公司

半导体工艺原理实验报告

半导体工艺原理实验附录姓名：xxx 学号：xxx 指导教师：xxx 目录实验一.工艺设备模拟--氧化仿真实验 (1) 详细实验步骤 (1) 实验结果 (4) 实验二.工艺设备模拟--离子注入仿真实验 (5) 操作步骤 (5) 实验结果 (5) 第一组 (5) 第二组 (6) 第三组 (7) 第四组 (8) 其他组实验 (10) 实验三.刻蚀仿真实验 (13) 实验步骤 (13) 实验结果 (15) 实验四.超净间参观 (17) 参观过程 (17) 超净间定义 (17) 实验一.工艺设备模拟--氧化仿真实验详细实验步骤（1）（2）

（3）（4）（5）（6）（7）（8）

（9）（10）（11）（12）（13）（14）

（15）（16）（17）（18）实验结果晶片晶向时间（min）温度方式 1 100 1 890 900 880 2,3 表 1 参考参数晶片号类型晶向氧化时间（min）氧化温度(?C)氧化厚度(A) 1Dry1102900180 2Dry11021000924 4Dry1112900183 3Dry11010900173 5Wet10010900669 6Wet10020900449 7Wet10030900660 8Wet110210001136 10Wet11010900902 9Wet11029003536 11Wet11129001310 表 2 实验数据

图 1 各组参数柱状图对比效果实验二.工艺设备模拟--离子注入仿真实验实验时间：2015年12月4日星期五操作步骤操作步骤大体与实验一类似，按照提示操作即可。实验结果第一组深度（130）浓度（13）深度（130）浓度（13）深度（130）浓度（13） 0.0015.450.7013.49 1.408.75 0.0517.080.7513.09 1.458.47 0.1017.680.8012.69 1.508.20 0.1517.790.8512.31 1.557.94 0.2017.630.9011.94 1.607.68 0.2517.330.9511.58 1.657.43 0.3016.95 1.0011.23 1.707.18 0.3516.53 1.0510.89 1.75 6.94 0.4016.10 1.1010.56 1.80 6.71 0.4515.65 1.1510.24 1.85 6.49 0.5015.20 1.209.92 1.90 6.27 0.5514.76 1.259.62 1.95 6.06 0.6014.33 1.309.32 2.00 5.87 0.6513.90 1.359.03 表 3 离子注入第一组数据

半导体材料能带测试及计算

图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙紫外可见漫反射测试 2.制样：背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试：

用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。 2. 根据(αhv)1/n = A(hv – Eg)，其中α为吸光指数，h为普朗克常数，v为频率，Eg为半导体禁带宽度，A为常数。其中，n与半导体类型相关，直接带隙半导体的n取1/2，间接带隙半导体的n为2。

中北大学化学工程与工艺专业实验讲义2013

化学工程与工艺专业专业实验讲义中北大学化工与环境学院 2013/12/9

实验1聚醋酸乙烯酯及其衍生物的制备实验1-1聚醋酸乙烯酯的制备一、实验目的通过醋酸乙烯酯溶液聚合，增强对溶液聚合的感性认识，进一步掌握溶液聚合的反应特点；二、实验基本原理及特点溶液聚合是单体、引发剂在适当的溶剂中进行的聚合反应。根据聚合物在溶剂中溶解与否，溶液聚合又分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合（沉淀聚合）。自由基聚合、离子聚合和缩聚反应均可采用溶液聚合。溶液聚合的一个突出特点就是在聚合过程中存在链转移问题。高分子链自由基向溶剂分子的链转移可在不同程度上使产物的分子量降低。聚合温度也很重要，随着温度的升高，反应速度要加快，相对分子质量要降低。当其他条件固定时，随着温度升高，链转移反应速度也要增加，所以选择合适的温度，对保证聚合物的质量是很有意义的。实验后的附表中列出了甲醇在醋酸乙烯酯自由基聚合时，在不同反应温度下的链转移常数值。单体转化率对相对分子质量及相对分子质量分布也有一定影响，因为随着转化率的不同，影响相对分子质量的因素，如引发剂、单体、溶剂及生成的大分子等的浓度均发生了变化，所以在不同时期里，生成的高聚物相对分子质量也不同。转化率越高，相对分子质量分布也就越宽。在溶剂浓度较小的醋酸乙烯酯聚合反应中，一般随转化率增加，反应速度逐渐增加。这说明有自动加速现象存在。当转化率达50%左右时，反应速度开始急剧下降。在这种条件下，要达到高转化率，聚合时间就要加长。因此，在工业生产中，转化率一般控制在50%左右。三、实验仪器及试剂三口瓶1个回流冷凝管1个电动搅拌器1套恒温水浴1套量筒（10mL）1个烧杯（50mL、250mL）各1个温度计（0~100℃）1支醋酸乙烯酯30ml 偶氮二异丁腈若干甲醇30ml 四、实验步骤 1.在装有搅拌器的、回流冷凝管、温度计的干燥洁净的250ml三口瓶中依次加入新精制过的醋酸乙烯