伽马射线辐照对有机场效应晶体管性能的影响研究

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不同类型双极晶体管抗辐照性能的研究

不同类型双极晶体管抗辐照性能的研究
原 因有 :氧化层 中正 电荷 的积 累和界 面态 密度 的增
晶体 管 的归一 化 电流增 益 有所 恢 复 ,而 L P N P型 双 极 晶体 管 的归 一化 电流增 益恢 复则 不 明显 。在 此基
Ot ANzt CHANPI N KEKAOXI NG YU HU ANJ I NG SHI Y AN
极晶体管和 N P N型双极晶体管退火 时间 t 与 归 一
化 电流增 益 的关 系 从 图 中可 以看 出 .常 温 退 火 时 ,N P N 型 双 极
管和 L P N P型 双极 晶体管 的 辐 照损伤 机 理不 同 。众 所 周知 .辐照致 使 双极 晶体 管 电流增 益 下降 的主 要
复 在 1 0 0 o C 退 火 的 基 础 上 .再 做 2 0 0 o C 下 的 退 火 。 可 以 看 到 。N P N 型 双 极 晶 体 管 的 归 一 化 电流 增 益 基本 不 再变 化 .而 L P N P型双 极 晶体 管 的归 一
化 电流增 益恢 复显 著 。
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图5 U’ N P型 晶 体 管 归 一 化 电 流增 益 的辐 照 效应 以及
不 同温 度 下 的 退 火变 化 关 系
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为 了更 好地 说 明 L P N P型双 极 晶体 管对 于辐 照 敏 感 性 强 的原 因 ,给 出 了两 种 晶 体 管 的 厶和 随 辐 照 总剂 量 的变 化关 系 图 .如 图 4所 示 。 从 图 4中可 以看 出 。辐 照 以后 ,L P N P的 显

激光辐照对材料性质的改变研究

激光辐照对材料性质的改变研究

激光辐照对材料性质的改变研究激光技术作为一种新兴的加工技术,已经在许多领域发挥出重要的作用。

除了其在切割和打标等工业领域的应用外,激光也被广泛应用于材料性质改变的研究中。

本文将探讨激光辐照对材料性质的改变,并介绍其应用于材料工程的前景。

激光辐照是通过激光束对材料进行能量输入,从而引发材料发生结构和性质上的变化。

激光辐照可以在纳秒、飞秒或连续激光脉冲中进行,其选择取决于所需的效应和材料特性。

激光辐照技术的优势之一是能够在非接触的情况下进行,从而避免对材料的污染和破坏。

关于激光辐照的材料性质改变,最常见的是温度和能量密度对材料的热损伤效应。

当激光束辐照到材料上时,能量被局部吸收并转化为热能,导致材料的温度升高。

这种温度升高使得材料出现熔化、熔凝、蒸发、烧蚀等现象,从而改变了材料的表面形态和结构。

此外,激光辐照还可以引起材料的相变和晶体结构改变,进而对材料的力学性能和导电性能等方面产生影响。

除了温度效应外,激光辐照还可以通过光化学过程对材料进行改变。

光化学过程是指在激光光束照射下,材料的化学键发生断裂和重组。

这种光化学反应可以导致材料的分子结构发生改变,从而改变了材料的化学性质和表面活性。

激光辐照对材料性质的改变研究在材料科学和工程中具有重要的意义。

首先,通过激光辐照可以改变材料的表面性质,如表面粗糙度、亲水性和抗腐蚀性等。

这对于制备高效能够减少能源消耗的材料至关重要。

其次,激光辐照可以实现材料的纳米结构调控。

激光辐照可以改变材料的晶格结构和晶体尺寸,从而可以制备出具有特殊性能的纳米材料。

此外,激光还可以通过控制激光参数,实现对材料的局部加工和改性,提高材料的性能和可控性。

激光辐照的研究前景非常广阔。

首先,激光技术正在逐步发展成为一种可以精确控制辐照过程的方法。

通过调整激光参数,可以实现对材料的局部加工和改性,不仅可以提高材料的性能,还可以实现对材料的原位监测和控制。

其次,激光辐照技术可以与其他材料制备和加工技术相结合,实现多尺度和多功能的材料设计。

γ射线辐照对130nm部分耗尽SOI MOS器件栅氧经时击穿可靠性的影响

γ射线辐照对130nm部分耗尽SOI MOS器件栅氧经时击穿可靠性的影响
U#C h>G R9LNP9=NPG NI iD?E=:N?9; Y9=>P:9;B 9?Q W>j:E>B INP 5S>E:9; 7?j:PN?8>?=BT 1:?K:9?@ Z>Ea?:E9; O?B=:=D=> NI VaGB:EB 9?Q ca>8:B=PGT ca:?>B> ]E9Q>8G NI 5E:>?E>BT kPD8l: $,""**T ca:?9m
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中国科 学院 西部 之光项 目-!"*(+1234+2+#(1225!'#,!#0 作 者 简 介 马 腾 -#6$$%0 男 硕 士 生 主 要 从 事 微 纳 器 件 辐 射 效 应 与 加 固 技 术 方 面 的 研 究 789:;<89=>?@#(A89:;BCDE9BC9ECE? 导 师 简 介 余 学峰-#6F&+0男研究 员博 士生 导师 博士主 要从 事微 纳器 件辐射 效应 与加 固技 术方面 的研 究 789:;<GDHIA8BJHKLJ9EJE?
@2)(13'(A Za> >II>E=B NI %P9G :PP9Q:9=:N? N? =a> BDLB>lD>?= =:8>Q>S>?Q>?= Q:>;>E=P:E LP>9[QN\? UZWW20 NI S9P=:9;;G Q>S;>=>Q UVW0 B:;:EN?N?:?BD;9=NP U5XO0 YX5 Q>j:E>B \>P> :?j>B=:@9=>QC 2G =>B=:?@ 9?Q EN8S9P:?@ =a> =P9?BI>P Ea9P9E=>P:B=:E EDPj>BT =aP>BaN;Q jN;=9@>T NIIB=9=> ;>9[9@> EDPP>?=T =a> ZWW2 ;:I>=:8>B 9?Q N=a>P >;>E=P:E9; S9P98>=>PB NI =a> 4YX5 9?Q VYX5 Q>j:E>B L>INP> 9?Q 9I=>P :PP9Q:9=:N?T =a> >II>E=B NI %P9G :PP9Q:9=:N? N? =a> ZWW2 P>;:9L:;:=G NI =a> Q>j:E>B \>P> 9?9;Gn>QC Za> P>BD;=B BaN\ =a9=

γ射线辐照处理竹材化学组分及结晶度变化研究

γ射线辐照处理竹材化学组分及结晶度变化研究

1 1 试 验 材料 及 处 理 .
本 文采 用 产 自浙 江 省 杭 州 地 区 的 4年 生 毛 竹 ( P.p - u
bses zl xH e e a ) e n e e d h i 为研究 对象 ,选取颜 色 、密度 c Ma L e 相近的竹块试样进行 C 6  ̄辐 照处 理,辐照剂量 分别 为 2 , o0 [ - O
中 图分 类 号 : Q3 1 T 5
引 言 1 材料与方法
竹 子生 长 周 期 较 短 , 有 较 强 的可 再 生 性 ,在 生 产 和 加 具
工利用 中对环境友好 , 是有效缓解木材供 需矛盾的重要森林 资源。近年来 , 竹材的广泛利 用,在促进 社会经济 发展和 生 态环境保护等方 面发挥 了重要 作用 _ 。竹材细胞壁主要 由纤 1 ]
理 ,采 用 C / A P M S”C NMR 技 术 ,测 定 辐 照 前 后 竹 材 主 要 -
化学组分 的 C / P MAS” - C NMR波谱 ,归属 主要谱线 ,分析
辐 照 过 程 中竹 材 化学 组 分 的 主要 化 学 结 构 和 性 质 变化 ,并 可
数值 , 计算公式如下 :
*通讯 联 系 人 ema :fie h a i ra.F - i e n u @ c .c c l b b I
e i u fn b @i ra.n - l ne g o c .c c ma :s b
第7 期
光谱学与光谱分析
12 93
反应。辐照剂量高 于 10k y后 ,半纤维 素降解 速度加 剧 , 0 G
第3卷, 7 1 第 期
2 0 1 1年 7月




光2 o 3 , o 7p12—9 4 .

有机场效应晶体管

有机场效应晶体管

有机场效应晶体管
有机场效应晶体管(OECT)又称为有机金属-半导体叠层结构场效应晶
体管,它是一种新型的晶体管,利用其独特的金属-半导体叠层结构来
实现高性能的特性。

它由两个极性不同的半导体片和一个金属片构成,这三层物质的叠加使得它可以有效的运行电子信号。

有机场效应晶体管具有良好的抗干扰能力,可以有效抑制外部电磁波
对晶体管工作效果造成的干扰,大大降低噪声对电路输出信号的影响。

此外,它还具有低工作电压、低漏出电流、可调节增益带宽等优点,
这样它就可以用于微处理器、计算机系统和无线设备等多种复杂电路
的应用场合。

有机场效应晶体管的另外一个显著优势是,它耗电量低,与普通的晶
体管相比耗电量可以降低9成以上,这也是它被广泛应用的原因之一。

同时,它的封装方式也采用了更小的尺寸,可以显著减少电路板的大小,有利于减少电路外部的电磁波泄漏,也可以节省更多的空间。

总而言之,有机场效应晶体管具有高强度抗干扰、低耗电量、小封装
等特性,它有着广泛的应用前景,是推动新型电子电路的一个重要组
成部分。

它的实用性和易于使用的优势将使它能够更好的满足我们生
活中的用电需求,为未来的智能电子装置带来更多的可能性。

gamma_irradiation_原理__理论说明

gamma_irradiation_原理__理论说明

gamma irradiation 原理理论说明引言1.1 概述本文旨在介绍和探讨gamma辐照的原理和应用领域。

gamma辐照是一种利用γ射线进行杀菌、杀虫和改善物质性能的方法,具有广泛的应用前景。

通过对gamma辐照原理和相关领域进行深入了解,可以更好地认识其作用机制,并为相关行业提供指导。

1.2 文章结构本文分为五个主要部分:引言、gamma irradiation原理、gamma irradiation 的应用领域、gamma irradiation的安全性评估与控制措施以及结论。

介绍部分主要针对整篇文章进行总览,明确目标与内容。

接下来的各个部分将详细讨论相关原理、应用和安全性评估等内容。

1.3 目的本文旨在深入介绍gamma辐照的原理和应用,并对其安全性进行评估与控制措施。

通过该文章,读者可以加深对gamma辐照技术的了解,了解其工作机制及在食品工业、医疗领域以及材料加工等方面的应用情况。

同时,本文还将通过对安全性评估与控制措施的讨论,提供相关行业使用gamma辐照技术时的安全指导。

注:gamma irradiation部分将在之后详细叙述gamma辐照原理、应用和安全性评估与控制措施。

2. gamma irradiation 原理2.1 理论背景Gamma辐射是一种高能电磁辐射,属于电磁波谱中的一部分。

它是通过核反应或放射性核素衰变过程中释放出来的电磁能量,具有极高的穿透力和能量。

Gamma辐射可以用于杀死微生物、去除有害化学物质或改变材料的特性。

2.2 γ射线产生方式γ射线可以通过不同方式产生。

其中一种方式是通过放射性衰变过程产生。

例如,铯-137和钴-60等放射性同位素在衰变时会释放出γ射线。

另一种常见的方法是使用具有高速运动带正电荷粒子(例如质子)的装置,在与原子核碰撞时会产生γ射线。

2.3 γ射线传播和相互作用原理由于γ辐射具有极高的能量和穿透力,它可以轻松地穿透各种物质而不损失太多能量。

有机场效应晶体管研究与应用展望

有机场效应晶体管研究与应用展望

有机场效应晶体管研究与应用展望下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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辐照损伤量子点材料的光电性能分析研究

辐照损伤量子点材料的光电性能分析研究

辐照损伤量子点材料的光电性能分析研究随着科技的不断进步,纳米材料成为研究的热点之一。

量子点作为一种新型的半导体材料,具有很多独特的性质,例如,可以通过改变其大小来调节其光学、电学性质等。

然而,辐照损伤也限制了其应用范围。

因此,研究量子点材料的辐照损伤对其光电性能的影响,有助于指导量子点材料的应用与研发。

一、辐照损伤的定义、来源以及影响辐照损伤包括辐射效应和非辐射效应,通常指物质受到辐射因素(如电离辐射、粒子束等)作用后导致的物化过程改变的总体表现。

其中,非辐射效应通常指在模拟辐射损伤中使用的模拟器材料、电磁辐射等其它影响因素。

辐射效应的损伤作用有以下几点:1、对半导体电学性能的影响:如阻值增加、电容值降低等。

2、对半导体光学性能的影响:如折射率变化、吸收能力变化等。

3、对半导体晶体结构的影响:如晶格变形、多晶化,位错、空位、自由基等的形成。

二、量子点材料的定义及其光电性能量子点是一种大小在纳米级别的半导体微粒,其尺寸完全可以根据需要进行调节,具有独特的光学、电学性质。

量子点材料颜色鲜艳,可以应用于LED、太阳电池、生物标记等许多领域。

量子点材料的光电性能不仅与材料中电子的能级结构有关,同时还与量子点的粒径大小、组成成分、表面状态等相关。

三、辐照损伤对量子点材料光电性能的影响1、辐照损伤对量子点材料颜色的影响量子点材料的颜色与其粒径密切相关。

一般来说,随着粒径的增加,量子点材料的颜色会发生红色的位移。

但研究发现,当量子点材料受到辐照损伤后,颜色会发生变化,颜色向蓝色移动。

这可能是由于辐射造成的材料中缺陷或空位导致了量子点的表面离子成分的变化,从而改变了量子点的能带结构和谷能线的位置,导致颜色发生改变。

2、辐照损伤对量子点材料的荧光强度的影响量子点材料的荧光强度与其能带结构和表面状态密切相关。

辐照损伤会改变量子点中的表面状态,进而影响其能带结构,导致荧光强度发生改变。

研究发现,辐照损伤会降低荧光强度,这可能与缺陷或空位所引起的逸出电子的重新组合有关。

GaAs材料及器件的辐照损伤研究进展

GaAs材料及器件的辐照损伤研究进展

Applied Physics 应用物理, 2018, 8(2), 141-150Published Online February 2018 in Hans. /journal/apphttps:///10.12677/app.2018.82017Research Progress of Irradiation Damage for GaAs Materials and DevicesBingkun Chen, Huimin Jia*, Xue Chen, Dengkui Wang, Xuan Fang, Jilong Tang, Dan Fang, Xinwei Wang, Xiaohua Wang, Zhipeng WeiState Key Laboratory of High Power Semiconductor Laser, Changchun University of Science and Technology, Changchun JilinReceived: Feb. 8th, 2018; accepted: Feb. 21st, 2018; published: Feb. 28th, 2018AbstractAs a kind of III-V semiconductor materials, GaAs, with direct band gap and high carrier mobility, has a good anti-radiation ability, and makes an important candidate for the preparation of space devices. However, when the semiconductor devices were working in space, they will be affected by the radiation of the complex space particles, resulting in the degradation of the device perfor-mance, the decrease of the reliability and the limitation of the lifetime. Therefore, it is of great sig-nificance to analyze the irradiation effect damage of the GaAs material. This paper reviews the re-search progress on the damage effect of different particle materials on GaAs materials and devices, and expounds the influence of different particle irradiation sources on the structure and lumines-cent properties of GaAs. This paper has practical significance for the further application of GaAs materials in space environment.KeywordsGaAs, Irradiation Damage, Electron Irradiation, Proton Irradiation, Ion IrradiationGaAs材料及器件的辐照损伤研究进展陈炳坤,贾慧民*,陈雪,王登魁,方铉,唐吉龙,房丹,王新伟,王晓华,魏志鹏长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室,吉林长春收稿日期:2018年2月8日;录用日期:2018年2月21日;发布日期:2018年2月28日*通讯作者。

高能X射线辐照对NPN双极晶管体可靠性的影响

高能X射线辐照对NPN双极晶管体可靠性的影响

变成原 来 的 50%,则 每 168h、100℃ 高 温 存 储 试 验 相当于在20 ℃ 环 境 下 存 放 5a 测 量 的 损 伤 水 平。 测试 仪 器 为 电 压 电 流 源/表 HP24142B、测 试 盒 HP216088B 和ICS 分析系统。
收 稿 日 期 :2018-09-17; 修 回 日 期 :2018-10-15 作者简介:林德峰(1985- ),男,河南商丘人,工程师,博士,主要从事航天电子器件的耐辐照安全性研究。 E-mail:dfin@semi.ac.cn
010603-1
第 10 卷
现 代 应 用 物 理
别。另外,国内对总 剂 量 辐 照 试 验 研 究 主 要 集 中 在 空 间 电 离 辐 射 环 境 和 实 验 室 模 拟 辐 射 环 境 方 面 , [5] 而对电子器件及电路接受工业 CT 检测环境下的辐 照效应 研 究 较 少。 本 文 对 晶 体 管 3ED6H 进 行 9 MeV 高能 X 射线辐 照、退 火 和 存 储 实 验,对 器 件 辐 照损伤机理和可靠性进行了研究。
为确保航天器 飞 行 的 安 全 性,发 射 前 需 要 对 航 天器关键部件进行工 业 CT 检 测。 工 业 CT 检 测 是 利用射线源产生的高能 X 射 线 穿 透 航 天 器,在 探 测 器上形成断层图像,利 用 断 层 图 像 来 分 析 器 件 的 缺 陷分布情况。工业 CT 系统的射线 源是最大能量为 9 MeV 的电子直线加速器,每 次 检 测 持 续 几 分 到 十 几分。检测航天器 时,电 子 器 件 不 可 避 免 地 会 受 到
高能 X 射 线 的 照 射,电 子 器 件 的 可 靠 性 面 临 挑 战 。 [1-4] 因此,开展 电 子 器 件 可 靠 性 研 究,对 确 保 航 天器电子系统的辐照安全具有重要意义。

γ辐照对硅单晶电学参数的影响

γ辐照对硅单晶电学参数的影响

Semiconductor Technology Vol. 30 No. 5May 2005671 引言硅单晶是制作半导体器件的主要材料。

在核辐射和空间辐射环境下,γ辐射对硅单晶的电学参数造成较大影响,导致半导体器件的性能会发生严重退化和失效。

本文通过对直拉硅单晶和区熔硅单晶γ辐照实验,分析和讨论了硅单晶受γ辐照后,其电学参数的变化。

对硅单晶和器件的抗辐射性能的研究提供了理论依据。

2 基本机理与辐照源有关,在硅中可以形成各种原生辐照缺陷。

辐射环境下,硅中原生辐照缺陷主要有空位和氧的复合体(V-O)、双空位(V2)等。

辐射环境中的中子、质子、γ光子等都能引起位移效应,产生点缺陷,即(V-O)和(V2)等。

以γ辐照为例:当硅受到γ辐射时,γ因为不带电,具有很强的穿透能力,可以足够靠近硅晶体原子的原子核,与原子核产生弹性碰撞。

硅晶格原子在碰撞过程中,得到能量(大于位移阀能),离开它正常的点阵位置成为晶格中的间隙原子,而在其原来位置,留下一个空位,形成空位-(硅自)间隙原子对,这就是γ辐照引起的位移效应。

辐照缺陷引入了新的能级,能起载流子复合中心,俘获中心作用,使载流子浓度降低、电阻率改变、少数载流子寿命下降。

这些基本参数的改变会导致半导体器件的退化和失效。

3 实验γ辐照实验中所采用的区熔硅单晶和直拉硅单晶都是我所自己制备的单晶,我们选用的直拉硅单晶型号晶向是N〈111〉,电阻率为5.95 ̄3.07/γ辐照对硅单晶电学参数的影响张继荣,史继祥,佟丽英(中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津 300220)摘要:对CZ(直拉法)和FZ(区熔法)硅单晶进行了一定剂量的γ辐照实验,并将辐照前后的电学参数变化进行了对比。

结果表明,在实验中所用剂量的γ辐照,对CZ和FZ硅单晶电阻率影响不大,而对其少子寿命影响很大。

关键词:γ辐照;硅单晶;电阻率;少子寿命中图分类号:TN0644.29;TN304.1+2 文献标识码: A 文章编号:1003-353X(2005)05-0067-02Influence ofγRadiation on the Electronic Parameters of Si CrystalZHANG Ji-rong, SHI Ji-xiang, TONG Li-ying (The 46 th Research Institute, CETC, Tianjin 300220, China)Abstract: Radiating on the CZ and FZ monocrystalline silicon wafers byγphotons with certaindoses were carried out. The electronic parameters before radiation and after radiation were measured.The results show that the influence of the γradiation with experimental dose on resistivity is small,and its influence on minority carriers lifetime is big.Keywords: γradiation; Si crystal; resistivity; minority carriers lifetime半导体技术第30卷第5期2005年5月68Ω.cm,共四块。

有机场效应晶体管及其集成电路研究进展

有机场效应晶体管及其集成电路研究进展

3
有机场效应材料
半导体材料是有机场效应晶体管的核心部分 ,
对器件的性能有着至关重要的影响. 近 20 年, 研究 人员在合成新的高性能场效应半导体材料方面以及 探索材料结构与性质关系方面做了大量工作 , 并且 已经取得了一系列有益的进展 . 目前已经报道的有 机半导体已达几百种 , 优秀的场效应材料一般有较 大的 π共轭体系 , 较强分子间作用以及合适的能级结 构, 前两者决定了载流子传输性能, 而能级结构会很 大程度上影响载流子的注入和材料在空气中的稳定 性. 根据沟道内传输的电荷载流子的性质不同, 可以 把场效应晶体管的材料分为 p 型和 n 型, 在 p 型材料 中传输的载流子是空穴, 在 n 型材料中传输的载流子 是电子. p 型材料是人们研究比较多的一类材料, 目 前已经取得很大的进展, 但是 n 型材料的发展相对滞 后, 远远跟不上 p 型材料的发展, 为目前场效应晶体 管材料研究中的一个重点.
有机半导体的有机场效应晶体管的研究成为当前有 机电子学 / 分子电子学研究的一个前沿热点 . 与无机 材料相比, 有机材料在低价、 大面积、 柔性电路[1~4]中 具有很多固有的优势 . 例如 , 其成膜工艺简单 , 很容 易用旋涂和蘸涂技术进行大面积制备 , 或者沉积到 柔性衬底上 , 制备各种柔性器件和电路 . 此外 , 对于 有机半导体材料 , 人们可以通过改变分子结构很容 易地实现对器件性能的调控 , 从而可以根据器件的 应用要求来设计有机半导体材料 . 基于上述各方面 的优势, 自Tsumura等人[5]在 1986 年首次报道有机场 效应晶体管 (OFETs)以来 , 有机场效应晶体管的研究 在短短的十几年间获得了快速的发展. 目前, 已有多 种基于有机半导体材料的器件迁移率超过在液晶显 示、传感器、低端电路方面广泛应用的非晶硅薄膜器 件的迁移率

Gamma射线辐照三聚磷酸二氢铝的结构效应及铜离子吸附

Gamma射线辐照三聚磷酸二氢铝的结构效应及铜离子吸附

Gamma射线辐照三聚磷酸二氢铝的结构效应及铜离子吸附张海涛;刘岚;宋伟强;杨明成;赵志伟【摘要】采用FTIR、TGA、DSC、XRD等技术研究了在0~150 kGy范围内gamma射线辐照对三聚磷酸二氢铝(ADHTP)化学结构、晶体结构和热性能的影响,以及吸收剂量对ADHTP去除水溶液中Cu2+去除率的影响.研究表明,尽管gamma射线辐照对ADHTP的化学结构和热性能影响不明显,不会使ADHTP形成新的结晶相,但会使ADHTP的晶胞参数和片层结构的层间距增大.进一步研究表明,辐照后ADHTP对水溶液中Cu2+的吸附能力增强,并随着吸收剂量的增加而提高,原因可能在于辐照后ADHTP的层间距增大,有利于Cu2+向层间扩散,提高对Cu2+的去除率.%The effect of gamma rays on chemical structure,crystal structure,thermal properties and Cu2+ ion exchange capacity of aluminium dihydrogen tripolyphosphate(ADHTP)in the dose range of 0 to 150 kGy was explored with the aid of FTIR,XRD,TGA,DSC and ion-selective electrode analysis. Although the FTIR spectra and the thermal curves showed that the effect on functional groups was not obvious,and there was not new crystal phase forming in the irradiated samples,the increase in the crystal lattice parameters was observed in the XRD spectra compared to the non-irradiated sample,and the extent of the lattice-parameter increase monotonically increased with the absorbed dose increasing from 20 kGy to 150 kGy. And the lattice-parameter increase was attributed to the decomposition of water and the simultaneous occurrence of lattice damage when ADHTP was exposed to gamma rays. Of particular significance was the displayed increase in Cu2+ ion exchange capacity ofADHTP in the aqueous solutions,which was attributed to the increase of the interlamellar spacing of ADHTP.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2016(034)005【总页数】5页(P667-671)【关键词】三聚磷酸二氢铝;gamma射线;辐射效应【作者】张海涛;刘岚;宋伟强;杨明成;赵志伟【作者单位】漯河医学高等专科学校基础部,河南漯河 462000;漯河医学高等专科学校基础部,河南漯河 462000;河南工业大学材料学院,郑州 450001;河南省科学院同位素研究所有限责任公司,郑州 450052;河南工业大学材料学院,郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】TL99;TQ628三聚磷酸二氢铝(ADHTP)的化学式是AlH2P3O10·2H2O,属于结晶化合物,具有层状结构,其表面P-OH基团显示酸性,因而具有离子交换功能[1-3].进行离子交换后,其层间距发生改变,改变的大小取决于客体分子或离子[1-3].据文献[1]研究,ADHTP可以与一价金属离子(Na+、K+、Rb+、Cs+和Ag+)和二价金属离子(Cu2+、Mn2+、Zn2+、Ca2+和Sr2+)进行离子交换.与一价金属离子交换后,XRD研究表明其层间距达到原来的二倍以上,而其他方向上的晶胞参数几乎不变;二价金属离子Cu2+、Mn2+、Ca2+和一价金属离子一样,也能够实现充分的离子交换,而Zn2+、Sr2+只能实现部分交换.作为一种典型的固体酸,ADHTP也能够吸附弱碱性的有机化合物[2].不过,与同样具有层状结构的α-磷酸锆相比,ADHTP的离子交换能力和速率要低很多[1,4].而ADHTP是一种具有独特性质的磷酸盐,质优价廉,在防腐蚀涂料[5]、除臭[6]、催化[7]、抗菌[8]、水处理[9]等许多领域有着广泛应用,使用量很大.对ADHTP进行改性,提高其应用性能,对推动ADHTP的应用和制品性能的提高具有显著意义.由于gamma射线辐照在材料改性方面有着独特优势[10-14],本研究中就采用这种技术对ADHTP进行改性,研究辐照处理后ADHTP结构和性能的变化,尝试开发一种符合“绿色加工”发展方向的改性方法.1.1 辐照处理ADHTP是从广西新晶科技有限公司购买,属于ADHTP与磷酸铝的复合物,为了更贴近于实际应用,不做进一步处理直接使用.将样品置于gamma射线辐射场中进行辐照处理,分别辐照0、20、50、100、150 kGy.辐射场使用河南省科学院同位素研究所有限公司的60Co辐射场,活度7.4×1013Bq,剂量率1 kGy/h,室温.1.2 结构分析使用Bruker D8 Advance对样品进行X-射线衍射(XRD)分析,铜靶波长0.154 nm,角步幅0.02°,停留时间10 s,X光管电压40 kV,电流35 mA,扫描角度范围5°~80°,室温.使用MDI Jade 5.0软件进行数据分析,使用Origin 8.0软件进行图谱平滑处理.使用Bio-Rad FTS 135傅里叶红外光谱仪对样品进行红外光谱(FTIR)分析,KBr压片,波数范围4000~400cm-1.1.3 热失重差示扫描量热仪(NETZSCH STA 409 PC/PG),氩气保护(流速30 mL/min),升温速率20℃/min,扫描范围室温至1020℃.1.4 吸附Cu2+离子试验称取Cu2+浓度为0.1mmol/L的硫酸铜溶液50 mL和0.5 g样品,加入到锥形瓶中.密封锥形瓶,并将锥形瓶置于25℃水浴恒温振荡器(THZ-82型,金坛顺华)中进行振荡吸附24 h(振荡频率150 r/min).然后过滤,并冲洗三次,收集滤液,用离子计(PHS-3C型,上海雷磁)测定滤液中Cu2+含量.Cu2+去除率计算公式:式中:rCu2+为Cu2+去除率,C0为Cu2+初始浓度(0.01 mol/L),V0为Cu2+初始体积;V为收集的滤液的体积,C为收集的滤液中Cu2+的浓度.2.1 红外光谱分析图1所示是辐照前后样品的FTIR谱图. 3584cm-1吸收峰归属于自由水的伸缩振动,3520cm-1吸收峰归属于结晶水和表面羟基的伸缩振动.1682cm-1和1649-1吸收峰分别归属于强氢键结合水和弱氢键结合水的不同弯曲模式.1056cm-1和984cm-1归属于高对称PO4基团中P—O键的对称和反对称伸缩振动.779cm-1和627cm-1归属于P3O10基团中P—O—P和O—P—O的原子间振动[1,15-16].由图可见,与未辐照样品相比,辐照样品4000~400cm-1范围内吸收峰的峰位、峰形和强度变化比较小.由此也说明ADHTP的抗辐射能力比较强.2.2tGA和DSC谱图分析图2所示是样品的TGA曲线和DSC曲线.热失重曲线表明,辐照前后样品具有相近的失重过程.这说明,辐照对样品的热稳定性影响比较小.不过,从DSC曲线可以看出,辐照对样品的热性能还是有一定影响.所有样品在180℃和532℃都出现吸热脱水现象,吸收剂量高低对吸热峰的峰顶温度和吸热量几乎没有影响.根据文献,ADHTP的脱水过程分为两个阶段.从理论上说,出现在180℃的脱水过程要失去2分子结晶水;而出现在532℃的脱水过程要失去1分子化合水,同时发生相变生成偏磷酸铝.变化过程可以表示为[17]:在第一阶段脱水过程中失水9.4%,根据ADHTP的分子量可以反推出ADHTP在样品中含量为83%.另外,与辐照样品不同的是,未辐照样品在峰顶温度846℃附近出现明显的吸热过程.这说明未辐照样品在这个温度区间又发生了相变,生成了新物质.而辐照样品由于受gamma射线的作用,在对应温度区间没有发生相变. 2.3 XRD谱图分析图3是样品辐射后2θ在8°~40°范围内的XRD谱图.从图中可以看出,辐照后样品的XRD谱线的特征保持不变,没有出现新的衍射峰,衍射峰也没有显著地变宽.说明gamma射线辐照后样品中没有形成新的结晶相,而且对ADHTP的晶格破坏不明显.但从XRD谱图的放大图(图4)中可以看出,衍射峰的峰位向小角方向移动,基本上是随着吸收剂量的增加而移动越明显(见图4),说明辐照后晶胞参数变大[18].ADHTP的晶体结构属于斜方晶系,空间群Pz1/bZ1/aZ/m,晶胞参数:a=1.591 9 nm,b=0.888 4 nm,c=0.993 6 nm,V=0.145 nm3,层间距为0.795 nm [1,19].随着吸收剂量的增加,ADHTP在2θ=11.2°的衍射峰向小角度方向移动,层间距逐渐增加,说明gamma射线辐照有利于层间距扩大.2.4 吸收剂量对去除率的影响0.5g样品对50 mL Cu2+浓度为0.1mmol/L水溶液中的Cu2+去除率见图5所示.由图可见,随着吸收剂量的增加,样品对Cu2+的去除率逐渐增加.据分析,去除率增加的原因在于ADHTP片层与片层之间的距离增加,有利于金属离子向层间扩散.片层之间距离的增加已由XRD研究证明(见图4).ADHTP属于片层结构,每层由AlO6八面体和PO4四面体连接而成,与P相连的OH处于层与层之间.P—OH属于酸性基团,其中H可与金属离子或碱性基团交换或吸附.层间的OH与H2O通过氢键而结合在一起,因而层间含有大量吸附水.在gamma射线作用下,引起吸附水辐解[20],破坏了氢键结合,层间距增加,从而有利于Cu2+向层间扩散,提高了样品对溶液中Cu2+的去除率.FTIR、TGA和DSC研究表明,gamma射线辐照对ADHTP的化学结构和热性能有影响,但不明显.XRD研究表明,辐照后衍射峰没有出现显著的变宽,说明gamma射线对晶格的破坏不明显.这些研究结果都说明ADHTP的抗辐射能力比较强.但XRD研究表明,晶胞参数随着吸收剂量的增加而变大.分析认为,变大的原因在于gamma射线引起水辐射分解,减弱了层间结合力.此外,ADHTP对溶液中Cu2+的去除率随着吸收剂量的增加而增加,这说明层间距的扩大有利于Cu2+的吸附.【相关文献】[1] Marsh T P.Studies into the ion exchange and intercalation properties ofAlH2P3O10·2H2O[D].Birmingham,England:University of Birmingham,2011.[2]吴胜富,黄润均,陈东莲,等.三聚磷酸二氢铝与有机胺的插层反应特征[J].应用化学,2014,31(7):847-851.[3] Naderi R,Attar M M.The role of zinc aluminum phosphate anticorrosive pigment in protective performance and cathodic disbondment of epoxy coating[J].Corrosion Science,2010,52(4):1291-1296.[4] Thomas S,José F,Blanco V,et al.Zirconium phosphate-based porous heterostructures:A new class of materials for ammonia sensing[J].Sensors and Actuators B Chemical,2015,217(1):175-180.[5]Deyá M,Vetere V F,Romagnoli R,et al.Aluminum tripolyphosphate pigments for anticorrosive paints[J].Pigment&Resin Technology,2001,30(1):13-24.[6]吴胜富,黄润均,陈东莲,等.三聚磷酸二氢铝对氨气、有机胺气体的静态吸附[J].环境科学与技术,2014,37(3):100-103.[7]王璟.附载型三聚磷酸二氢铝催化剂的制备及其催化性能的研究[D].南宁:广西民族大学,2013.[8] Takegawa M,Yamada M,Muramatsu K,et al.Antibacterial lead-free cationic electrodeposition coating composition[E].EP,EP 1310531,2003.[9]白丽娟,黄增尉,马少妹,等.三聚磷酸二氢铝对水中铜离子的吸附动力学[J].环境科学与技术,2009,32(8):27-30.[10]刘伟,赵帅维,梁栋,等.辐射和热作用对高庙子膨润土膨胀能力影响的研究[J].辐射研究与辐射工艺学报,2014,32(2):62-65.[11]孙宝骏,吴凡,许广昀,等.氧化石墨烯薄膜的自组装制备与伽马射线辐照还原[J].辐射研究与辐射工艺学报,2013,31(6):26-30.[12]郑曙光,朱光明,张磊,等.PCL/Fe3O4复合材料的制备及其磁致形状记忆性能研究[J].辐射研究与辐射工艺学报,2013,31(2):55-60.[13]赵帅维,杨仲田,刘伟,等.γ辐照-热顺序老化对改性钠基膨润土微观结构的影响[J].辐射研究与辐射工艺学报,2013,31(4):62-66.[14] Anna M,Marina K,Natalia I,et al.Effects of gamma irradiation on collagen damage and remodeling[J].International Journal of Radiation Biology,2015,91(3):240-247.[15]黄增尉,袁爱群,石展望,等.Al2O3-P2O5-H2O反应体系产物以及高温产物的光谱特征[J].光谱学与光谱分析,2008,28 (3):638-641.[16]李少燕,钟恒文,韦志明,等.三磷酸铝的傅里叶变换红外光谱分析[J].理化检验:化学分册,2009,45(7):765-767.[17]袁爱群,周泽广,白丽娟,等.三聚磷酸二氢铝I型二水物一步合成法及热分解动力学[J].化学工程,2007,35(1):32-36.[18]赵珊茸.结晶学及矿物学[M].北京:高等教育出版社,2004.[19]石晓波,林秉发.三聚磷酸二氢铝的物化性质[J].江西师范大学学报,1990,14(3):40-45.[20]吴季兰.辐射化学[M].北京:原子能出版社,1993.。

γ-辐照对PLLA分子量及结晶形态的影响

γ-辐照对PLLA分子量及结晶形态的影响

γ-辐照对PLLA分子量及结晶形态的影响刘晓玉;田孟超;陈金周;王文鹏;于伟东;段锐侠;牛明军;李新法【期刊名称】《高分子通报》【年(卷),期】2010()1【摘要】以左旋聚乳酸(PLLA)为研究对象,以多官能团单体三烯丙基异氰酸酯(TAIC)为交联剂,采用反应挤出技术制备了PLLA-TAIC体系,并利用^60Co-γ射线源,在较低辐照剂量(Dose≤25kGy)范围内,对所制备的聚合物进行了γ-辐照。

研究了γ-辐照剂量、交联剂含量对PLLA分子量和结晶形态的影响。

结果表明,在0~25kGy辐照剂量范围内,PLLA-TAIC的粘均分子量(^-Mη)随γ-辐照剂量的增加呈现出先升高后降低的变化趋势,辐照剂量为10kGy、TAIC含量为3份时,PLLA的^-Mη提高的幅度最大;随着辐照剂量的增加,原料PLLA形成的球晶尺寸有所增大;对于γ-辐照的PLLA—TAIC体系,随着TAIC含量的增加,PLLA的结晶能力有所下降。

【总页数】4页(P81-84)【关键词】PLLA;γ-辐照;粘均分子量;结晶【作者】刘晓玉;田孟超;陈金周;王文鹏;于伟东;段锐侠;牛明军;李新法【作者单位】郑州大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】O632.13;TQ326.9【相关文献】1.γ射线辐照对超高分子量聚乙烯片材机械性能和结晶度的影响 [J], 李建喜;单永东;顾佳2.微型注塑成型条件下不同分子量的聚乙烯对聚丙烯结晶形态的影响 [J], 黄秉伟;梁世拳;3.超高分子量聚乙烯的形态对高密度聚乙烯结晶行为的影响 [J], 殷万儒;申红望;林治涛;谭洪生;谢邦互4.分子量及其分布对聚丙烯材料结晶形态的影响 [J], 雷华;徐涛;于杰5.PS-b-PEO-b-PS三嵌段共聚物的结晶形态和微相分离(I)PEO含量及分子量的影响 [J], 袁建军;徐祖顺;李小琴;程时远因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

γ射线总剂量辐照效应对应变Si PMOSFET阈值电压与跨导的影响研究-110325

γ射线总剂量辐照效应对应变Si PMOSFET阈值电压与跨导的影响研究-110325

γ射线总剂量辐照效应对应变Si PMOSFET阈值电压与跨导的影响研究*胡辉勇刘翔宇†连永昌张鹤鸣宋建军宣荣喜舒斌(西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件重点实验室,西安,710071)1摘要: 论文重点分析了双轴应变Si PMOFET在γ射线辐照下载流子的微观输运过程,揭示了γ射线的作用机制及器件电学特性随辐照总剂量的演化规律,建立了总剂量辐照条件下的双轴应变Si PMOSFET阈值电压与跨导等电学特性模型,并对其进行了模拟仿真。

由仿真结果可知,阈值电压的绝对值会随着辐照总剂量的积累而增加,辐照总剂量较低时阈值电压的变化与总剂量基本呈线性关系,高剂量时趋于饱和;另外辐照产生的陷阱电荷增加了沟道区载流子之间的碰撞概率,导致了沟道载流子迁移率的退化以及跨导的降低。

在此基础上,进行实验验证,测试结果表明实验数据与仿真结果基本吻合,为双轴应变Si PMOSFET 辐照可靠性的研究和应变集成电路的应用与推广提供了理论依据和实践基础。

关键词:应变Si PMOSFET 总剂量辐照阈值电压跨导PACS:61.80.Ed,73.50.Dn, 1.引言随着微电子技术的发展,以CMOS技术为主导的集成电路技术已经进入了纳米尺度,使基于“等比例缩小”原则一直遵循着“摩尔定理”发展的集成电路技术受到了极大的挑战,成为制约集成电路发展的瓶颈问题。

而应变Si材料具有基金:教育部博士点基金(No. JY0300122503)和中央高校基本业务费(No. K5051225014K5051225004)资助†通讯作者.E-mail: 185********@ 电话:185********高载流子迁移率高,带隙可调,与传统的Si工艺兼容等优点,成为延续集成电路按“摩尔定律”发展的有效途径和研究热点[1-4]。

随着应变技术的快速发展,应变集成器件及电路在极端条件尤其是辐照条件下的应用将会越来越多,因此辐照特性及加固技术是其应用研究的一个重点[5]。

MOS场效应晶体管辐照特性的实验研究

MOS场效应晶体管辐照特性的实验研究
12 实验 方法 .
() 3 () 4
图 1 辐照偏置电路
辐照实验采用劬 oy C ^射线源,为保证样 品辐照 的均匀性,将样 品的顶盖打开,置 于内径 2 硼 、 5n
收稿 日期 :20 —9 1 05 0 — 3 作者简介 :皇甫丽英 ( 9 7 ) 17 ,女 ,硕士 ,助理工程师
进行的辐照实验研究 ,对进一步研究提高集成电路 抗辐射能力具有重要 的参考价值。
= ,如 图 1 示。辐 照结 束后 立 刻离线 进行 0V 所
测试 。
1 实验
1 1 实验样 品 .
5 V
实 验 所 用 测试 芯 片采 用 的是 0 6 m 标 准 . C S工艺 ,在 测试 芯 片 中设 计 了 1 不 同 宽 长 MO 3种 比的 N沟道和 P沟道 M S O 场效应管 ,采用 2 脚双 8 列直插式封装。片内将 N O 管 的源极 s M S 、衬底 B 与地 ( N G D)相连 ,P O 器件 的源极 s M S 、衬底 B 与 电源 V D相连 。 D
N O 管辐照前后转移特性曲线的数据采集是 MS 通过图 2 所示的测量系统完成的,该系统主要包括
K IH E 6 1A静 电计 、高 阻 计 和测 试 电路 板 。 ET L Y・57
通过 电路板上 的 S i wc 以方便地对芯 片上每个 h可
皇甫丽英,金 平,勾秋静 ,李冬梅
( 清华 大学 电子工程 系,北 京 10 8 ) 00 4

要 :通过对 N S和 P S场效应 晶体管在 c 射线下 的辐 照实验 ,研 究辐 照对不 同宽长 比 ( L MO MO o W/ )
及不同偏置电压下的 M S O 管的阈值电压及其转移特性的影响。实验证明辐照使 M S O 管的阈值电压负向漂

γ射线辐照

γ射线辐照

γ射线辐照γ射线辐照作为一种制备材料的方法,已被广泛用于工业、农业、科学研究等领域。

本文概要介绍γ射线辐照的原理、优点、缺点以及应用前景。

γ射线辐照是指将器件或物体暴露在γ射线产生的高能量中,让其发生各种化学反应或物理变化,从而制备出特殊功能材料。

γ射线本身是由高能量核反应产生的放射性射线,其能量远远大于X射线和射电线。

这样的高能量特性使其适合用于制备各种性能特殊的材料,如各种高分子树脂、橡胶和复合材料等。

γ射线辐照具有许多优点,首先,它可以大大缩短材料合成的时间,节约成本。

其次,它可以制备出具有特殊功能的材料,可用于催化、磁性材料以及特殊添加剂等。

此外,γ射线辐照可以改变材料的物理和化学性质,从而提高材料的耐热性能,增强耐化学性能,增加抗菌性能等。

然而,γ射线辐照也有一些缺点。

首先,γ射线的能量很高,在使用的过程中会造成剂量不可控,从而导致材料的物理性质受损,从而降低材料的性能,减弱材料的使用寿命。

其次,γ射线辐照所产生的有毒物质会危及人体安全,使用人员应受到严格的保护。

未来,γ射线辐照将发挥更大的作用,广泛应用于科学研究和工业领域。

在科学研究中,γ射线辐照可以用于各类实验试验,了解各种物质的结构和属性,以及新材料的发现和研制。

在工业领域,γ射线辐照可以用来制造各种电子元件、电路和元件、以及各类特殊功能材料等。

由此可见,γ射线辐照是一种极具潜力的制备材料的技术,有望在未来的科学研究和工业领域取得重要成果。

综上所述,γ射线辐照是一种制备材料的技术,它具有诸多优点,可以大大缩短材料合成的时间,应用范围很广,具有很强的潜力。

当然,γ射线辐照也有一些缺点,比如剂量不可控,从而降低材料的性能,有毒物质危及人体健康等。

但是我们确信,在正确使用和遵循安全操作规范的前提下,γ射线辐照将会有更进一步的发展,取得重大的成就。

伽马射线在材料检测领域中的应用研究

伽马射线在材料检测领域中的应用研究

伽马射线在材料检测领域中的应用研究1.引言伽马射线是一种高能电磁波,能够透过物质,被广泛应用于人类生活的各个领域,如医疗诊断、辐射治疗、材料检测等。

本文将针对伽马射线在材料检测领域中的应用进行研究,探讨其原理、技术、优缺点等方面。

2.伽马射线概述伽马射线是一种电磁波辐射,具有高能量、高穿透性等特点。

其波长短,频率高,能量大,与X射线相比更具有穿透力和能量密度。

它起源于原子核内,当原子核从高能级跃迁到低能级时,释放出的能量以高能电磁波形式散布出去,形成伽马射线。

3.伽马射线在材料检测领域中的应用伽马射线由于穿透力强、能量密度大、不易受到物质吸收、具有可靠的检测效果等特点,被广泛应用于材料检测领域中。

3.1.工业无损检测伽马射线技术可在生产流程中对金属、合金、陶瓷、塑料等材料的内部结构、缺陷、组织、硬度等进行检测,应用于焊接接头、锻件、铸件、热处理件、机件等很多工业领域,对确保产品质量、安全可靠起到了重要作用。

3.2.核电站中的应用伽马射线也可用于核电站中的安全监测,核电站包括反应堆压力容器、燃料元件、控制棒等设备,这些设备会产生较高的辐射,如果在使用过程中发生了损坏、事故等,可能会造成较大的安全事故。

通过伽马射线技术可以对核电站设备进行无损检测,保障了核电站安全运行。

3.3.医疗领域的应用伽马射线在医疗领域中也有广泛应用,可以用于放射性药物、放射性碘等放射性检测、疾病的诊断和治疗。

如对癌症进行治疗时,利用伽马射线对癌细胞进行定点辐照,达到杀灭癌细胞的目的。

4.伽马射线应用的优缺点伽马射线应用的优点在于其穿透力强、能量密度大,可以深入到材料内部进行检测,而且对于非金属材料的检测效果更佳。

但同时也存在着不可忽视的缺点,如放射性污染、安全问题、成本较高等。

5.结论伽马射线技术的应用在材料检测领域中已越来越广泛,其优点在于检测效果可靠、穿透力强、应用领域广泛。

然而,针对伽马射线应用的弱点,有必要加强科学技术、管理规范和严格法律法规的制定和实施,推广相关技术装备的更新和升级,大力发展无损检测、自动化检测等新技术,推动伽马射线技术不断创新与发展。

电子束辐照对光电材料性能的影响研究

电子束辐照对光电材料性能的影响研究

电子束辐照对光电材料性能的影响研究一、引言随着光电材料的广泛应用,人们越来越关注光电材料的性能与质量。

而电子束辐照作为一种重要的辐射技术,可以显著地影响光电材料的性能。

因此,研究电子束辐照对光电材料性能的影响,对于光电材料的优化和提升具有重要的意义。

二、电子束辐照的基本原理与特点电子束辐照是一种利用具有一定能量的电子束对材料进行照射的方法。

当电子束照射到物质中时,其能量会被物质吸收,导致物质分子内部结构的改变,从而影响材料的性能。

电子束辐照具有较高的穿透性和能量密度,因此能够对材料进行较深入的加工和改造,从而显著地影响材料的物理、化学性质,如硬度、热稳定性、机械性能等。

三、电子束辐照对光电材料性能的影响1. 光学性能电子束辐照可以通过改变光电材料的化学组成和分子结构,进而影响其光学性能。

例如,对于某些聚合物材料,电子束辐照可以引起其分子结构的断裂和交联,从而提高其透明度和抗紫外线能力。

类似地,对于一些半导体材料,电子束辐照可以改变其能带结构,从而影响其发光性能和光电转换效率。

2. 电学性能电子束辐照也可以影响光电材料的电学性能。

例如,对于一些半导体材料,在电子束辐照下,材料表面会形成一层致密的氧化物膜,从而增强其电学性能和稳定性。

同时,电子束辐照也可以改变材料的载流子浓度和载流子迁移性能,影响材料的电导率和电阻率等重要电学特性。

3. 力学性能除了电学和光学性能外,电子束辐照还可以影响光电材料的力学性能。

例如,对于一些高分子材料、金属材料和陶瓷材料,电子束辐照可以改变其晶体结构和晶格缺陷,从而影响材料的硬度、强度和韧性等力学性能。

四、结论总体来说,电子束辐照是一种重要的材料加工和改造工艺,可用于优化和提升光电材料的性能和质量。

通过对电子束辐照的研究,可以更好地理解光电材料的本质和特性,从而更好地开发和应用有关的技术和产品。

硅单结晶体管γ射线辐照电阻变化规律研究

硅单结晶体管γ射线辐照电阻变化规律研究
e e to a e rssa c n S — T ird ae yu -a f c fb s e it e i iUJ ra itd b 6Co ry,b ti lg e i d in z t n efc rm co ay i f n u t a sb h n o iai fe tfo mir a l ss o o n
2 西安 电子科技 大学大学 微 电子学 院 ,陕西 西安 . 摘 要
707 ) 10 1
对在 . y射线辐照条件 下的单 结晶体 管基 区阻值进行 了多点测 量和 实时监 测。结果发 现 :单 结晶体管基 区
电阻值随 y射 线辐照剂量的增加 ,具有先减 小后增 大的规律 。对比国 内外相关 实验 结果 ,从 射 线与物质作 用微观分 析 ,证 明位移效应是单 结晶体 管基 区电 阻在 射 线辐 照下的主要效应 ,但 它较 电离效应 具有一定滞后性。
t e i trcin bewe n 一a n imae a. h n ea to t e r y a d S tr1 i
Ke wo d U T; o7 rl e lt n tr g a e r s t c y rs J 6C 一a ;r a — me mo i i ;b s e i a e o y i o n sn
近年 来 ,国内外对 单结 晶体 管 这 一 易损 器 件 的 y
移 效应 较 电离效 应 具有 一定 滞后 性 的结论 。
射线 辐 照特 性 研 究 较 少 。早 期 研 究 文 献 [ ,2] 为 1 认 硅单 结 晶体 管 y射 线 辐 照 的 主要 损 伤 机 制 是 电 离 效
u e n n e ltmemo ioig s o t a h a er ssa c e r a e mme itl rta d te n r a e lwl. rme ta d ra —i n trn h w h tt eb s e itn e d c e s si d aeyf s n h n ic e s sso y i
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γ射线辐照对有机场效应晶体管性能的影响研究
黄小发张济鹏
(兰州大学核科学与技术学院兰州 730107)
摘要:通过制备有机场效应晶体管并对晶体管在γ射线下进行辐照,研究辐照对不同栅压下场效应管输出特性曲线的影响,以及辐照对场效应管转移特性曲线的影响。

实验证明辐照使场效应管的阈值电压负向漂移,辐照时非零栅源电压引起的场效应管输出特性变化明显大于零栅源电压情况。

关键词:有机场效应管;制备;辐照;阈值电压漂移
1.实验
1.1有机场效应晶体管制备
以高掺杂五族元素的硅作为衬底,即作为n型杂质,硅衬底表面的SiO2厚度为1025nm。

本实验在上述衬底上通过真空蒸发方法镀一层酞菁铜(CuPc)薄膜,再在酞菁铜膜上镀一层金(Au)作为源级和漏极,SiO2层作为栅极,制成有机场效应晶体管,下面详述实验过程:
1.1.1Si_n+衬底的清洁处理
将Si_n+衬底先后放入丙酮和乙醇溶液中清洗,然后用去离子水洗净,再经超声处理10~20分钟,之后用氮气(N2)吹干,放入烤箱中烘干。

配制浓硫酸与双氧水的浓度比为3:1的腐蚀液(H2SO4:H2O2=3:1),将烘干后的衬底放入腐蚀液中40分钟,达到去油污的目的。

对衬底进行OTS处理,OTS是有机低介电常数材料十八烷基三氧硅烷,可以修饰SiO2表面,提高器件的场效应迁移率,同时降低器件的漏电流。

1.1.2真空蒸镀酞菁铜
作为第一个被报道的有机半导体酞菁类化合物是一种性能优越的有机小分子半导体材料,因为这类化合物具有二维共轭结构,分子间的π−π相互作用很大,这对于提高场效应迁移率非常有利,另外它还具有良好的热稳定性和易真空蒸镀成膜的特性,所以酞菁类化合物是制备有机薄膜晶体管良好的半导体材料,而其中又以酞菁铜最为常用,关于酞菁铜作为有源层的有机薄膜晶体管已有大量的报道。

本实验选用酞菁铜蒸镀得到有机场效应晶体管。

本实验中在n型衬底的SiO2层上镀厚度为20 nm的酞菁铜膜,蒸发镀膜时压强为10−4Pa。

镀膜的厚度用台阶仪控制,我们使用晶振频率下降13 Hz/nm,根据频率下降来控制镀膜的厚度。

在蒸镀完酞菁铜后继续镀金膜。

1.1.3镀金膜
在酞菁铜表面再镀一层金膜作为有机场效应晶体管的源级和漏极。

镀膜之前我们使用支架固定管子,并用直径为25μm的铜丝分割做成沟道。

金膜的厚度要求20nm以上,我们选取镀膜厚度为40nm。

制作好的有机场效应晶体管的模型如下图所示:
图1 有机场效应晶体管模型示意图
1.2γ射线辐照与测试
我们选取两块制作好的有机场效应晶体管,一块接受辐照,一块作为对照片。

选取点1,点2,点3作为测试点,分别测量其输出特性与转移特性。

之后对辐照片进行辐照,辐照时从有机层辐照2小时。

辐照后再次测量点1,点2,点3的输出特性与转移特性,与辐照前进行对比,下面是测试结果。

2.实验结果及分析
2.1辐照前后转移特性曲线分析
2.1.1辐照前的辐照片与对照片的转移特性曲线
测试点1 测试点2 测试点3
图2 辐照片辐照前各测试点的转移特性曲线(图中Ud=-50V)
测试点1 测试点2 测试点3
图3 对照片各测试点的转移特性曲线(图中Ud=-50V)
2.1.2辐照后的辐照片与对照片的转移特性曲线
测试点1 测试点2 测试点3
图4 辐照片辐照后各测试点的转移特性曲线(图中Ud=-50V)
测试点1 测试点2
图5 对照片各测试点的转移特性曲线(图中Ud=-50V)
从图2至图5可以看出辐照使场效应管阈值电压发生了漂移,这是因为辐射在场效应管器件的氧化层中沉积能量,使其中的原子键断裂,产生电子空穴对,电子空穴对在经历初始复合后,剩余的电子迁移出SiO2,而空穴则一部分迁移出SiO2,在SiO2/Si 界面反应形成界面态电荷,一部分被SiO2中的深空穴陷阱俘获形成氧化层陷阱电荷。

氧化层电荷和界面态电荷的存在,将在半导体(Si)表面感生出电荷,使SiO2/Si界面电势变化,从而导致场效应管的阈值电压漂移。

同时实验中为了排除外界环境变化对测量结果的影响,设置了相应的对照组,这
进一步提高了实验测量的精度。

另外,实验中我们还发现有机场效应管不同位置的转移特性曲线也不是完全相同的。

2.2辐照前后输出特性曲线分析
2.2.1辐照前的辐照片与对照片的输出特性曲线
图6 辐照片辐照前测试点1输出特性曲线
图7 辐照片辐照前测试点2输出特性曲线
图8 辐照片辐照前测试点3输出特性曲线
图9 对照片测试点1输出特性曲线
图10 对照片测试点2输出特性曲线
图11 对照片测试点3输出特性曲线2.2.2辐照后的辐照片与对照片的输出特性曲线
图12 辐照片辐照后测试点1输出特性曲线
图13 辐照片辐照后测试点2输出特性曲线
图14 辐照片辐照后测试点3输出特性曲线
图15 对照片测试点1输出特性曲线
图16 对照片测试点2输出特性曲线
图6至图11为有机场效应晶体管辐照前在不同栅压下的Id随Ud变化的图像,从图像中可以看出对于此场效应管而言,在Ud一定的情况下,场效应管的栅源电压越大,相应的Id值也越大,这与场效应管的工作特性很符合。

图12至图16为有机场效应管辐照后的Id随Ud变化的图像。

通过与图6至图11对比,可以看出经过一定剂量的射线照射后,在Ud一定的情况下,有机场效应管的Id 值明显减小。

另外,通过辐照前后对照片与辐照片的对比,我们可以得到外界环境对于测量结果的准确性也有较大的影响。

3.结论与展望
3.1实验结论
通过对有机场效应管辐照实验的研究与分析,得到如下结论:
(1)通过对辐照前后场效应管转移特性的研究,我们得到辐射使阈值电压负向漂移的结论,同时发现场效应管接受辐射剂量的多少对于其实验结果也有较大的影响。

(2)通过对不同栅压下辐照前后场效应管输出特性图像的研究,我们得到栅源电压对辐照引起输出特性曲线影响显著。

辐照时,栅源电压越大,场效应管的
输出特性曲线变化程度越大。

3.2实验展望
本实验中有机场效应晶体管是在未加偏置电压的情况下进行辐照,而许多实际情况下有机场效应晶体管是接在电路中收到环境辐照影响,因此为进一步探究γ射线辐照对有机场效应晶体管性能的影响,可以设置在不同的偏置电压下进行γ射线辐照,验证未加偏置电压的结论是否仍然成立。

参考文献
[1]皇甫丽英,金平,勾秋静等.MOS场效应晶体管辐照特性的实验研究.实验技术与管理.2006
[2]牟维兵,徐曦.P沟道和N沟道MOS场效应管的辐照实验研究.强激光与粒子束.2005
[3]王锦荣,高仲林. γ辐照对晶体管电学参数的影响.核农学通报.1996。

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