硅微通道板光电化学腐蚀影响因素的研究
发布时间：2021-05-18 21:57
微通道板（MCP）在微光夜视、图像光子计数器以及粒子探测等诸多领域得到广泛应用。随着性能要求的提高,传统玻璃微通道板不再满足要求,急需寻求新技术替代。硅微通道板因为其高空间分辨率等优点展现出良好发展前景。本文研究了硅微通板光电化学腐蚀技术。研究了硅微通道阵列光电化学腐蚀光激发特性影响因素。测试了n型硅光电化学腐蚀的光谱响应特性,并对其进行了理论分析。研究了欧姆接触层制备方式对光激发特性的影响。设计磷扩散与离子注入工艺两种工艺制备欧姆接触层,对两种样品进行光电流测试,对比发现磷扩散工艺制备的欧姆接触层的光电流更高。采用磨角染色法测量欧姆接触层厚度,研究了氧化工艺对欧姆接触层的影响。研究了温度对硅微通道阵列形貌影响,发现过低的温度,出现硅微通道停止生长现象,过高的温度,硅微通道阵列末端孔径明显的扩大。探讨了温度与空穴迁移率、扩散系数的关系。研究了温度对硅微通道阵列腐蚀速率的影响。对不同温度下制备的硅微通道阵列腐蚀深度测量,计算其腐蚀速率。采用交流阻抗法研究不同温度下界面等效电路的电荷转移电阻,得到电荷转移电阻与温度的关系,发现随着温度升高电荷转移电阻减小,腐蚀速率加快。对不同温度下硅微通道...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 微通道板概述
1.1.1 MCP结构与工作原理
1.1.2 MCP的应用
1.1.3 MCP制备技术发展
1.2 硅微通道板技术
1.2.1 硅微通道板的特点
1.2.2 硅微通道阵列制备方法
1.2.3 硅微通道阵列电化学腐蚀研究进展
1.3 研究内容与意义
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 研究意义
第二章 n型宏孔硅光电化学腐蚀原理及电化学分析方法
2.1 HF溶液中宏孔硅的溶解过程
2.2 n型宏孔硅形成机理
2.3 电化学分析方法
2.3.1 线性扫描伏安法
2.3.2 Mott-Schottky曲线扫描法
2.3.3 电化学阻抗谱法
2.4 本章小结
第三章 光激发特性对光电化学腐蚀影响研究
3.1 硅光电化学腐蚀光谱响应特性研究
3.1.1 硅光电化学腐蚀光谱响应曲线
3.1.2 光源对光激发特性影响研究
3.2 欧姆接触层对光激发特性的影响研究
3.2.1 欧姆接触制备工艺对光激发特性影响研究
3.2.2 氧化工艺对光激发特性影响研究
3.3 本章小结
第四章 温度对硅微通道阵列光电化学腐蚀影响研究
4.1 温度对硅微通道阵列形貌的影响研究
4.2 温度对硅微通道阵列腐蚀速率影响研究
4.3 温度对暗电流的影响研究
4.4 本章小结
第五章 电解液组成对硅微通道阵列光电化学腐蚀影响研究
5.1 HF溶液浓度对光电化学腐蚀的影响研究
5.1.1 HF溶液浓度对通道形貌的影响
5.1.2 HF溶液浓度对腐蚀速率的影响
5.2 乙醇对光电化学腐蚀的影响研究
5.3 表面活性剂对光电化学腐蚀的影响研究
5.3.1 表面活性剂对电化学腐蚀速率的影响
5.3.2 不同类型表面活性剂下的表观活化能
5.3.3 表面活性剂对n-Si/HF界面的影响
5.4 本章小结
第六章 硅微通道阵列整形技术研究
6.1 硅微通道阵列整形技术的必要性
6.2 硅微通道阵列整形技术研究
6.2.1 硅微通道阵列整形实验
6.2.2 硅微通道阵列TMAH溶液腐蚀特性研究
6.2.3 高开口面积比硅微通道阵列的制备
6.3 本章小结
结论
致谢
参考文献
发表论文和科研情况说明
【参考文献】：
期刊论文
[1]Enhancement of R6G fluorescence by N-type porous silicon deposited with gold nanoparticles[J]. 莫家庆,蒋静,翟振刚,施福贵,贾振红. Optoelectronics Letters. 2017(01)
[2]应用于中子照相的热中子敏感微通道板[J]. 潘京生,顾燕,孙建宁,苏德坦,陆强. 光学精密工程. 2015(03)
[3]纳米级电子束光刻技术及ICP深刻蚀工艺技术的研究[J]. 李群庆,张立辉,陈墨,范守善. 中国科学（E辑:技术科学）. 2009(06)
[4]二维电子倍增器及其新发展[J]. 端木庆铎,田景全,姜会林,姜德龙,李野,卢耀华,富丽晨. 红外技术. 1999(06)
[5]紫外像增强管的研究[J]. 申屠浩,徐汉成,顾肇业. 光电子技术. 1999(02)
[6]X射线像增强器用微通道板的研制[J]. 缪坤治,宁进. 中国建材科技. 1997(06)
本文编号：3194552
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 微通道板概述
1.1.1 MCP结构与工作原理
1.1.2 MCP的应用
1.1.3 MCP制备技术发展
1.2 硅微通道板技术
1.2.1 硅微通道板的特点
1.2.2 硅微通道阵列制备方法
1.2.3 硅微通道阵列电化学腐蚀研究进展
1.3 研究内容与意义
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 研究意义
第二章 n型宏孔硅光电化学腐蚀原理及电化学分析方法
2.1 HF溶液中宏孔硅的溶解过程
2.2 n型宏孔硅形成机理
2.3 电化学分析方法
2.3.1 线性扫描伏安法
2.3.2 Mott-Schottky曲线扫描法
2.3.3 电化学阻抗谱法
2.4 本章小结
第三章 光激发特性对光电化学腐蚀影响研究
3.1 硅光电化学腐蚀光谱响应特性研究
3.1.1 硅光电化学腐蚀光谱响应曲线
3.1.2 光源对光激发特性影响研究
3.2 欧姆接触层对光激发特性的影响研究
3.2.1 欧姆接触制备工艺对光激发特性影响研究
3.2.2 氧化工艺对光激发特性影响研究
3.3 本章小结
第四章 温度对硅微通道阵列光电化学腐蚀影响研究
4.1 温度对硅微通道阵列形貌的影响研究
4.2 温度对硅微通道阵列腐蚀速率影响研究
4.3 温度对暗电流的影响研究
4.4 本章小结
第五章 电解液组成对硅微通道阵列光电化学腐蚀影响研究
5.1 HF溶液浓度对光电化学腐蚀的影响研究
5.1.1 HF溶液浓度对通道形貌的影响
5.1.2 HF溶液浓度对腐蚀速率的影响
5.2 乙醇对光电化学腐蚀的影响研究
5.3 表面活性剂对光电化学腐蚀的影响研究
5.3.1 表面活性剂对电化学腐蚀速率的影响
5.3.2 不同类型表面活性剂下的表观活化能
5.3.3 表面活性剂对n-Si/HF界面的影响
5.4 本章小结
第六章 硅微通道阵列整形技术研究
6.1 硅微通道阵列整形技术的必要性
6.2 硅微通道阵列整形技术研究
6.2.1 硅微通道阵列整形实验
6.2.2 硅微通道阵列TMAH溶液腐蚀特性研究
6.2.3 高开口面积比硅微通道阵列的制备
6.3 本章小结
结论
致谢
参考文献
发表论文和科研情况说明
【参考文献】：
期刊论文
[1]Enhancement of R6G fluorescence by N-type porous silicon deposited with gold nanoparticles[J]. 莫家庆,蒋静,翟振刚,施福贵,贾振红. Optoelectronics Letters. 2017(01)
[2]应用于中子照相的热中子敏感微通道板[J]. 潘京生,顾燕,孙建宁,苏德坦,陆强. 光学精密工程. 2015(03)
[3]纳米级电子束光刻技术及ICP深刻蚀工艺技术的研究[J]. 李群庆,张立辉,陈墨,范守善. 中国科学（E辑:技术科学）. 2009(06)
[4]二维电子倍增器及其新发展[J]. 端木庆铎,田景全,姜会林,姜德龙,李野,卢耀华,富丽晨. 红外技术. 1999(06)
[5]紫外像增强管的研究[J]. 申屠浩,徐汉成,顾肇业. 光电子技术. 1999(02)
[6]X射线像增强器用微通道板的研制[J]. 缪坤治,宁进. 中国建材科技. 1997(06)
本文编号：3194552
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