薄膜技术（共12篇）
薄膜技术 篇1
黑龙江省位于北纬45° ~ 50°,冬季气温低而且持续时间长,最低气温可达- 30 ℃ 左右。多数农村养猪户采取开放式圈养,到了冬季,肥育猪生长缓慢, 仔猪成活率低,生长发育受阻,限制其生产性能的发挥,使黑龙江省养猪业长期处于1年养猪半年长的状态。为了实现养猪业常年均衡生产,解决低温给养猪业带来的不便,现采用塑料棚饲养育肥猪,该项技术是利用太阳能,增高猪舍温度,避免气候寒冷对猪的不利影响,促进生猪生产,减少饲料消耗,缩短养殖周期,提高效益的一项技术。
1棚址选择
场址的选择应根据猪场的生产规模、生产的性质和特点、饲养管理方式及生产集约化程度等方面的实际情况,对地势、地形、土质、水源,以及居民的位置、 交通、电力、物资供应、当地气候条件、粪污的处理等进行全面、综合的考虑。地势要高、干燥、平坦、背风向阳、有缓坡。水源要求水量充足,水质好,便于取用和进行卫生防护,并易于清扫和消毒。交通要方便, 但要与交通主要干线、居民点和其他畜禽场保持一定的距离。
2塑料薄膜暖棚的搭建
猪舍以避风向阳,坐北朝南为宜。棚舍建造尺寸一般为,猪舍前高1. 3 ~ 1. 5 m,后高1. 7 m,脊高2. 5 m,内部总跨度5 m,猪舍长度视饲养规模而定。 门设在猪舍背风一侧,规格为1. 65 m × 0. 80 m,每间猪舍在后墙高1 m处留0. 4 m × 0. 3 m通风窗一处, 夏季通风,冬季关闭。每间顶部设0. 25 m × 0. 25 m的排气口一个。猪舍后部为饲喂通道,用砖或铁栅栏将通道与猪舍隔开。水泥地面,坡降为0. 5% ,前坡长,冬季扣塑料薄膜,后坡短,为保温棚顶。
3塑料棚内的设施
圈内安装自动食槽、自动饮水器。自动食槽要安在棚圈的两端,食槽宽0. 2 m,深0. 8 m,底部隔0. 2 m设一出料口,并按0. 2 m的间隔加一根钢筋,以免猪进入食槽。料槽内设一插板,可调节饲料量。每25头猪设一个自动饮水器。自动饮水器要下接饮水槽,将水引出棚外。饲料要根据不同日龄的育肥猪喂不同的全价饲料,使猪正常生长发育。一次加满料和水,可供猪3 ~ 5 d的饮食。这种方法与传统饲养方法相比每人可饲养育肥猪1 000头,劳动效益率提高10倍以上。
4塑料薄膜暖棚猪舍的管理
4. 1适时扣棚和揭棚
东北地区适宜扣棚时间为10月下旬至翌年3月份。进入3月份外界气温逐渐回升,应逐渐扩大揭棚面积,且不可一次性揭掉,以防止猪只发生感冒。
4. 2做好保温工作
白天阳光充足时,采光面积大,猪舍温度会大大提高,最高时可达38 ~ 40 ℃; 而夜晚则反之,塑料暖棚温度大幅度下降。过大的温差,易使猪患感冒等病。调节昼夜温差,可采用大棚加盖草帘的做法,夜间盖草帘加温,中午卷起草帘。白天如舍温升到25 ℃ 以上时,可盖上萆帘,以免阳光直射; 当舍温低于10 ℃时,再卷起草帘起到保温作用。同时还要经常巡视棚外有无破裂及漏洞,保持塑料薄膜清洁,并经常清扫塑料薄膜上的灰尘,以免影响透光率。
4. 3注意湿度
暖棚封闭太严,空气不流通,小环境污染严重。 猪舍温度升高后,水分大量蒸发,导致猪舍湿度过大, 猪易发生疥癣、风湿病、湿疹、脂螨病等。对策是降低湿度,主要方法是消除积粪,通风换气,选用无滴膜。 棚内要勤换吸湿材料,搞好控湿。
4. 4适时通风换气
因通风不良、粪便积存等,棚舍内氨气、硫化氢、 二氧化碳、甲烷、粪臭素等有害气体超量,会导致猪群发生红眼病、咳嗽、肺水肿、喉头炎、中毒性肝炎、中枢神经紊乱等。应经常通风换气,增加清粪次数,并安装换气装置,防潮保温,地面应多铺些麦草、稻草等, 以吸收部分有害气体。棚舍内中午温度最高,并且舍内外温差较大,因此,通风换气应在中午前后进行,每次换气时间以10 ~ 20 min为宜,通风时间的长短,因猪只大小及有害气体的水汽的含量多少而定。
薄膜技术 篇2
本文对气相沉积技术的发展与最新趋势给出了述评,重点强调了等离子体辅助化学气相沉积(PCVD)的`优势、进展及其在工模具领域的应用.
作 者：马胜利 徐可为 介万奇 作者单位：马胜利(西北工业大学金属凝固技术国家重点实验室,西安,710072;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安,710049)徐可为(西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安,710049)
浅析微波介质陶瓷薄膜的制备技术 篇3
关键词 陶瓷 介质 薄膜 制备技术
中图分类号：TM28 文献标识码：A
目前国内外的研究主要集中在微波介质陶瓷块砖材料和元器件的研究，但是块状材料的尺寸最少也要，不能满足集成化、高性能的要求，这阻碍了微波介质器件的应用。于是人们开始考虑薄膜化介质频率器件，但是很难获得低烧结温度，高品质因子，低损耗，易耦合，高频性能优等综合的性能。根据微波理论，介质薄膜材料具有比起块状材料更低的微波损耗特性和更好的耦合特性。
1磁控溅射
磁控溅射是建立在气体辉光放电基础上的一种薄膜制备技术。磁控溅射按工作电源可分为直流（DC）磁控溅射和射频（RF）溅射两种。射频磁控溅射一般用晶体作为射频振荡器，射频频率一般在5～30MHz之间，溅射用的靶材一般为粉末烧结的微波介质陶瓷，为保证化学计量比，一般在溅射气氛中掺入一定比率的O2。溅射气氛有氩氧混合气和纯氧两种。磁控溅射是在阴极靶的表面上方形成一个正交电磁场。当溅射产生的二次电子在阴极位降区内被加速为高能电子后，并不直接飞向阳极，而是在正交电磁场作用下作来回振荡的近似摆线的运动。在运动中高能电子不断与气体分子发生碰撞并向后者转移能量，使之电离而本身变成低能电子。这些低能电子最终沿磁力线漂移到阴极附近的辅助阳极而被吸收，从而避免了高能电子对基板的强烈轰击，消除了二极溅射中基板被轰击加热和被电子辅照引起损伤的根源，体现了磁控溅射中基板“低温”的特点。同时由于外加磁场的存在，实现了高速溅射。溅射过程中的靶材是需要溅射的材料，它作为阴极，相对于作为阳极的基片加有数千伏的电压，衬底作为阳极可以是接地的。在对系统欲抽真空后，充入适当压力的惰性气体，例如，Ar作为气体放电的载体，气体一般处于0.1-10Pa的范围内。在正负电极高压的作用下，极间的大量气体原子将被电离为Ar+和可以独立运动的电子。其中电子飞向阳极而Ar+离子则在高压电场的加速下高速飞向作为阴极的靶材，并在与靶材的撞击过程中释放出能量。离子高速撞击的结果之一，就是大量的靶材原子获得了相当高的能量，使其可以脱离靶材的束缚而飞向衬底。
2脉冲激光沉积（PLD）
脉冲激光沉积技术（PLD）的使用可以追溯到20多年前，但只有最近几年由于在制备新型高温超导薄膜上的成功应用，才引起人们的广泛重视。PLD用高能激光束通过真空室窗口加热靶材，通过聚焦功率强度可达106W/cm2，能够蒸发高熔点材料，有较高的蒸发率，速率可通过激光脉冲频率控制，脉冲激光的频率一般在1～5Hz之间。瞬间蒸发的等离子体有充足的动能，在相对较低的衬底温度下能够沉积高质量的微波介质陶瓷薄膜，薄膜组分也能够精确控制；而且非接触加热，无污染，适宜于超高真空下制取高纯薄膜。脉冲激光沉积生长速率较低，一般一小时生长几十到几百个纳米，生长的介质薄膜的质量很好，因此可实现原子层状生长，也可以用来制备多层结构材料。
3溶胶-凝胶法
它是以薄膜各组元的醇盐溶于某种溶剂中反应产生复醇盐，然后加入水和催化剂使其水解并依次转变为溶胶和凝胶，然后经过陈化、干燥等处理，得到所需薄膜。溶胶-凝胶法合成纳米复合材料的特点在于：较低的反应温度，大多数有机活性分子可以引入此体系中并保持其物理和化学性质；由于反应是从溶液开始，在材料合成早期就可以对其形态结构进行控制，且可获得很高的化学均匀性；不涉及高温反应，能避免杂质引入，可保证最终产品的纯度。其不足之处是在凝胶过程中由于溶剂和水分子的挥发易导致材料发生脆裂。虽然超临界干燥可以减小毛细管压力的影响，避免凝胶收缩和破碎发生，然而超临界干燥需要用到高压釜，工艺复杂，设备要求高，产量低，还有一定的危险性，由此研究常压干燥技术非常重要。
根据微波理论，介质薄膜材料具有比起块状材料更低的微波损耗特性和更好的耦合特性。目前有多种方法被开发出来制备微波介质陶瓷薄膜材料，但是怎样通过一种简单的方法制备性能优异的微波介质陶瓷薄膜材料仍然是人们孜孜追求的目标。
参考文献
[1] Lin-Pin Wang，Tseung-Yuen Tseng. Analysis of AC electrical response for radio-frequency sputtered （Ba0.5Sr0.5）TiO3 thin films. Thin Solid Films，1999，346（3）：269-274.
薄膜包衣工艺技术研究 篇4
1 材料、设备与仪器
香连片片芯:湖北香连药业有限责任公司制剂车间提供;BG-150D型高效包衣机:浙江华联制药机械股份有限公司;DGN-A型多功能药物测定仪:上海铭翔药检仪器有限公司;JA型电子天平:上海良平仪器仪表有限公司;胃溶型薄膜包衣预混剂:北京英茂药业有限公司。
2 方法与结果
2.1 正交设计优化中药片剂薄膜包衣工艺
取香连片片芯采用BG-150D型高效包衣机包薄膜衣。初步实验结果表明, 有许多过程参数对包衣结果产生影响, 因此选择影响大且生产中容易控制的过程参数进行实验, 将影响较小的过程参数固定, 即BG-150D型高效包衣机每锅片芯量120～140kg, 胃溶型薄膜包衣预混剂用量按照每锅片芯量的4%, 压缩空气压力为0.6～0.7MPa, 高效包衣机锅内压力为-5Pa, 热风温度70℃;锅体转速 (转/min) 、包衣液浓度 (%) 、片芯硬度 (kg/mm2) 3个主要影响因素, 按L9 (34) 表进行实验, 具体试验因素水平与正交设计方案[2] (见表1、表2) 。
2.2 评价标准和指标的计算
试验用包衣片合格率指标来评价药片的工艺质量, 正交分析见表2。
2.3 正交实验分析
由表2中的R值可以看出, 三因素中对包衣片质量影响顺序为C>B>A, 片芯硬度影响较明显, 因此优选工艺为A2B2C3, 即锅体转速5转/min, 包衣液浓度14.29%, 片芯硬度5kg/mm2, 并对该结论进行验证, 均与优选工艺一致, 效果显著, 验证数据见表3。
正交试验中片芯硬度对包衣片的合格率影响较为明显, 因此对片芯硬度和包衣片合格率进行线性分析[3], 见表4。
由表4中的a=70.33, b=5.30, 可以得出回归方程Y=70.33+5.30X, 由图1可见, 片芯硬度越大, 合格率越高, 因此在压片时, 一定要控制适合的片芯硬度。
3 讨论
试验研究前首先对每锅片芯量 (kg) 、压缩空气压力 (MPa) 、锅体转速 (转/min) 、包衣液浓度 (%) 、热风温度 (℃) 、片芯硬度 (kg/mm2) 做了单因素试验, 在单因素试验的基础上筛选出锅体转速 (转/min) 、包衣液浓度 (%) 、片芯硬度 (kg/mm2) 作为包衣片最终质量的主要影响因素, 然后采用正交设计来安排试验, 以包衣片合格率为指标, 利用指标筛选结果。分析片芯硬度与包衣片合格率之间的关系, 从而在实际大生产中加强对片芯硬度的控制, 从而有效保证产品质量。
4 结论
薄膜包衣的最佳制备工艺条件为:锅体转速5转/min, 包衣液浓度14.29%, 片芯硬度5kg/mm2, 在压片过程需严格控制片芯硬度, 在包衣过程中需严格控制锅体转速及热风温度, 从而保证产品质量。
参考文献
[1]范碧亭.中药药剂学[M].上海:上海科技出版社, 2001:362.
[2]马斌荣.全国高等医药院校教材.医学统计学[M].北京:人民卫生出版社, 2002:117-121.
薄膜电容介绍 篇5
1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而
组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称
为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πf c(f表示交流信号的频率，C表示电容容量)
电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表
示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。
其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法
容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF3、电容容量误差表
表2 电容容量误差表
符号FGJKLM
允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如：一瓷片电容为104J，表示容量为0.1 uF、误差为±5%。
薄膜电容的种类可以从原理上分为：有感和无感；从材料上可以分为：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容。
各种电容的优缺点及用途
无感CBB电容
制作工艺： 2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
优点： 无感，高频特性好，体积较小
缺点： 不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。
用途：耦合/震荡，音响，模拟/数字电路，高频电源滤波/退耦
有感CBB电容
制作工艺： 2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。
优点： 有感，高频特性好，体积较小
缺点： 不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。
用途：耦合/震荡，模拟/数字电路，电源滤波/退耦
薄膜电容
其结构和纸质电容相似，但用聚酯，聚苯乙烯等低损耗塑料材作介质，频率特性好，介电损耗小，不能做成大容量，耐热能力差，用于滤波器、积分电路、振荡电路、定时电路等。
（1）聚酯（涤纶）电容（CL）
电容量：40p-4u
额定电压：63-630V
主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差。
用于：对稳定性和损耗要求不高的低频电路。
（2）聚苯乙烯电容（CB）
电容量：10p-1u
额定电压：100-30KV
主要特点：稳定，低损耗，体积较大。
用于：对稳定性和损耗要求较高的电路。
（3）聚丙烯电容（CBB）
电容量：1000p-10u
额定电压：63-2000V
主要特点：性能与聚苯乙烯相似，但是体积小，稳定性略差。
用于：代替大部分聚苯乙烯或云母电容，用于要求较高的电路。
塑料薄膜电容器Plastic Film Capacitor
种类 Polyester 聚乙烯
Metallized Polyester 金属化聚乙烯
Polystrene 聚乙脂
电容值范围 0.001-0.47uf / 0.01-10uf / 100-10000pf
额定电压范围 50/100/200/400V 50/100/250/400/630V 50/100/125/250/500V 容值误差范围 J, K, M / G, J, K / K(>0.01uf),M(<0.01uf)
温度范围-40℃--+85℃ /-40℃--+85℃ /-40℃--+85℃
损失角(1KHz)<=0.006 / <=0.01 / <=0.001
Withstand Voltage 200% 1 Min.175% 3 Sec.Inductive / 代号
No/Yes, PEN(Red)/PEI(Green)No / MPE(Red)No / PS
金属化聚丙烯 Metallized Polypropylene
种类 Polypropylene 聚丙烯
Metallized Polypropylene 金属化聚丙烯
电容值范围 0.001-0.68uf / 0.01-3.3uf / 0.001-0.47uf
额定电压范围 50/100/250/400/630/1000V 100/250/400/630V 250/275VAC 容值误差范围 J, K, M / G, J, K / K(>0.01uf),M(<0.01uf)
温度范围-40℃--+85℃-40℃--+85℃-40℃--+85℃
损失角(1KHz)<=0.0008 / <=0.001 / <=0.001
薄膜技术 篇6
摘要： 实验研究了一种低成本的聚合物粘结剂固化封口的、光路不含胶的粗波分复用（CWDM）器件的制备技术，器件大量用于CWDM系统中，为了满足其对波分的各种技术指标要求，基于自动调芯仪的高精度结构微调，以及EMI3410固化胶的高热稳定性和低成本，讨论了工艺过程中涉及的在线监测的光路调节方法、元器件固定方法、湿气隔离手段等。采用了独到的对称填充石英纤维的技术，有效改善了器件的抗高低温冲击特性。实验中采用全玻璃全胶工艺所制备样品，其光学特性数据达到行业指标，并通过了可靠性试验。
关键词： 光纤光学； 粗波分复用； 薄膜滤波器； 波分复用技术
中图分类号： TN 929.11文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.1005
引言波分复用（wavelength division multiplexing，WDM）是在一根光纤上同时传输不同波长的光信号，各个光信号在光纤中独立传输，从而成倍扩大光纤的通信容量[1]。波分复用分为密集波分复用（dense wavelength division multiplexing，DWDM）和粗波分复用（coarse wavelength division multiplexing，CWDM）两类，DWDM主要用于长途传输的高速核心骨干网，CWDM用于短途、低速率的接入网或城域网[2]。DWDM通常采用光波导列阵光栅（arrayedwaveguide grating，AWG）器件来实现[3]，波长间隔在0.8 nm以下，对光波频率的稳定性要求很高，一般采用温度调谐。常规CWDM采用薄膜干涉的原理，波长间隔是20 nm，采用非温控激光，波长漂移允许超过1 nm[45]。用于光通信网络的CWDM器件必须通过温度85 ℃、湿度85%的环境试验，常规的方法是采用金属焊接来封口[6]，制备工艺复杂，成本高。为此，本工作实验研究低成本的聚合物粘结剂固化封口的CWDM器件的制备技术[78]，器件光路不含胶，关键工艺涉及在线光路调节方法、元器件固定方法、抗高低温冲击的手段、湿气隔离手段、光学特性指标的控制等，其中在改善器件抗高低温冲击的手段方面，采用了独到的对称布置石英纤维的新方法。1器件结构和工作原理实验制备的全胶型两波长CWDM器件结构如图1所示，器件由双纤准直器、分波器和单芯准直器构成，采用玻璃管封装。双纤准直器和分波器由双芯尾纤、G透镜、薄膜滤波片和小玻璃套管4个元件组成。单纤准直器由单芯尾纤、C透镜、小玻璃套管3个元件组成。光波从公共端输入，经G透镜准直后入射到薄膜滤波片，波长λ2发生反射，会聚于反射光纤，从反射端出射；波长λ1发生透射，经C透镜后会聚于透射光纤，从透射端出射，两支波长的间隔Δλ=20 nm。为了减少同轴回波，G透镜的一端和C透镜的一端均为8°斜面。
分波器采用了全介质多层薄膜干涉滤光片，原理结构见图2，在间隔层的两侧各有一组多层高反膜系，构成一个等效的法布里-珀罗干涉结构。多层高反膜系由两种不同折射率的介质薄膜交替涂覆构成，每层薄膜的光学厚度都是 λ0/4，波长为λ0的光波的反射光在该膜系中具有干涉增强的效果。法布里-珀罗干涉的通带宽度Δλ与高反膜系的反射率成反比，而多层高反膜系的反射率与膜层数量成正比，提高膜层数量可以形成窄带滤波。用于CWDM的滤波片一般只需50～100层薄膜，而DWDM的滤波片需要200层左右的薄膜[910]。滤光片中心波长λc与光波入射角θ有λc=λ01-Csin2θ的关系，这里C是一个与滤波片有关的常数，因此组装工艺中控制入射角是一个重要环节。薄膜滤波片通常不能达到100%的透射和反射，透射光中含有部分其他波长的信号，反射光中也会掺入部分本应透射的光信号，这些掺入波长构成窜扰。CWDM要求窜扰光的损耗大于25 dB。2器件制备和特性测试
2.1双纤尾纤和单纤尾纤结构的制备双纤尾纤结构由双芯毛细管和两根光纤组成，双芯毛细管采用天谷阳公司的产品，构造如图3所示，左边是横截面图，右边是纵截面图。毛细管外径是1.8 mm，通孔截面呈两侧半圆弧扁平状，高度是127 mm，中心宽度是252 mm，插入端开成喇叭口。两根外径为125 mm的单模洁净裸光纤从喇叭口并行插入毛细管，直至末端伸出，然后利用毛细管效应从端口注入粘结剂，在70 ℃下，进行4 h热固化定型，两根光纤之间的纤芯距约为127 μm。此后末端做8°斜面研磨抛光。单纤尾纤结构的制备方法与双纤尾纤的基本相同，毛细管通孔截面为圆形。
2.2单纤准直器的制备单纤准直器由细径玻璃套管、C透镜和上述制备的单纤尾纤结构组成。外径和内径分别为2.78 mm和1.81 mm的细径玻璃套管采用天阳谷公司的产品，C透镜采用伟钊光学公司的产品，直径是1.8 mm，1 550 nm中心波长下的焦距是1.61 mm。将细径玻璃套管、C透镜和单芯尾纤结构用无水乙醇超声清洗，用氮气吹干。先将单纤尾纤结构插入细径玻璃套管内，细径玻璃套管入口端与单芯尾纤结构的插入端对齐，用ND353胶将细径玻璃套管与单纤尾纤结构粘结，在90 ℃温度下烘烤40 min，达到充分固化。然后从细径玻璃套管的另一端插入C透镜，直至C透镜斜面端与单纤尾纤结构的斜面端平行贴紧为止。光路准直调焦在1 530 nm工作波长下进行，单纤尾纤与一个调节辅助用的1×2单模光纤Y分支耦合器的单口光纤熔融对接，1×2光纤Y分支耦合器双口端的两根尾纤分别与1 530 nm光源和光功率计连接。在C透镜前部放置一个平面反射镜，由C透镜出射的1 530 nm光波经平面反射镜反射后原路返回，由光功率计监测返回光波的功率值。在此状态下，调节C透镜斜面端与单纤尾纤结构斜面端的间距，直至返回光波的功率值达到最大为止，用紫外固化胶粘结固定，并拆除辅助用光纤Y分支耦合器。
nlc202309011252
2.3双纤准直器和分波器的一体化制备分波器采用东典光电科技公司的全介质多层薄膜干涉滤光片，透射中心波长为1 530 nm，反射中心波长为1 550 nm。双纤准直器由细径玻璃套管、G透镜和上述制备的双纤尾纤结构组成。细径玻璃套管与上述用于单纤准直器的相同，G透镜采用澳谱公司的1/4截距自聚焦透镜，直径是1.8 mm，中心波长是1 550 nm。将细径玻璃套管、G透镜和双纤尾纤结构用无水乙醇超声清洗，薄膜干涉滤光片用无水乙醇棉球擦拭干净，全部氮气吹干。在薄膜干涉滤光片一面的边缘部位点涂少量紫外固化胶后，与G透镜的平面端粘贴，紫外曝光后达到初固定的效果，然后用EMI3410胶包边粘结固化，完成G透镜与薄膜滤光片的一体化。将双纤尾纤结构插入细径玻璃套管内，细径玻璃套管入口端与双纤尾纤结构的插入端对齐，用ND353胶将细径玻璃套管与双纤尾纤结构粘结，在90 ℃温度下烘烤40 min，达到充分固化。带细径玻璃套管的双纤尾纤与带薄膜滤光片的G透镜的对接调芯采用精密调节机台来实现，双纤尾纤的公共端光纤和反射端光纤分别与光源和功率计连接，光源波长是薄膜滤光片的1 550 nm反射波长，G透镜斜面端与双纤尾纤结构的斜面端平行贴紧，由公共端光纤出射的1 550 nm光波经薄膜滤光片反射后进入反射端光纤，由光功率计监测反射光的功率值。在此状态下，微调G透镜斜面端与双纤尾纤斜面端的间距和楔角，直至反射光的功率值达到最大为止，用紫外固化胶粘结固定，然后用ND353胶包边粘结，在90 ℃温度下烘烤40 min，达到充分固化，完成入射/反射结构的一体化。
2.4器件封装作为输入端和反射端的双纤准直器/分波器一体化结构和作为出射端的单纤准直器借助粗径玻璃套管的粘结封装实现器件化，粗径玻璃套管采用天阳谷公司的产品，内径和外径分别是2.95 mm和4.2 mm。光路对接在计算机控制的精密六维步进驱动调节机台上执行，双纤准直器/分波器一体化结构用固定机台固定，单纤准直器固定在精密六维步进驱动调节机台上。双纤准直器的公共端光纤与1 530 nm光源连接，单纤准直器光纤与功率计连接。操作精密六维步进驱动调节机台微调单纤准直器与双纤准直器/分波器一体化结构之间的间距和相对方位角，在线监测直至功率计获得最大透射光功率为止，计算机记录此状态下的空间六维坐标读数。然后在计算机控制下将单纤准直器退避腾出空间，用粗径玻璃套管的两端分别套接双纤准直器/分波器一体化结构和单纤准直器，计算机根据记录读数，自动控制精密六维步进驱动调节机台缓慢复位，在线数据监测确认特性数据复原。此后，用EMI3410胶将粗径玻璃套管的内壁与细径玻璃套管的外壁粘结定位，这道工序十分重要，由于粗径玻璃套管的内径略大于细径玻璃套管的外径，径间隙内填充的胶质材料通常难以达到完全的径向对称，导致高低温环境中非对称热膨胀引起的光路位移，严重时还会出现高低温冲击试验时的玻璃套管破裂。为了解决这个问题，本工作采用了独到的工艺，在径间隙内填充的胶质材料中均匀对称地插入了石英玻璃纤维，由于石英玻璃纤维的热膨胀系数小，且均称地占据了径间隙空间，减少了胶质材料质量，耐高低温冲击的能力得到了明显提升。最后在玻璃套管的端口采用密封胶包边粘结固化的方法实现加固和湿气隔离，完成器件封装，图6是完成样品的照片。
3结论实验研究了一种低成本的聚合物粘结剂固化封口的、光路不含胶的CWDM器件的制备技术，工艺涉及在线监测的光路调节方法、元器件固定方法、湿气隔离手段等。在改善器件抗高低温冲击的手段方面，采用了独到的对称布置石英纤维的技术。器件光学特性数据达到行业指标，并通过了可靠性试验，表明本研究成果可有效用于CWDM器件的工业化制造。
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自主技术生物降解薄膜产业化 篇7
专家指出, 该项技术突破了PHA产业化中规模生产的高成本与产品性能单一的技术瓶颈, 实现了产品低成本、性能多样化、生产连续稳定性的目标。该PHA生产的发酵工艺达国际先进水平, 提取工艺达到国际领先水平。
以可再生的农业产品或农用废弃物为原材料, 生产可降解的聚合物产品, 已成为全球塑料行业的发展趋势。意可曼于2005年开始研究以农产品为原料生产PHA的技术, 并应用工业基因工程技术 (IGE) , 走出了一条独具特色的新工艺路线:直接在微生物体内合成生物高分子材料, 使PHA材料与聚丙烯类似, 具有生物兼容性、可降解性和压电性, 并有良好的使用性能和注塑、挤片、吹塑、拉丝、模压等加工性能。
据介绍, 应用该技术可制备出适合产业化的稳定、高效的菌株, 提高碳源的转化率, 并通过构造不同的基因组合, 控制不同的碳源比, 生产出具有不同性能的PHA共聚物, 从而解决了产品性能单一的问题。同时, 湿法一步提取法的应用, 大大降低了提取成本, 提高了产品纯度。使用共混改性技术, 提高了PHA的热稳定性和加工性能, 解决了PHA材料加工区间窄、热稳定性差等缺陷, 实现了PHA材料在多个领域的加工应用。
ZnO基透明导电薄膜的生长技术 篇8
氧化物透明导电 (TCO, Transparent Conductive Oxide) 薄膜的光电特性为禁带宽、可见光透射率高, 达到75%以上;电阻率低, 小于10-3Ω·cm。广泛应用于薄膜太阳能电池, OLED, LCDs, 以及各种汽车应用 (如自愈式防水防反射低热导率涂层、防冻低热导率涂层、光控隐私玻璃等) 。
目前TCO薄膜主要包括In、Sb、Zn和Cd的氧化物以及复合多元氧化物薄膜, 其中In2O3基薄膜的研究最为成熟。由于In非常稀有, 价格昂贵, 在大规模应用上受到限制, 许多人转而研究成本较低的Zn O基薄膜。室温下Zn O禁带宽度3.3e V, 激子束缚能60me V, 可以获得强激子发射。而且Zn O的电导、光导、压电、声光、气敏和催化特性在较大范围内可以控制调节。因此Zn O薄膜具有诱人的发展前景。
由于纯Zn O是本征n型半导体, 存在的本征施主缺陷对受主掺杂产生高度的自补偿作用, 难以得到p-n结结构。为了制备高空穴浓度和低电阻率的Zn O薄膜, 科学家们做了大量的工作。N掺杂和N-Ga、N-In、N-Al等共掺是目前获得p-Zn O的主要途径。从成本上看, 实现大规模生产的N-Al共掺具有重大的应用价值。本文主要报告Zn O基薄膜的制备与研究。实验室生长Zn O基薄膜的方法主要分子束外延、溅射、脉冲激光沉积 (PLD) 、喷雾热解、溶胶一凝胶技术 (sol-ge1) 等。
2 真空蒸镀法
电子束反应蒸发和分子束外延都要求高真空的本底环境。电子束反应蒸发要求衬底有良好的热镀特性, 分子束外延衬底温度低, 束流强度易于精确控制, 膜层组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整。
周红[1]采用电子束蒸发方法制备的Zn O基薄膜具有较高的透明度, 不同的温度下可见光透过率均大于70%;随着测试温度的升高, 平均透过率有明显减小。张世玉[2]等采用激光分子束外延方法, 改变衬底温度和氧压制备Zn O薄膜。结果表明衬底温度400℃, 氧压1Pa左右制备的薄膜表面比较均匀致密, 晶粒生长比较充分, 具有较高的结晶质量和发光强度。随氧压的增大, Zn O薄膜的结晶变差, 而近带边发光增强。宿世臣[3]等用等离子体分子束外延设备制备Zn O薄膜。在衬底温度为800℃时, 得到的Zn O薄膜结构、光学、电学性质较好。x射线衍射峰的最大半峰全宽为0.05°, 紫外发光来源为Zn O自由激子发光, 霍尔迁移率为51cm2/ (V·s) , 载流子浓度为1.8×1018cm-3。
3 溅射法
溅射 (Sputtering) 法具有衬底温度低, 薄膜质纯, 组织均匀密实, 牢固性和重现性好等优点。各种制备工艺参数如衬底温度、溅射功率、气体压强、溅射时间、薄膜的结构及光电性能具有重要影响。
焦飞[4]等实现了大面积均匀镀膜, 并能获得定向生长的薄膜。制备的AZO薄膜电阻率达到1.0×10-3Ω·cm, 载流子浓度为6.182×1019, 对于波长大于400nm的光, 平均透过率约90%。
汪小小[5]等证实室温下O2/Ar流量比为3:4时, 所得薄膜结晶度最佳。范丽琴[6]等发现随着氧气流量的增加, 电阻率 (ρ) 先减小后增大, 在氧气浓度为0.5%时获得最低电阻1.5×10-3Ω·cm。所有样品在可见光区的平均光学透过率都在85%左右, 在氧气浓度增到1.5%时可见光区的平均透射率达87%。代海洋[7]等调整溅射功率, 160W时制备的ZAO薄膜c轴择优取向性最强。所得薄膜在可见光区的透过率平均值高达90%以上, 受溅射功率影响不大。在340nm~420nm波长附近ZAO薄膜透过率急剧下降, 呈现明显的紫外吸收边。王岩岩[8]等测得随着AZO薄膜厚度的增加, 薄膜结晶性能变好, 电阻率降低, 可见光透过率减小。薄膜厚度为1420 nm时具有最佳的光电特性, 其电阻率可降至4.2×10-3Ω·cm, 可见光范围的平均透过率大于82%, 且在600nm波段的透过率高达92%。
陈薇薇[9]等得出Zn O薄膜性质随退火温度变化间的关系。在300~600℃的温度范围内逐渐增加退火温度, 薄膜的结晶度有所提高, 晶粒尺寸逐渐增大, 晶面间距间隙, 薄膜的致密性提高, 随退火温度升高, 薄膜的可见光范围的透射率略有提高, 平均透射率都达到80%以上, 电阻率降低、载流子浓度升高, 电学性能有所提高。
4 脉冲激光沉积法 (PLD)
脉冲激光沉积 (Pulsed Laser Deposition, PLD) 容易获得期望化学计量比的多组分薄膜, 即具有良好的保成分性;沉积速率高, 试验周期短, 衬底温度要求低, 制备的薄膜均匀;工艺参数任意调节, 对靶材的种类没有限制;发展潜力巨大, 具有极大的兼容性;便于清洁处理, 可以制备多种薄膜材料。但不利于制备大面积薄膜。
吕有明[10]等采用PLD方法生长重掺杂的Zn O:Al (AZO) 薄膜。发现随着Al的掺入, 薄膜的晶格常数减小。重掺杂的AZO薄膜室温下具有较高的载流子浓度 (>1020cm-3) 和迁移率 (33cm2V-1s-1) , 电阻率低达10-4Ω·cm;迁移率随温度升高而降低;载流子浓度随温度的变化不明显, 基本上保持为一个常数;透过率在可见光区域>80%;相对Zn O吸收边出现了明显的蓝移且随掺杂浓度的增加吸收边蓝移增大;并观测到较强的近带边紫外发光, 紫外发光峰相对于Zn O薄膜移向高能侧。
周小芳[11]等在不同氧气氛下制备Zn O薄膜, 实验表明随着氧分压降低, Zn O薄膜的TCR值增大, 在氧分压为0.005 Pa时, 生长的Zn O薄膜在室温附近的较宽温度范围具有高TCR值, 当衬底温度为450℃时, |TCR|高达8%/K。
贾芳, 刘涛[12~13]等研究衬底温度的影响。贾芳等发现随着衬底温度的升高, 薄膜的结晶性能有变好的趋势;并在600℃下制备出性能最好的薄膜, 具有 (002) 高度结晶取向、透过率高于75%。刘涛实验表明衬底温度过高或过低, 都会影响薄膜质量。当衬底温度为350℃时, 能够获得良好的C轴择优生长取向。
魏显起[14]等制备Zn O薄膜并研究Si基在氮气和真空中退火、蓝宝石基在氧气中退火对Zn O薄膜的结构和发光特性的影响。Si基氮气氛中退火时, 600℃左右是从张应力到压应力的转换点, 薄膜的UV发射最强并产生了红移。随着退火温度的提高, 压应力减小, 并向张应力转化。Si基真空氛围中退火则在整个退火薄膜皆呈现压应力, 且压应力随着退火温度的升高逐步减小, 在800℃左右的UV发射最强, 随着退火温度的提高紫外峰没有明显移动。蓝宝石衬底、氧气中的退火的Zn O薄膜张应力较小, 随着退火温度的提高紫外峰发射增强, 在600℃时结晶最好, 紫外峰发射最强, UV发射在退火温度400℃和500℃时发生了明显的红移, 在600~800℃红移不明显。
5 喷雾热解法 (SP)
喷雾热解法的优点是设备和工艺简单, 成本较低;容易实现掺杂, 薄膜的纯度高;可以太面积制膜, 有利于商业的应用。其缺点薄膜的质量不高, 容易开裂;不容易控制薄膜的厚度。
郑春蕊[15]考察了前驱体溶液浓度、载气流速、热解温度对实验结果的影响。结果表明Zn、N、A1原子配比约为1:3:0.1的溶液制备的Zn O薄膜为六角纤锌矿结构的氧化锌薄膜, 表面均匀, 结构致密, 具有强烈的呈c轴垂直于衬底的 (002) 择优取向, 表现出P型导电。制备的薄膜载流子浓度达到1.3×1017cm-3, 迁移率为0.35cm2v-1s-1, 电阻率为2.7Ω·cm。
李虹庆[16]等研究了不同衬底温度和Al3+的掺杂浓度, 对Zn O透明导电膜光学性能和电学性能的影响。发现在450℃条件下, 掺杂3%的薄膜具有最小的电阻率。并证实温度对薄膜的结晶性能影响较大, 随着衬底温度的升高, 薄膜结晶性增强。然而衬底温度过高时, 薄膜的透过性降低, 结晶性变差。
6 溶胶一凝胶技术 (sol-gel)
溶胶—凝胶技术制备薄膜的装置简单, 成本低;易于有效控制薄膜的成分及结构;能温和条件下制备出多种功能薄膜材料;可以在各种不同形状、不同材料的基底上制备大面积薄膜。
张洪[17]等采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺制备的ZAO薄膜平均晶粒尺寸为24.715nm, 其光学带隙为4.03e V, 在可见光范围内的平均透射率为75.3%。曾凡菊[18]等发现当 (Al:Zn) 摩尔比为0.010时, ZAO薄膜的可见光透过率最高, 达到91%, 发射峰强度达46.3。郑春满[19]实验表明薄膜电阻率随Al3+离子掺杂浓度的升高而降低;在可见光区域, 透过率随Al3+离子掺杂浓度的升高而降低, 掺杂3%时的透过率达到90%左右, 禁带宽度为3.25 e V。
赵金博[20]等证实了提高Al离子掺杂浓度, ZAO薄膜的 (002) 晶面取向增强, 电阻率先降低后升高。在还原气氛NH3下退火可显著降低电阻率。当Al掺杂浓度为1mol%时, ZAO薄膜电阻率最低, 空气中退火达到1.4×102Ω·cm, 还原气氛NH3下退火达到4.7×10-2Ω·cm。
周世彦[21]等实验表明溶胶浓度的变化对可见光区透射率影响不大, 却显著影响紫外光区的透射率。Zn O薄膜在可见光范围内透射率随着溶胶浓度的升高略有下降, 但都在85%以上, 最高达到91%。在紫外光区透射率随着溶胶浓度的减小逐渐上升。张天宝[22]等发现在相同的制备条件下, 薄膜的厚度随溶剂沸点的升高而减小, 而沸点太高不利于得到致密的薄膜。所有薄膜可见光区的透过率在85%以上;沸点较低的乙二醇独甲醚为溶剂制备的薄膜电阻率最低, 达到3.0×10-4Ω·cm。刘凯[23]等证实随着p H值的降低晶粒尺寸增大。当溶胶p H值从8.4降低到6.8时, 薄膜的电阻率先降低而后略有升高且在p H值为7.2时达到最小值2.6×10-3Ω·cm。薄膜的透过率在可见光部分随着p H值的降低而升高, 而禁带宽度则从3.36e V降到3.32e V。
7 结语
由于TCO应用领域扩大, 需求量增加, Zn的价格相对较低, Zn O基薄膜有可能满足日益增长的应用需求, 人们继续努力寻找更合适的制备参数, 期待更为广泛地应用前景。
摘要：透明导电氧化物 (TCO) 金属导电性良好, 可见光透过率较高, 广泛应用于薄膜太阳能电池, OLED, LCDs, 以及各种汽车应用 (如防冻低热导率涂层、光控隐私玻璃等) 。目前In2O3基薄膜的研究最为成熟, 然而因为In材料稀有昂贵, 越来越多的人转而研究ZnO基薄膜。本文报告ZnO基薄膜的研究现状。
薄膜包衣技术在片剂制药中的应用 篇9
1 薄膜包衣优点。
1.1时间较短 (包一锅片剂只需2小时左右, 而包一锅糖衣片需要约16小时) , 操作简便, 干燥速度快, 药物受热影响小, 有利于提高药品的质量。1.2薄膜包衣工艺节约劳动力 (1~2名操作工人) 、厂房及设备 (只需一间标准厂房及一台包衣锅) , 节约材料, 所以成本较低, 而前期投入也十分有限。1.3应用薄膜包衣工艺的片剂仅使片芯重增加2%~4%, 而糖衣片剂 (其中主要辅料成分是国外已淘汰的滑石粉) 往往可使片芯重量增大50%~100%。1.4薄膜包衣工艺能减少工作场所的粉尘飞扬, 有利于环保和劳动保护, 亦可节约包装材料等。1.5应用薄膜包衣工艺的片剂压在片上的标志在包薄膜衣后仍清晰可见, 便于患者辨别和使用。1.6薄膜包衣的片剂坚固耐磨, 不易开裂;薄膜包衣材料有优异的物理性能, 大多数材料均能抗湿抗热, 可提高产品质量, 延长产品的有效期。1.7薄膜包衣有众多的材料可供选择。除了能达到一般的包衣目的外, 还可通过选择薄膜材料和设计包衣处方, 使形成的包衣膜在一定的pH范围内溶解或崩解;也可控制膜的渗透性, 使所包的药物在体内通过扩散作用陆续释放出来, 达到定时、定位释放药物的目的。这是薄膜包衣具有广泛发展前途的一个重要原因。1.8生产工艺过程和材料用量可以标准化。基于以上因素, 国际上已基本淘汰了糖衣片, 取而代之以薄膜包衣片, 国内也在加速这个进程。目前, 我国的片剂薄膜包衣工艺的应用尚处在起步阶段, 国内片剂主要还是以糖衣片为主, 薄膜包衣的市场前景十分广阔, 所以薄膜包衣技术的进一步的研究开发和提高, 应引起我们的重视。
2 薄膜包衣技术方法。
应用薄膜包衣技术进行包衣时, 不管是采用高效包衣机、流化床包衣机, 还是发行的糖衣锅进行包衣, 都应遵照如下原则:一是片心硬度要够硬, 否则开始包衣时, 片心与锅壁反复摩擦, 将会出现松片、麻面等现象;二是片床温度要保持恒定;三是设备中溶剂蒸发量与喷液过程中带入的溶剂量要保持平衡, 即溶剂蒸发与喷液速率处于动态平衡。
片面平整、细腻的关键在于整个过程中要掌握锅温、喷量、转速三者之间的关系, 这是薄膜包衣操作过程中的重中之重。操作时, 包衣液的雾化程度直接影响包衣所成衣膜的外观质量, 而喷液的雾化效果直接由雾化压力以及雾化系统决定。喷雾开始时, 掌握喷速和吹热风温度的原则是:使片面略带湿润, 又要防止片面粘连, 温度不宜过度过低。若温度过高, 则干燥太快, 成膜容易粗糙, 片色不均;若温度过低, 或喷速过快, 则会使锅内湿度过度高, 很快就会出现片的粘连等现象。锅的转速与包衣操作之间的关系是:转速低, 衣膜附着力强;转速高, 衣膜附着力差, 易剥落。包衣过程中, 温度过低, 喷量过大, 片子流动滞留, 则有可能会出现粘片现象。这时可加大转速使其改善, 必要时还可适当调节温度和喷量、喷程等加以克服。
摘要：主要探讨了薄膜包衣的有点及其在应用中的技术方法。
薄膜技术 篇10
正常的SiNx的Si/N之比为0.75，即Si3N4。但是PECVD沉积氮化硅的化学计量比会随工艺不同而变化，Si/N变化的范围在0.75-2左右。除了Si和N,PECVD的氮化硅一般还包含一定比例的氢原子，即SixNyHz或SiNx:H。
2 SiNx薄膜制备技术分类
2.1 PECVD技术介绍
PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）即“等离子增强的化学气相沉积”，是一种化学气相沉积。PECVD技术原理是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。
2.2 PECVD方法的两种类型
PECVD法按沉积腔室等离子源与样品的关系上可以分成两种类型：(1)直接法：样品直接接触等离子体，样品或样品的支撑体就是电极的一部分。(2)间接法：或称离域法。待沉积的样品在等离子区域之外，等离子体不直接打到样品表面，样品或其支撑体也不是电极的一部分。
3 工艺参数对SiNx薄膜生长质量的影响
3.1 SiH4气体稀释比
PECVD工艺制备SiNx薄膜的一个十分重要的前提条件是高氢稀释SiH4的采用。实验研究指出，当SiH4的稀释比在0.6%～1.0%之间时，可以获得质量良好的SiNx薄膜；当SiH4稀释比大于该范围时，易生成a-Si∶H和μc-Si∶H膜，即不能形成具有一定晶态比的nc-Si∶H膜；而当SiH4稀释比小于该范围时，由于[H]基的蚀刻作用过强，将无法形成Si—Si键合，即不能使被吸附在衬底表面上的SiHx自由基形成硅的晶核。nc-Si∶H膜层生长速率与SiH4稀释比有着依存关系，当SiH4气体稀释比小于0.3%时，两者主要是近似线性关系；如果SiH4气体稀释比超过0.3%，就会大幅度降低膜层生长速率；如果SiH4稀释比超过0.4%，生长速率就会保持一常数，这表明在这一稀释比及流量范围内，反应速率仍是取决于SiH4的流量。
3.2 反应室平衡压力
气体的流速主要取决于等离子体反应过程中的平衡气压以及气体流量，这两种因素往往对反应分子在等离子体区域中滞留的平均时间τg及到达衬底表面的SiHx自由基的数量起到决定性作用。而SiH4分子被分解并产生各种自由基的几率及其被耗尽的程度主要取决于τg的大小。如果反应气压、射频功率不变，τg越长耗尽越充分，活性基组态比例就越大。
3.3 衬底温度
SiHx薄膜生长速率会随着衬底温度的升高而降低。一方面这是因为PECVD长SiHx的过程中，气体等离子体在基片表面沉积和挥发同时作用。随着温度的升高表面沉积和挥发量都会升高，当温度升到一定的高度，沉积和挥发的平衡被打破，挥发量大于沉积量，沉积到表面的速率就会变小。另外一方面，随着温度的升高，分子具有较高的能量，能运动到基片的合适位置，使薄膜变的更致密，所以SiHx会随着温度的升高，生长速率变慢而致密度变好。
3.4 射频功率
射频功率对nc-Si∶H膜的形成非常关键。膜层沉积速率一般会随功率的增大会相应增大，若反应速率较快，则反应基元在吸附表面的迁移能力无法与膜层生长表面的反应速度持平，破坏脱氢环境，增加SiH2、SiH3组态，同时也会减少SiH基元，而SiH基元恰好是促使nc-Si∶H膜形成的不可或缺的因素之一。另一方面，射频功率增加，会相应增加质量较大的离子团SiHx+等动能，损坏膜层，这样就不容易获得致密而均匀的高质量的SiNx薄膜。同时，功率过高也不利于其吸附成核过程的发生。
4 R&R厂家PECVD的薄膜制备过程工艺参数调整实例
这里以德国R&R厂家的PECVD-L型号设备工艺参数调整实验举例分析为主。
4.1 实验数据一对应的膜厚、折射率折线图（图1）。
4.2 图1分析结果：(1)左侧SiNx薄膜膜厚偏高，导致整体膜厚均匀性很差；(2)SiNx薄膜折射率均匀性较好。
4.3 因左侧膜厚偏高，可将此温区的加热功率输出百分比由60%升高到100%，降低该区的工艺温度，以降低此温区的镀膜速率，调整后得到实验数据二对应的膜厚、折射率曲线图（图2）。
4.4 图2分析结果：(1)左侧SiNx薄膜膜厚有所降低，整体膜厚均匀性较好；(2)SiNx薄膜折射率均匀性较好。
4.5 由图1、图2可得出结论：SiHx薄膜生长速率会随着衬底温度的升高而降低。
摘要：氮化硅薄膜的制备过程是太阳能电池制造中的一个核心环节,我公司使用的Centrotherm厂家的管式PECVD设备及R&R厂家的链式PECVD设备更是代表了两种最先进的氮化硅薄膜制备技术,本文简要介绍了SiNx薄膜的特性、制备的技术特点及工艺参数的调整等相关知识。
关键词：SiNx薄膜,PECVD,工艺参数
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津津有味嚼“薄膜” 篇11
20世纪60年代起，塑料薄膜进入全盛时期。然而，作为食品包装材料来说，塑料薄膜还存在着毒性和公害问题。尤其是它不能吃，价格又随着石油行情而波动，因此国际包装市场热切盼望一种新“星”诞生。1973年底，日本终于捷足先登，首次将成果公布于众。
“新薄膜”是用无色无味的白色粉末作材料，以塑料工业通用的造膜设备，吹制或拉伸而成，厚度可薄到几个微米。这种薄膜表面光洁、透明无暇，食用的安全性能媲美于糯米纸和肠衣，人们称之“食用薄膜”。这种作为包装材料的食用薄膜即使被扔在街头巷尾，也会奇妙地自行消失，不必有劳清洁工人。
食用薄膜之所以引人注目，关键在于它使用的原料既非橡胶或石油，也非其他任何化工品，而是我们生活里司空见惯的食物——淀粉。
谈起用淀粉制薄膜作为包装材料，人们很自然地会想起米纸。还在1902年，就有人把湿淀粉涂于板面烘干后剥下来，做成可供食用的“米纸”。这种米纸最初用于药品包装。后来扩大到食品行业，至今，我们见到的高级糖果里还有垫着米纸的。但米纸色泽浑浊、质地脆弱。这点先天不足竟断送了它的前程，随着岁月的消逝，米纸在全球将逐渐销声匿迹。
新的食用薄膜，原料仍然是淀粉，何以其性能却比米纸强百倍呢?奥秘就在于所用的淀粉原料是经过良好改性的，自然界大部分植物的种子(如稻、麦、玉米)或块根块茎(如甘薯、马铃薯)，都含有丰富淀粉。组成淀粉的元素是碳、氢、氧，所以是碳水化合物。它是由葡萄糖单体分子聚合而成。通过化学法或酶制剂矫正原有的物理性质，以符合各种工艺的特殊要求。
近年来，随着生物化学的巨大进展，利用酶法改良淀粉日趋广泛。自1949年起，人们从酵母细胞的抽提液中首次偶然发现了一种“异淀粉酶”，它能使淀粉的分支发生彻底变化，以后人们又从高等植物及其他微生物中相继分离出这种酶。
食用薄膜以玉米、马铃薯等淀粉作为原料，借助新型异淀粉酶的威力，使之经酯化、醚化或酰化后，其衍生物就是食用薄膜的直接加工材料。另外，这种改性淀粉还可以通过添加各种对食用无妨碍的性能改良剂来进一步提高制品的强度、抗老化性能和可塑性等。
据研究人员发现，食用薄膜的水溶性可以任意控制，而对食用无影响。它在人体内并不完全为消化器官分解吸收，因此有希望制成时髦的淀粉类低热量食品，胖人和担忧肥胖症者无须忐忑不安。
此薄膜的原料是淀粉，由葡萄糖分子组成，所以纵然变成包装的废弃物也会被水、土壤微生物或其他微生物迅速“吃”掉。焚烧这种废弃物也不会有有毒气体释放，不会污染环境。
淀粉薄膜的原料资源广阔，随着技术的发展，成本有可能进一步降低。它不但能封热、能印刷、能阻隔氧气，还能压铸成型……几乎集中塑料的全部优点，所以被誉为“包装中骄子”。
近年来，随着宇宙的开发和航空业的发展，专家们用它分装成细小颗粒和粉末状食物，从事宇宙行业的太空旅客可以连袋嚼吃，打破目前此类食物禁止携上飞船的规章，为宇航旅途中单调的菜单增添新的花色品种，难怪西方一些国家宇航局对淀粉薄膜特别垂青。(文章代码：0819)
浅谈光纤通信中的光学薄膜技术 篇12
1 光纤通信中的光学薄膜技术
1.1 光波分复用技术
光波分复用技术 (WDM) 是将光纤的可用波段分成若干个小信道, 每个信道对应一个波长, 使单波长传输变成多波长同时传输, 从而大大增加光纤的传输容量。WDM系统由光合波器 (光复用器) 、光放大器和可以提取独立光波长的光分波器 (光解复用器) 组成。发射端的光发射机发出光波长不同且精度和稳定度能满足一定要求的光信号, 经过光合波器、掺铒光纤放大器, 送入光纤中传输 (光纤线路中可根据需要设备光线路放大器) 。到达接收端后, 经光纤前置放大器放大, 通过光分波器恢复成原来的各路光信号。分/合波器是一种光学滤波器, 其作用是对各路光波长信号进行复用与解复用。对分/合波器的基本要求是:插入损耗低、隔离度高、良好的带通特性、温度稳定性好、复用波长数多、较高的分辨率等。
1.2 分光方法
WDM所以能完成, 必须借助于将光源中各波长分取出来的元件或机制, 最简单的方法是利用色散原理, 也即借助于同一材料中对各波长的不同折射率, 产生不同的传输速率, 或偏折方向不同而将各波长分开, 利用稜镜便是典型事例。另一个方法是利用光平涉原理将各波长分开, 例如利用光栅, 这属于多束光干涉, 当入射光在光栅中各栅面的反射相位相差为2的整数倍, 或说光程差为波长的整数倍时, 会形成多束光形成干涉现象, 该现象也称为绕射。若假设光栅周期为d, 而能产生建设干涉的方向为, 则被分光的波长与分开的关系为dsin=m, m为级数。可见波长越长的光会偏折较大的角度, 光栅可为平面式的具有周期性的反射面或具周期性相位差的透射板。
总体而言, 目前用阵列波导光栅 (AWG) 来做成DWDM模块在理论上会比较便宜, 因为它可以做在很小的晶片上, 而且可把侦测器做在同一晶片上以减少插入损耗。不过要把光信号称合进去及取出比较麻烦, 各波导的折射率均匀性要达10.5以上, 而且多频道AWG模块的串音、偏振损耗及温飘问题尚有待克服。若利用光学薄膜干涉原理做成多个FabryPerot共振腔, 则可把多个波长逐一分出。利用光学薄膜所组成的DWDM, 其优点为所占空间很小, 光谱波峰较平, 信号较强, 热稳定度高, 插入损耗小, 为目前普遍用来做成DWDM的分光方法。
2 光学薄膜的设计与制造
光学薄膜的设计与制造的详细描述可参考专门书籍与杂志文章, 基本上, 对于光纤通信而言以下几点值得特别加以参考:
(1) 基板的选择。基板表面粗糙度及材质的膨胀系数为最重要的两点, 前者与镀膜的损耗有关, 后者则与DWDM滤光片中心波位的温飘有关, 对于100GHz的温飘一般要求小于1pm/摄氏度。
(2) 镀膜材料选择。优良膜质必须为非晶态、低吸收 (k<10-6) 、低散射、高堆积密度并且低应力, 要有如此优异的膜质非但与基板品质有关, 适当的镀膜制程也相当重要。目前多取Ta2O5 (或Ta) 及SiO2为高低折射率材料。
(3) 镀膜制程。为获得优良膜质, 增能制程是必须的。目前以离子助镀 (Ion assisted deposition, IAD) , 离子泼镀 (lon beam sputtering deposition, IBSD) , 及活性反应离子披覆 (Reactive ion plating deposition, RIPD) 为主。离子助镀又分为电子错蒸镀加离子助镀及磁控泼镀 (Magnetronsputtering) 加离子助镀。在此我们可以看到离子源对于现代镀膜的重要, 目前商用的离子源虽有多种但仍有很大的改善空间。另外, 新的镀膜技术也不断被创造, 以求镀膜技术少一点依赖人力, 多一点自动化, 并增加良品率也扩大镀膜面积以降低成本。
(4) 膜厚监控。窄带滤光片基本上是以四分之一波膜堆为主, 因此每层的停镀位置都在信号变化的转折点, 这一点要做精确地监控较难, 应以直接间接监控, 借助自我补偿机制, 才能镀出良好的滤光片。至于所用的光源可为激光或白光加单色仪, 两种光源各有优劣。激光信号强, 但强度不稳, 且因其相干长度很长, 必须消除干涉的干扰;而白光光源强度稳定, 但信号弱, 要镀较窄的滤光片如50GHz的滤光片需要一点技巧。其他如抗反射膜、长波通滤光片、短波通滤光片、分光镜、反射镜等, 则以间接监控较为方便, 且镀膜面积也可以做得比较大。至于增谊平坦化滤光片 (GFF) 由于在极窄波域内振幅变化很大, 故膜厚必须很厚, 且膜厚误差允许值很小, 因此不管以直接监控或间接监控都必须以克服膜厚的误差为主。
3 结语