美国真空学会第47届国际会议部分论文摘要(一)

xx_912 · 发表于 2006-8-24 01:54:10

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一、FP-MOA 微型胶状光电粒子系统在柔性电子显示中的应用 

P.S. Drzaic E.Ink Corp. 

桌式电子器件的多样性已使人们对于能够克服传统平板显示器件的许多局限性的新型显示技术产品产生了浓厚的兴趣。特别是指在显示装置中需要一片或几片玻璃和流体的哪些最常用的显示技术。一项使流体和基体相容显示技术是在一个聚合物的矩阵中制备弥散型流体。微光电显示（电子墨水）具有许多令人感兴趣的特性：高反射性和高对比度、类似印刷质量的显示、能耗低、与柔性基体相容。电子墨水显示中，微型胶状适用于保持色彩的含有光电动态粒子的非水性流体。显示板前面或后面的电场使粒子发生移动，观看者既可以看到粒子也可以看到色彩。电场消失后，粒子仍能停留的时间与胶体和聚合物的化学特性有关。这个特性给出了一种无需继续耗能的保持原有状态的成像显示。介绍了在金红色基底上（TiO2）胶状粒子这类微型胶体光电显示材料的光学和电学特性。无论基底是传统的硅器件，还是流行的半导体有机材料，电子墨水器件都与微电子电路极其相容。还将介绍这一领域的进展情况。 

 

二、FP-MOA10 柔性显示器件的机械特性和薄膜晶体管的性能 

S. Waggner et al Princeton University 

由于柔性与光滑和重量轻的概念等同，因而柔性显示器件已成为桌式电脑和通讯所关注的课题之一。在这些应用中，显示器在成为最终产品之前可能需要弯曲若干次，常处于非平面状态。不少长期使用的产品始终会处于弯曲状态，例如，卷绕式显示和电子图书。加工时，有些显示部件可能会出现塑性变形，也包括使用时的塑性变形。弹性变形包括弯曲、盘绕、缠绕和拉伸。将注意力集中于最容易理解的弯曲式弹性变形的情况。当薄膜晶体管TFT处于弯曲状态时，有三种情况出现：1.一个TFT能容许多大的弯曲？2.希望TFT弯曲时会出现什么情况？3.反复弯曲后何时失效？得到的回答是：1.TFT基底的弹性变形刚开始时，仍能认为是属于弹性变形；2.不定形硅TFT的张力比可压缩应力更为灵敏，表面钝化更容易抗张力故障；3.基底和晶体管的机械特性不好会使电路中断，成于中性平面。 

 

三、FP-MOA5 多晶硅薄膜的低温沉积和特性 

S. I. Shah et al University of Delaware 

低于150℃时，已在塑料（PET）和玻璃上，采用直流磁控溅射法沉积多晶硅膜。薄膜的生长与Ar、Kr、H2的分压和不同基底的偏压条件有关。X射线衍射分析表明：当气体比Ar：Kr：H2=17：2：1时，薄膜的生长是多晶硅。薄膜的结晶度也于所使用的基底偏压有关。直流偏压和Kr的分压增强其它原子的流动性，导致结核的形成。然而，基底的偏压有一个会使薄膜的结晶度下降的临界值。X射线光电子谱仪（XPS）的厚度剖面分析表明薄膜——基体界面上有混合物出现。由于基底偏压的存在，这个混合物直接与离子轰击有关。将用TRIM模型来解释溅射气体中同时注入H2 和Kr的影响。 

 

四、FP-MOA9 聚合物基底上SiN的等离子体增强化学气相沉积 

D．Guerin et al University of Delaware 

在一个电容耦合反应器中用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）在聚合物（PET）上沉积了SiN膜。薄膜的生长过程用X射线光电谱仪（XPS）和原子力场显微镜（AFM）检测。薄膜在很长的时间生成后转移到与XPS系统相连的真空室中。AFM测量另行进行。结果表明薄膜生长过程与等离子体的能量密度关系密切。能量密度较高时，获得纯SiN膜的时间较长。等离子体能量较高时，镀膜的初期，观测到聚合物基底的刻蚀现象。这会使C、O原子混入薄膜中。能量密度也对薄膜的形态产生影响。等离子体能量较低时，基底和薄膜之间很少有化学作用产生。高分辨率的XPS对C1s的测量表明等离子体对基底的主要影响是改变了表面的形态，在双轴式结晶聚合物和晶态无机膜之间形成不定形聚合物界面。少许C原子混入薄膜形成C-H键。上述的能量密度下出现的明显的C峰表明来自基底的C原子以Si-C或N-C键混入薄膜中。AFM的测量表明：能量较高时，沉积导致成核密度和表面覆盖率高。而XPS的进一步测量表明C1s峰在沉积40 s后出现。低能沉积的样品C1s峰在沉积30 s后就出现。根据这些观测，提出了一个PET上SiN初期的沉积模型。 

 

五、TF-TuM11 21世纪的薄膜技术 

F．Jansen，BOC Edwards 

一个世纪的技术发展和材料工程为我们提供了几乎所有可以想到的材料的沉积工艺。一般来说，过程参数和材料性能之间的相互关系是很好理解的。今天，这就要求复杂装置的控制沉积和工艺，其基本属性为既薄又小。随着薄膜技术从光学领域发展到电子应用领域，“薄”的定义从100 nm变为小于10 nm的范围，在这一范围内，原子尺寸效应开始成为重要的设计考虑因素。21世纪的开端给我们带来了薄膜沉积和原子尺寸工程的集中。原子层沉积旨在实现纳米范围工艺控制。自组合的单层为各种表面提供了独特而有用的特性。微电子机械传感器需要各种基于薄膜技术的纳米范围的工程材料。从厚度范围的相反方向接近设备的应用将向研究新方法控制该工艺并获得可行性的薄膜技术人员提出挑战。预计从无机的转变到有机的电子材料将随着工艺技术的改变继续发展。随着微电子学正达到小型化的基本限度，薄膜技术人员将被迫返回到他们的起点——光学装置技术，在一定规模和要求的控制程度上，这在上个世纪是难以想象的。 

 

六、TF-TuM1 薄膜生长过程中微观结构、晶态的演变和物理性能的原子水平控制：材料科学的黄金时代 

J．E．Greene, University of Illinois,Urbana 

世界范围内，薄膜晶体气相生长领域进行的研究的一个基本目标是研究在原子尺寸范围内能够了解、控制表面化学反应路径、生长动力学和微观结构演变的定量模型。典型地包括背离力学平衡运转，以便选择开辟新的动力学限定的反应路径，结果导致了混合的生长技术的发展，这些技术结合了CVD（为特定位置的表面反应、自身限制表面终端、表面相关的反应动力学，表面活性反应以及共形覆盖等化学方式的选择），MBE（洁净的UHV 处理兼顾原位表面科学技术及低沉积温度）以及溅射沉积（使用超高温粒子克服表面动力阻挡）等固有的优势。原位结构探针（如RHEED、LEED、STM、AFM）及化学（如AES、XPS 、EELS、STS、TPD）探针与强大的后沉积分析技术（如高分辨率TEM和同步加速器-XRD、RBS、SIMS及PL等）相结合，为过去几年内快速发展的的实验进程提供了一些基本工具。分子动力学、动力学Monte Carlo法及密度函数理论的有效计算方法的相应发展与强大的分析方法如水平固定方案（这些方案易于处理异常和较大尺寸）使其预言模型与试验相符合。本文将讨论薄膜化学、表面形态、外延技术及多晶层的定位等原子范围操作的一些范例。结构和化学可以通过日益复杂的组织层次，从纳米到可见范围内的所有长度进行观测。

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