硅资料范文

导语:怎么才干写好一篇硅资料,这就需求搜集收拾更多的资料和文献,欢迎阅览由好用日子网收拾的十篇范文,供你学习。 篇1 资料科学一直是物质前进的根底,无论是石器年代、青铜年代仍是铁器年代,都是以人类制作和运用的资料来命名的。可是进入“硅年代”后,莫非科技前进就

导语:怎么才干写好一篇硅资料,这就需求搜集收拾更多的资料和文献,欢迎阅览由好用日子网收拾的十篇范文,供你学习。

篇1

资料科学一直是物质前进的根底,无论是石器年代、青铜年代仍是铁器年代,都是以人类制作和运用的资料来命名的。可是进入“硅年代”后,莫非科技前进就只存在于怎么操控二进制的1和0吗?

答案是否定的。今日,资料问题比以往任何时分都更重要。北京理工大学资料学院曹传宝教授告知记者,现在虽然不再以资料展开来区别年代,可是资料仍然是各个学科的根底,没有资料学其他学科都展开不起来。

“比方咱们日子中必不可少的核算机,它的芯片便是以硅资料为根底的,有了先进的硅才干展开数字技能。而动力方面的太阳能电池也是取决于资料的转化功率。因此资料展开是其他学科的助力。”曹传宝说,“医学上的人工器官也是用资料做成的,像透析用的人工肾其实与生物的联系现已不大了,首要便是看吸附资料的展开。现在这方面资料还不抱负,约束了人工器官的展开,由此看出假如资料学前进缓慢也会成为其他学科的‘瓶颈’。”

一直以来,独自资料自身只能粗豪运用,只需与其他科技结合才干发生更高的价值。在硅年代,资料学与其他学科穿插将越来越遍及。“就像现在现已有与生物穿插的生物资料学,与核算机穿插的核算资料学等,”曹传宝说。

鉴于资料的重要作用,有人提出硅年代的中心规律 “摩尔定律”其实讲的不是数据科学,而是资料学每隔18个月就能将芯片的组成成分翻倍。像芯片相同,现在试验室中更智能、更安全、更健壮的资料未来都有或许改动咱们的日子。

电子皮肤

皮肤的作用不只在于维护身体,还能帮咱们传导感觉。经过把电子资料变得柔柔和肉感,工程师现已发现了一种办法使得人工移植皮肤和假肢也能有感觉。美国伊利诺斯州大学的研讨者发明了一种满足轻浮柔韧的电路,把它掩盖在手指尖,能够将压力转化成电子信号。

现在,斯坦福大学开发的一款凝胶能够贮存电能,用作可塑性电池。卡内基梅隆大学Carmel Majidi教授也正在研发把橡胶变为压力和摩擦力的传感器,他把液体金属槽放进橡胶里,一旦液体活动,电流就会发生变化。此外,电子皮肤还能够用于人类之外的更广大范畴,比方用这种工程学办法使机器人更传神、更具有人类特性。

蜘蛛丝移植

看过《蜘蛛侠》的人都知道蜘蛛丝比钢铁还强韧,而人体自身的安排却很软弱、简略撕裂。美国犹他州,研讨人员正在用蜘蛛丝修正受损的膀子和膝盖。他们培养转基因羊以出产许多蜘蛛丝蛋白,纺成股,做出仿蜘蛛丝纤维。这些纤维保留了蜘蛛丝特有的延展性,一起比人类韧带和筋腱别离弱小100倍和20倍。让移植的骨骼愈加强韧,麻省理工学院研讨员现已成功地将蜘蛛丝蛋白和胶原蛋白组合在一起。研讨人员估量,2030年从前蜘蛛丝移植技能将同意对人类运用。

能发电的运动鞋

早在100年前,工程师就测验经过发电器将机械能转化为电能,可是直到现在经过重复走动发生的能量仍然不足以给一个iPod充电。首要原因在于现在制作发电器的压电资料不只难以出产,还含有有毒金属,比方镍和铅。

现在,美国动力部劳伦斯伯克利国家试验室的研讨人员一次性处理了这两个难题,他们运用的办法是选用经过特别处理的无害病毒,这种病毒能够自发构成一层膜掩盖在发电器上。把它装进鞋里,走路时发电器感触到压力,病毒的螺旋蛋白就会旋转、歪曲,发生电荷。邮票巨细的病毒压电资料样本能够发生400毫伏电力,满足点亮一个小LCD显示屏。未来5-10年,这项技能可协助振荡发生的能量来发电,如建筑物的振荡和心跳,包含给iPod充电。

更安全的核电站

美国悉数的104家核电站的组建都严峻依赖于钢铁,包含装铀的压力容器都是钢铁制品。在持续不断的辐射之下,钢铁质量会下降,愈加简略折断。来自加州理工学院和洛斯阿拉莫斯国家试验室的研讨者发明出了纳米复合资料,能够更好地防备将来核反响堆由于钢铁老化引起的灾祸。它的作用原理是纳米复合资料的金属层界面能够有用吸收激烈辐射,而正是这种辐射使得被照耀的资料蜕变。

“近期,这种纳米复合资料就会加入到钢铁资猜中,新的钢铁会替代现有核电站的老旧部件,”加州理工学院工程师Julia Greer说。此外,航天器资料也能够涂上纳米复合板,维护它们免受国际深空辐射之苦。

无菌医院

在美国,每年大约有10万个患者死于医院中的细菌感染,医务人员有必要不断地给医院消毒并避免细菌延伸。近来,哈佛大学试验室推出的一款“前锋”资料能在榜首时刻阻挠输尿管等医疗器械上的细菌繁殖。开端,研发团队从植物身上寻觅创意,并把目光会集到猪笼草,这种植物会招引蚂蚁和蜘蛛并用自己超级润滑的外表让昆虫堕入险境。受此启示,研讨人员选用了与猪笼草相同的原理,让细菌无法在如此润滑的外表逗留。

这种技能被称为“润滑液体注入多孔外表”,简称为SLIPS。资料上的纳米小孔非常巩固,是用聚四佛乙烯或金属制成的,小孔运用毛细作用排出超级剂,包含细菌在内一切外来物都会从润滑的物体外表滑下去。哈佛大学资料科学家标明,“SLIPS技能也能有用阻挠尘埃、冰雪和涂鸦,因此在多个职业都具有潜力。”

蝙蝠翼飞机

无论是灵敏性仍是准确性,飞机都远远比不上天然界的飞翔高手——蝙蝠。“蝙蝠和大多数动物不同,当然和规划精巧的飞机构件也不相同,它们具有超级灵敏的翅膀,这对翅膀赋予了蝙蝠丰厚的空气动力学特性,”布朗大学机械工程师Kenny Breuer说。

近期,锡拉丘兹大学的研讨团队制作出了与蝙蝠翅膀具有类似特性的资料,当聚合物资料构成的机翼向一侧打开时既坚固又安定,而向另一侧打开时弹性会添加到本来的12倍。往后5到10年,这种蝙蝠翼资料能够让小型无人飞机单靠敲打、扩展机翼就能飞翔。这样,飞机就能在履行侦查使命时,以非常低的速度飞翔,并在空中精确地回旋扭转。

自我修正的核算机

集成电路或许敞开了数字年代,但它们却被一个巨大的局限性困扰:物理损坏。伊利诺伊州立大学开发了一种新式涂层,即便你用一把美工刀将线路板戳漏,它也能让线路板在不到一毫秒内死而复生。研讨人员Nancy Sottos标明,她的小组在金属丝上镀了一层充溢液体金属的微型胶囊。金属丝一旦折断,胶囊就会决裂,液体金属会补偿裂口,康复导电性。她一起标明,在5到10年的时刻内,类似的涂层将运用于衔接电路板的电线上,让简直一切的核算机和电子设备都能自我修正。

智能服装

篇2

关键词:硅基;锗,外延;光电勘探器

Epitaxy and application of Ge layer on Silicon substrate

Huiwen Nie1, Buwen Cheng2

(1.Hunan Chemical Engineering Machinery School, Hunan Industrial Technology College

2.State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Institute

of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083)

Abstract: Silicon is the most important semiconductor material and it is irreplaceable in the information industry. But Silicon also has some shortcomings, such as very low luminescence efficiency and low device speed due to the indirect bandgap and low carrier mobility. Growing other semiconductors on Si substrate can take the advantages of the different semiconductors and improve the performance of the Si-based devices and integrated circuits. The progress of Ge growth on Si was introduced in the paper. The application of the Si-based Ge epitaxy layer was discussed, especially the application on Si-based high speed photodetectors operating at long wavelength.

Key words: Si-based, Germanium, Epitaxy, Photodetector

1导言

硅基光电集成将微电子技能和光子学技能进行交融,是微电子技能的承继和展开,是信息技能展开的重要前沿研讨范畴。其研讨内容包含硅基高效光源、硅基高速光电勘探器、硅基高速光调制器、低损耗光波导器材等。硅衬底上外延成长的锗(Ge)资料是硅基高速长波长光电勘探器的首选资料[1]。近几年来人们在硅基Ge资料外延成长方面取得了突破性展开,并用它研发出了3 dB带宽达40 GHz的高速光电勘探器,处理了硅基光电集成的勘探器研发难题。

Ge的电子和空穴搬迁率都很高,Ge是一切半导体体资猜中空穴搬迁率最高的资料,所以Ge是研发高速集成电路的可选资料。人们从前用Ge研发出了榜首只半导体晶体管,可是由于Ge的氧化物不安稳,界面态操控困难,约束了其在集成电路方面的运用,使载流子搬迁率并不高的Si资料成为集成电路和信息产业的支柱。硅集成电路遵从摩尔定律飞速展开着,可是跟着特征线宽的进一步缩小,集成电路的集成度和功能的进步遇到了史无前例的应战。人们在不断提出立异性的方案以使硅集成电路持续沿着摩尔定律展开,包含应变硅技能、高K介质技能等等。运用新的高搬迁率半导体资料来替换(部分替换)Si资料,研发新式高速电路也是一个很好的途径。近年有许多的研讨组展开了Ge高速集成电路方面的研讨,取得了许多重要的展开。可是Ge资料的机械加工功能比硅差、Ge衬底资料的尺度比较小、Ge资料价格昂贵、地球上Ge的丰度小,这些将是约束Ge集成电路展开的重要妨碍。在硅衬底上外延出Ge资料,并用它研发高速电路,则能够处理上述妨碍,并且能够充沛发挥Si和Ge的各自优势,完结Si CMOS和Ge CMOS集成的高速集成电路,所以硅基Ge外延资料在新式高速集成电路方面将有或许发挥重要作用。

别的,由于Ge的晶格常数与GaAs的晶格常数匹配较好,硅基Ge外延资料能够作为GaAs系资料外延的衬底资料,制备化合物半导体资料与硅资料集成的新式资料,在多节高效太阳能电池、硅基高速电路、硅基光电单片集成等方面具有潜在的重要运用远景。所以硅基Ge资料是近年最重要的硅基异质外延资料之一。本文将要点介绍硅基Ge资料的外延成长办法及其在硅基光电勘探器方面的运用。

2硅基Ge资料的成长

资料的平衡成长办法有三种:Frank-van der Merwe办法(FM,层状)、Volmer-Weber办法 (VW,岛状)和Stranski-Krastanow办法 (SK,先是层状成长,然后是岛状成长)。图1示出了三种成长办法的成长进程。晶体薄膜的平衡成长按哪一种办法成长取决于衬底外表能、薄膜外表能和界面能。假如薄膜外表能和界面能之和总是小于衬底的外表能,即满足滋润条件,则是层状成长,反之,假如薄膜外表能与界面能之和总是大于衬底的外表能,则成长会是岛状成长办法。假如在开端成长时,满足滋润条件,是层状成长,但由于存在应变,随成长层数的添加,应变能添加,使界面能添加,然后使滋润条件不再满足,外延层会构成位错以开释应变或许在外表原子有满足的搬迁率时,构成三维的岛,然后成长转化为岛状成长。虽然大多数的低温成长进程是远离平衡态或接衡态的成长,但平衡成长办法是资料成长的热力学极限情况,对实在的资料成长办法有重要的决议作用。

硅和锗具有相同的金刚石结构,但它们的晶格常数不同,Si的晶格常数为0.5431 nm,Ge的晶格常数为0.5657 nm,Si衬底上外延成长Ge时,其晶格失配达4.2%。Ge-Ge键比Si-Si键弱,所以Ge具有比Si小的外表能。在Si上成长Ge时,开端时满足滋润条件,成长是层状成长,随成长厚度的添加,由于晶格失配,应变能添加,滋润条件不再满足,成长将转化为岛状成长。所以Si衬底上成长Ge是典型的SK成长办法。并且由于晶格失配,将会构成高密度的失配位错,难于在Si上成长出高质量的Ge资料,需求在工艺技能上进行立异研讨,将失配位错约束在界面邻近,然后坚持外表器材层资料有好的晶体质量。

现在在Si衬底上成长Ge资料的首要工艺有三种:

(1) 组分突变的SiGe Buffer层工艺[2][3]。该工艺首要成长Ge组分从0到100%逐步添加的SiGe Buffer层,使应变逐步开释,以取得位错密度低的Buffer层,然后在其上成长Ge外延层。该办法能够成长晶格质量很好的Ge资料,位错密度能够到达106 cm-2量级,可是由于外表会有很大的崎岖,有必要在成长后或成长中心刺进化学机械抛光工艺流程,制作的工艺杂乱耗时,并且为了取得好的晶体质量,SiGe Buffer层中Ge组分的添加速度有必要操控在≤0.1/μm,所以SiGe组分突变层的厚度将到达10μm以上,这样的资料不利于制作集成器材。

(2) Si图形衬底上成长Ge。便是在刻蚀有图形的Si衬底上进行Ge的成长,首要有两种办法,一种是在Si衬底上刻蚀出一维或二维结构的台面,然后进行Ge的外延成长[4][5][6],该办法使失配位错只需搬迁到图形台面的边缘就能够消失,而不像平面衬底资料,有必要搬迁到衬底的边缘,所以图形衬底能够减小失配位错搬迁的距离,然后削减了位错的相互作用和衍生的几率,然后降低了位错密度。另一种图形衬底是在Si衬底上制备SiO2薄膜,然后光刻并刻蚀SiO2显露成长Ge的窗口,Ge将挑选性地在显露Si的方位成长,并能够横向过成长而在SiO2外表兼并,构成完好的Ge外延层[7][8]。该办法的原理能够理解为与前述办法相同,可是假如窗口很小,与SiO2层厚度相其时,能够有别的一种削减位错密度的机制,那便是位错瓶颈(necking)机制[9]。Si与Ge之间由于晶格失配构成的穿透位错一般存在于方向的{111}面,所以假如在(110)横截面调查,会发现位错与(100)衬底呈54.7度角向外表延伸。当SiO2厚度与窗口尺度恰当,则窗口内成长构成的位错向上延伸进程中将悉数或大部分被氧化硅的侧壁所阻档,然后成长出高质量的Ge资料。该工艺进程类似于切克劳斯基(Czochralski) Si单晶拉制进程,在切克劳斯基Si单晶拉制工艺中,在拉制前子晶被约束成很小的尺度以消除缺点。结合低温Ge Buffer工艺和图形衬底,Ge层的晶体质量能够得到进一步的进步,位错密度能够降低到106 cm-2量级。图形衬底上成长异质结资料(如Ge/Si, GaAs/Si等)的研讨标明,外延层资料的位错密度与图形的尺度密切相关,图形尺度越小,位错密度越低,所以,制作具有小尺度图形的衬底是成长低位错密度资料的根底。人们开端时运用的是一般的光刻腐蚀办法制备图形衬底,由于受光刻尺度的约束,图形尺度比较大,为微米量级。电子束光刻能够完结小尺度,但不合适于制作大面积图形衬底,用它难于完结产业化出产。激光干与法光刻能够制作几百nm级的小尺度图形,并且能够进行大面积图形衬底的制作,是一种很好的办法,被人们所运用。可是为了进一步进步外延资料的质量,削减外延资料的位错密度,需求制作更小的纳米尺度图形的衬底,这时,激光干与光刻法也力不从心了,需求寻求新的办法。运用高密度的反响离子刻蚀,能够在Si外表刻蚀出纳米微结构的外表。在SF6气氛下,用脉冲激光照耀Si外表,也能够制作出纳米微结构的外表。这些制作纳米微结构外表的办法被人们用于研发高呼应度的光电勘探器。假如在这些办法制备的具有纳米微结构的Si衬底上成长Ge资料,由于其图形尺度小,可望取得低位错密度的Ge外延资料。别的,选用阳极氧化Al膜的办法也能够制备出纳米尺度的图形衬底。

(3) 低温Ge Buffer层工艺。该工艺首要在400℃以下的温度下成长出应力弛豫的Ge Buffer层,厚度约50 nm,然后将衬底温度进步到600℃左右,成长适宜厚度的Ge层。成长后,为了进步资料质量,能够进行循环退火处理。终究取得的资料的位错密度一般在107 cm-2量级的水平,外表的平坦度也比较好。该办法的长处是工艺简略、成长时刻短、Buffer层薄、合适制作集成器材。该成长工艺的机理现已为人们所了解[10]。人们用MBE在低温成长Ge层时发现了H能够当作外表活性剂,使之坚持二维成长而不是向三维成长转化的SK办法[11][12][13]。依据这一原理,人们提出了CVD两步成长Ge的办法,即低温Ge Buffer层办法[14]。由于CVD办法成长Ge时,在低温时外表会有H的掩盖,榜首步的低温进程中Ge的成长将坚持二维成长,并且以位错而不是以崎岖的办法开释应力,然后取得平坦弛豫的Ge Buffer层。接着在Buffer层上在约600℃下成长厚的Ge资料。

现在人们基本上倾向于用Ge低温过渡层技能来外延成长硅基Ge资料,取得了很好的成果。图2是我国科学院半导体研讨所用低温Ge过渡层技能在Si(100)衬底上外延成长的Ge资料的截面透射电镜相片[15]。从图能够看出晶格失配位错首要是以处于Si/Ge界面邻近的Lomer位错的办法存在,并且散布比较均匀,具有好的周期性,外表邻近的Ge外延层中位错很少。理论核算标明,假如以为应力悉数由Lomer位错开释,位错将周期性均匀散布,沿(110)方向,位错散布的周期为9.6 nm。从图2中能够看出位错散布周期为9.7 nm,阐明绝大部分的应力是经过Lomer位错开释的。Lomer位错与成长平面平行,不会向外延的Ge层穿透,这就保证了Ge外延层的晶格质量。图3给出了Si衬底上外延成长的Ge资料的X光双晶衍射曲线和卢瑟福背散射丈量的成果。从X射线双晶衍射曲线能够看出,除了Si衬底的衍射峰外,只需一个强而锐的Ge衍射峰,Ge衍射峰的半高宽只需128秒,阐明Ge资料具有很好的晶体质量。卢瑟福背散射测验成果能够看出,沟道谱产额与随机谱产额之比为3.4%左右,与衬底Si资料的值恰当,阐明资料质量很好。在Si/Ge界面处,沟道产额有添加,这阐明在界面处晶体质量要差一些。

3硅基Ge资料的运用

硅基Ge资料或许的运用规模很广。首要,它是硅基长波长光电勘探器的首选资料,它的运用对推进硅基光电子学的展开,特别是硅基单片光电集成具有重要含义。其次,硅基Ge外延资料能够作为硅基高速电路研讨的新资料。由于Ge的电子和空穴搬迁率都很高,近年人们正在投入许多精力展开Ge MOS电路的研发,并取得了一些很好的成果,能够预见,高功能的Ge MOS电路将会很快得以完结。可是Ge的机械功能比Si差,价格贵,地球上的丰度低,将硅基Ge外延资料替代Ge单晶资料,在价格、与现有微电子工艺兼容性等方面显着具有显着的优势。再其次,Ge与GaAs资料晶格匹配,硅基Ge外延资料能够作为硅基GaAs等资料的衬底,在硅基光电集成、硅基高效太阳能电池研发等方面有重要运用远景。

现在,硅基Ge外延资料的首要运用是硅基高速长波长光电勘探器。如意大利的Silvia Fama等研发出的Si上Ge长波长光电勘探器[16],用CVD办法成长4μm的Ge作为光吸收层,笔直入射的勘探办法,在1.3μm 和1.55μm处的呼应度别离为0.89 A/W和0.75 A/W,直径为135μm的器材的呼应时刻

吸收区与倍增区别离的Ge/Si 雪崩光电勘探器(SACM-APD)是另一重要的硅基长波长光电勘探器。Si是最好的倍增资料,Si APD现已很老练,可是其带隙决议了它不能完结1310 nm和1550 nm的光呼应。在Si上外延成长Ge资料,用Ge作为长波光呼应吸收资料,而将Si作为倍增资料,能够完结硅基长波长弱小信号的低噪声勘探。现在Intel公司和我国科学院半导体研讨所都已研发出这种光电勘探器。图6是我国科学院半导体研讨所研发出的吸收区与倍增区别离的Ge/Si雪崩光电勘探器的结构示意图和不同入射光功率下的光电流谱[24]。在N型高掺杂的Si衬底上首要成长700 nm左右的不掺杂的Si倍增区,然后制备100 nm掺杂浓度为1.6×1017 cm-3的电荷层,在电荷层上外延1.0微米的不掺杂的Ge吸收层和0.2微米的p型高掺杂Ge触摸层。制作台面结构器材,器材的穿通电压为29 V,击穿电压为39.5 V,作业在39 V下,在1310 nm波长光下的光呼应为20 A/W,对应的倍增因子为40。Intel公司对他们研发的Ge/Si SACM-APD进行了深化的特性剖析,具有很好的直流和高频特性,增益带宽积到达340 GHz[25],是现在报导的一切半导体APD器材的最好成果。

4完毕语

经过不懈尽力,人们现已能够在硅衬底上外延成长出晶体质量优异的Ge资料,并用这一资料研发出了多种结构的硅基长波长高速光电勘探器及其阵列,取得了重要展开。一起,人们也正在尽力探求这一资料在其它方面的运用,如现已用它研发出了室温电注入发光器材[26]、在硅基Ge资料上外延成长出了GaAs等化合物半导体资料等。能够预见,硅基Ge外延资料将以其优异的加工性、低价的价格、优异的光电特性、灵敏优异的集成性等特色,在微电子学、光子学、光电集成和高效太阳能电池等方面发挥重要作用。

5称谢

本文介绍的部分作业得到"973"课题(2007CB613404)、国家天然科学基金项目(60676005)和"863方案"项目(2006AA03Z415)的赞助。

参考文献

[1]Buwen Cheng, Haiyun Xue, Chunlai Xue, Chuanbo Li, Cheng Li, Weixuan Hu, Yuhua Zuo, Qiming Wang, Silicon-based long wavelength photodetectors, Asia Communications and Photonics Conference and Exhibition (invited paper), 2-6 Nov. 2009, Shanghai, China

[2]Currie M T, Samavedam S B, Langdo T A, Leitz C W, and Fitzgerald E A,Controlling threading dislocation densities in Ge on Si using graded SiGe layers and chemical-mechanical polishing, Appl. Phys. Lett., 1998, 72(14):1718-1719

[3]Mooney P M, LeGoues F K, and Jordan-Sweet J L, Dislocation nucleation barrier in SiGe/Si structures graded to pure Ge, Appl. Phys. Lett. 1997, 65 (22):2845-2847

[4]Vanamua G, Datye A K, and Zaidi S H, Epitaxial growth of high-quality Ge films on nanostructured silicon substrates, Appl. Phys. Lett., 2006, 88:204104

[5]Vanamu G, Datye A K, and Zaidi S H, Growth of high quality Ge/Si1?xGex on nano-scale patterned Si structures, J. Vac. Sci. Technol. B, 2005, 23(4):1622-1629

[6]Vanamu G, Datye A K, Zaidi S H, Heteroepitaxial growth on microscale patterned silicon structures, Journal of Crystal Growth, 2005, 280:66-74

[7]Langdo T A, Leitz C W, Currie M T, Fitzgerald E A, Lochtefeld A and Antoniadis D A, High quality Ge on Si by epitaxial necking, Appl. Phys. Lett., 2000, 76(25):3700-3702

[8]Li Qiming, Han S M, Brueck S R J, Hersee S, Jiang Y, and Xu Huifang, Selective growth of Ge on Si(100) through vias of SiO2 nanotemplate using solid source molecular beam epitaxy, Appl. Phys. Lett., 2003, 83(24):5032-5034

[9]Liu Y, Deal M D, and Plummer J D,High-quality single-crystal Ge on insulator by liquid-phase epitaxy on Si substrates, Appl. Phys. Lett., 2004, 84(14):2563-2565

[10]Halbwax M, Bouchier D, Yam V, Débarre D, Nguyen Lam H, Zheng Y, Rosner P, Benamara M, Strunk H P, and Clerc C, Kinetics of Ge growth at low temperature on Si.001. by ultrahigh vacuum chemical vapor deposition, J. of Appl. Phys., 2005, 97:064907

[11]Akira Sakai and Toru Tatsumi,Ge growth on Si using atomic hydrogen as a surfactant,Appl. Phys. Lett., 1994, 64(1):52-54

[12]Kahng S J, Park J Y, Booh K H, Lee J, Khang Y, and Kuk Y, Effect of atomic hydrogen on the growth of Ge/Si(100), J. Vac. Sci. Technol. A 1997, 15(3):927-929

[13]Dentel D, Bischoff J L, Angot T, Kubler L, The influence of hydrogen during the growth of Ge films on Si(001) by solid source molecular beam epitaxy, Surface Science, 1998, 402-404:211-214

[14]Colace L, Masini G, Galluzzi F, and Assanto G,Capellini G, Gaspare L D, Palange E, and Evangelisti F,Metalsemiconductormetal near-infrared light detector based on epitaxial Ge/Si,Appl. Phys. Lett., 1998, 72(24):3175-3177

[15]成步文,薛春来,罗丽萍,韩根全,曾玉刚,薛海韵,王启明, Si衬底上Ge资料的UHVCVD成长, 资料科学与工程学报, 2009, 27(1), 118-120

[16] Fama S, Colace L, Masini G, Assanto G, and Luan H, High performance germanium-on-silicon detectors for optical communications, Appl. Phys. Lett., 2002, 81(4):586-588

[17] Colace L, Balbi M, Masini G, Assanto G, Luan H, and Kimerling L C, Ge on Si p-i-n photodiodes operating at 10Gbit/s, Appl. Phys. Lett., 2006, 88:101111

[18] Jutzi M, Berroth M, Wohl G, Oehme M, and Kasper E, Ge-on-Si vertical incidence photodiodes with 39-GHz bandwidth, IEEE Photonics Technology Letters, 2005, 17(7):1510-1512

[19] Liu J, Michel J, Giziewicz W, Pan D, Wada K, Cannon D D, Jongthammanurak S, Danielson David T, Kimerling L C, Chen J, llday F O, Kartner F X, and Yasaitis J, High-performance, tensile-strained Ge p-i-n photodetectors on Si platform, Appl. Phys. Lett., 2005, 87: 103501

[20] Dehlinger G, Koester S J, Schaub J D, Chu J O, Ouyang Q C, and Grill A, High-speed germanium-on-SOI lateral PIN photodiodes, IEEE Photonics Technology Letters, 2004, 16(11):2547-2549

[21] Dosunmu O I, Cannon D D, Emsley M K, Kimerling L C, and Unlu M S, High-speed resonant cavity enhanced Ge photodetectors on reflecting Si substrates for 1550-nm operation, IEEE Photonics Technology Letters, 2005, 17(1):175-177

[22]Xue Haiyun,Xue Chunlai,Cheng Buwen,Yu Yude, Wang Qiming, “Zero Biased Ge-on-Si Photodetector with a bandwidth of 4.72GHz at 1550nm”,Chinese Physics B, 18(6), pp.2542-2544, 2009

[23] Xue Chunlai, Xue Haiyun, Cheng Buwen, Hu Weixuan, Yu Yude and Wang Qiming,1×4 Ge-on-SOI PIN Photodetectors Array for Parallel Optical Interconnects,J. of Lightwave Technology, 2009(Accepted)

[24]Xue Chunlai, Xue Haiyun, Cheng Buwen, Bai Anqi, Hu Weixuan, Yu Yude and Wang Qiming, Si/Ge Separated Absorption Charge Multiplication Avalanche Photodetector with Low Dark Current, 2009 6th IEEE International Conference on Group Ⅳ Photonics, 9-11 Sept., 2009, San Francisco, USA

篇3

【关键词】硅基创面修正资料;伤口愈合;影响剖析所谓的创面指的是人体皮肤安排由于外界的各种原因, 比如:热量、电流、化学物质、外科手术还有机体如部分血液供给呈现妨碍等内涵要素一起作用之下, 致使呈现危害, 创面愈合进程中有或许呈现感染、难以愈合等多种问题, 对患者的临床医治作用以及日子质量会构成严峻的影响, 因此加速创面愈合时刻, 保证其愈协作用, 是对此类患者临床医治最重要的一个环节。创面愈合是一个杂乱的进程, 是由多种细胞和细胞因子进行和谐, 进行促进创面的愈合。从分子生物学视点, 创面的愈合是修正细胞进行增值、分解、搬迁、凋亡并消失的进程, 是不同类型细胞、结构蛋白、成长因子与蛋白激酶组成的网络式交互作用的作用。以往临床对各种伤口运用一次性自粘无菌敷料加速其愈合, 但作用却大多不甚满足, 本院自2011年始对各种伤口患者运用硅基创面修正资料进行医治, 取得了满足的临床作用。现总结如下。

1资料与办法

1. 1一般资料选自本院2011年1月~2013年1月收治各种伤口患者共100例。其间男性患者66例, 女人患者34例;年纪最大的为73岁, 年纪最小的为18岁, 患者的均匀年纪为(32.5±1.8)岁;患者创面类型如下:25例患者为取皮区创面、28例患者为烧伤创面、20例患者为新鲜手术创面、27例患者为溃疡创面。本次研讨采纳自身对照研讨办法, 患者为多创面的将创面面积、类型类似的分为对照组与试验组, 如为单创面的则将创面对半, 随机分为对照组与试验组。

1. 2归入规范本次研讨目标归入规范首要如下:①如创面类型为烧伤创面, 则以烧伤外科学会所拟定的三度四法作为相关依据, 患者创面程度均为Ⅱ度或许深Ⅱ度;②如创面类型wie取皮区创面, 则挑选头部刃厚皮取皮后创面;③如患者创面类型为溃疡创面, 则需求考虑到期部位还有导致创面呈现的病因, 其溃疡创面构成时刻需超越1个月, 均经惯例换药医治后没有显着改进;④如患者创面类型为手术创面的, 需外科手术之后呈现的新鲜且没有发生感染的切断创面[1]。

1. 3扫除规范本次研讨扫除规范如下:①为严峻并发症或许全身感染症状的危重病况患者;②脏器存在严峻的疾患。

1. 4医治办法试验组创面运用硅基创面修正资料进行医治, 该资料产自慧生百济医疗科技有限公司, 将患者创面整理洁净之后, 再依据创面的巨细运用硅基创面修正资料贴敷创面, 然后再外贴相配套的胶布。对照组创面运用传统一次性自粘无菌敷料, 如患者为取皮区创面, 则运用凡士林纱布还有无菌方纱。两组创面均运用棉垫或许头套, 对整个创面进行加压包扎的处理。两组患者均医治到创面愈合才算阶段完毕。

1. 5愈合目标与作用判别规范本次研讨创面愈合规范首要如下:患者的创面完结皮化且没有发现渗液的, 则为本次研讨的愈合规范。

本次研讨作用评判规范首要如下:相关于对照组, 试验组创面愈合时刻提早2天以上的, 则判定为显效;愈合时刻比对照组患者提早1天的, 评定为有用;愈合时刻和对照组患者相同乃至是拖延的, 评定为无效。

关于现已过了1个月正规换药医治, 仍然难以有所好转或许创面面积较小难以区别试验组和对照组的给予硅基创面修正资料医治, 则作用判别规范如下:和前期医治时刻相挨近, 创面愈合的评定为显效;和前期医治时刻相挨近, 创面虽然没有彻底愈合但有所好转, 创面肉芽经医治后成长情况杰出的, 判定为有用;和前期医治时刻相挨近创面没有缩小或许扩展, 感染加剧, 脓性渗出量添加的, 判定为无效[2]。总有功率=(显效+有用)/总例数×100%。

1. 6统计学办法本次研讨一切创面的临床资料均选用SPSS15.0统计学软件剖析, 计量资料选用均数±规范差( x-±s)标明, 计量资料用t查验, 计数资料组间比照选用χ2查验, P

2成果

两组创面调查目标比照情况具有统计学含义, 概况见表1。

本次研讨中, 一切溃疡创面患者在承受1个月换药医治后情况无显着改进, 创面情况没有恶化情况, 因此此类情况患者并无采纳自身对照的规范。27例溃疡创面患者, 有19例经硅基创面修正资料医治后愈合, 6例创面有显着改进或许创面肉芽情况杰出, 其部分皮肤抗磨损的才能有所进步, 然后承受手术植皮医治, 2例患者医治后创面情况无显着改进, 转为手术清创植皮医治。

关于患者作用剖析, 概况请见表2。

3评论

在本次研讨中, 对各种伤口患者运用硅基创面修正资料进行医治, 取得了显着的临床医治作用, 在本次研讨成果中咱们能够知道对手术创面、烧伤创面、溃疡创面还有取皮区创面等多种创面运用硅基创面修正资料, 能够收到进步止血作用、抑菌的作用, 加速患者创面愈合的时刻, 削减呈现感染的概率, 避免呈现创面瘢痕, 极大程度的进步了患者的日子质量, 削减其在创面愈合进程中呈现不必要苦楚的或许性[3]。

硅基创面修正资料对取皮区创面的临床医治作用令人满足, 以往运用传统一次性无菌自粘敷贴进行医治, 此类创面的愈合时刻大约在7~9 d之间, 而本次运用硅基创面修正资料医治则成功的将患者的取皮区创面愈合时刻缩短在3~5 d之间, 别的关于缓慢溃疡创面也能够收到令人满足的作用, 能够促进缓慢溃疡创面的愈合时刻, 别的换药的距离也能够得到恰当的延伸, 最长能够到达一个星期以上, 而换药次数也能够削减, 不会对患者构成影响, 便利了医师和患者。别的本次研讨中, 一切运用硅基创面修正资料的患者均没有呈现部分致敏反响的情况, 具有安全高效以及便利的长处[4]。

硅基创面修正资料其首要组成成分为特肤生微粒, 能够在体液的环境傍边短时刻内完结溶解动作并变成硅凝胶层, 由于该凝胶层外表的结构特性, 能够吸附许多的生物分子并加速纤维细胞的进入, 对胶原蛋白纤维具有招引的作用, 结合到特肤生微粒外表, 沿着外表开端完结构筑胶原的作业, 特肤生微粒结构会跟着时刻逐步融化, 这个时分会在创面方位留下一个胶原纤维基地, 该胶原纤维基地具有随机定向的特色, 在创面安排重生的进程中, 充沛的发挥着暂时类细胞外基质的作用, 给人体的纤维细胞、上皮细胞还有内皮细胞的安稳成长供给一个有力的环境。特肤生微粒硅基创面修正资料自身具有高度的生物活性, 在微粒状皮肤创面敷猜中具有极为杰出的作用[5]。而在本次研讨中可知, 硅基创面修正资料关于各种难愈性缓慢创面也有着令人满足的临床作用。

综上所述, 对各种伤口运用硅基创面修正资料进行医治, 其愈合时刻会大幅度缩短, 收到令人满足的临床医治作用, 且患者医治后不会有严峻不良反响, 具有安全高效的长处, 能够极大程度的保证患者的临床医治作用以及日子质量, 值得临床推行。

参考文献

[1] 朱春城, 彭力平, 谢增军.中药外敷医治急性软安排损害的动物试验研讨展开.我国试验方剂学杂志, 2013, 19(14):152-153.

[2] 段晓颖, 高卫芳, 闫艳仓.中药生物黏附制剂研讨展开.我国试验方剂学杂志, 2012, 25(12):454-455.

[3] 唐建红, 刘川玉, 何洁, 等.芦荟凝胶对大鼠Ⅱ度烫坏创面愈合的影响.我国试验方剂学杂志, 2012, 09(10):165-166.

[4] 张红, 孙明江, 代龙.胶原蛋白对大鼠伤口模型愈合影响的试验研讨. 我国试验方剂学杂志, 2013, 06(08):147-148.

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可是,虽然新教材中各个模块都不同程度地供给了相应的STSE资料,但较为涣散。因此,现在中学化学教育中的STSE教育首要是在传统讲堂教育中进行零散地浸透,使得现在的STSE教育没有能够得到全面、深化的展开[4]。

硅作为仅次于氧的最丰厚的元素广泛存在于地壳的硅酸盐和硅石中;一起,作为无机非金属资料的主角,硅与人类出产实践和日常日子密切相关。因此,硅的讲堂教育内容非常合适成为施行STSE教育的主题。

一、STSE教育在课前实践活动中的运用

【活动意图】寻觅硅元素。经过小组研讨学习,领会协作学习的重要性,学习与别人协作、共享,领会化学与天然、日子和社会的密切联系。

【具体做法】把全班52名学生以自愿组合的办法分红13组,推选出组长。要求:每个人都各自查找有关硅元素的资料,并分头去寻觅身边触摸到的含硅元素的物品,拍成相片,不能用网上图片替代交给组长。每组选出5张优异相片上交,经教师审理后,小组进一步完善著作。最终,教师将每个小组的著作兼并到一张投影上,并在课前循环播映。

当下一个环节要求学生将相片中的含硅资料分类时,他们看到的不再是一张张冷冰冰的离自己很悠远的美丽图片,而有或许是某位同学的手机、家里的美丽花瓶,也或许是学校里每天都能见到的太阳能电池板、教育楼的外墙,或是化学试验室常用的试管、烧杯等等。这样能激起学生激烈的爱好和求知欲,并且发生满足感。

二、STSE教育在知道资料探求活动中的运用

【探求意图】经过剖析各种资料,感触硅及其化合物在资料范畴的重要位置,领会化学的实用性,激起对化学科学的爱好。依据学生的认知心思,树立资料知道。真实做到“从日子走进化学,从化学走入社会”。

【具体做法】物品中心资猜中心物质性质运用

1.物品中心资料

榜首步:由教师选取学生的部分相片和一张学生感爱好的影片《阿凡达》中罗浮山的图片编成三组图片:“学校一角硅元素”、“日子中的硅元素”和“天然界中的硅元素”。

第二步:由学生从上述图片找出含硅元素的物品。如学生从“学校一角硅元素”图片中找出水泥房顶、玻璃门、砖、硅太阳能电池板等;从“日子中的硅元素”中找出瓷水杯、石英表、电脑、手机等;从“天然界中的硅元素”中找出沙滩、高山、土壤等。

第三步:由学生从上述物品中提取出中心资料。提取出的中心资料有水泥、混凝土、玻璃、陶瓷、石英、晶体硅、沙子、岩石、泥土等。

经过上述进程,使学生的确感触到“硅是无机非金属资料的主角”这一主题。

2.中心资猜中心物质

由教师选取学生的部分相片,按中心资料的类型编成六组图片,选用连连看的办法别离找出所含的中心物质,分为“含硅单质”“含二氧化硅”“含硅酸盐”三类,由小组一起评论完结。

3.中心物质性质

依据含有二氧化硅的六组图片,概括出二氧化硅的性质。图片所附资料为“海滨沙粒”“石英坩埚”“玛瑙研钵可破坏陶瓷”“试验室盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不必玻璃塞”“用氢氟酸雕琢玻璃”“半导体工业的行话:从沙滩到用户”。学生经过独立思考―小组评论―全班沟通完结“从中心物质性质”的自主学习进程。

4.性质运用

由概括出的二氧化硅的性质再延伸到怎么更科学地运用资料。如玻璃中含有二氧化硅,在运用玻璃制品时要注意哪些问题等等。之后要点介绍取得2009年诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟制作出国际上榜首根光导纤维,因此被冠以“光纤之父”的称谓。

三、STSE教育在讲堂反思活动中的运用

【活动意图】更好地从化学的视角知道日子。

【具体做法】

1.学生的知道

学生反思“寻觅硅元素”实践活动和讲堂活动中的领会,包含学到了什么常识、办法和新的知道,又是怎么学到的,还有哪些没有得到,还想知道和研讨哪些问题等等。让学生各抒己见,充沛反思硅元素在天然界、技能、社会和环境中扮演的重要人物。并经过课后问卷调查的办法进一步总结凝练。

2.教师谈自己的知道

教师感悟:“几年前,我去张家界时并不是很喜爱那里的山。大约由于我来自江南水乡的原因吧,总觉得缺少了水,山也就少了那份灵气。而这次在查找《阿凡达》中罗浮山,听说其原型属张家界地貌的图片时,了解到本来张家界归于国际上最完美的石英砂岩地貌。要是那时分我就能多了解这些常识,并且能多从化学的视角看日子,或许就能感触到一种异样的美了……”

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老人们喜爱给幼儿戴上长命锁、银镯等,听说身上戴银,健康富贵会相伴。科学标明,银能够验毒,能检查到含汞、铅、砷的重金属毒素。古代就有用银针试毒的说法,由于许多毒素能与银发生化学反响,使银变黑。让人惊讶的是,银还能防汗臭,由于银具有很强的灭菌才能,能按捺细菌和真菌的成长,一般的抗生素均匀只能对6种病菌起作用,可是银能够消除650种病菌。服装职业在制衣时,会运用恰当多的银来防臭。所以说银能让您的袜子远离汗臭,一点都家常便饭。

还有一种名贵资料,抗腐蚀性远远超越银,它便是金。金作为首饰和钱银的用处,已是众人皆知。它是一种软的、金黄色的、抗腐蚀的贵金属,是国际上最通用的名贵资料之一。金的延展性反常强,30克的金能够拉成50千米长,是众金属中拉力最强的。它的延展性也令它易于铸造,是制作首饰的最佳挑选。

金具有优异的安稳性,杰出的导电导热功能,因此被广泛地运用在电子职业。咱们日子中常见的高档真空管的涂料,特种用处的电力接头,精细电子仪器中的拉丝导线,核算机、收音机、电视机等方面用的涂金集成电路等,都离不开金。在航天工业中,飞机用

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