目錄
叢書序
序一
序二
前言
第一篇 基于物理氣相沉積的薄膜組合材料芯片高通量制備技術(shù)
第1章 基于磁控濺射的薄膜材料芯片高通量制備技術(shù) 3
1.1 基本原理 3
1.1.1 磁控濺射的基本原理 3
1.1.2 高通量磁控濺射制備技術(shù)的基本原理 4
1.1.3 梯度類超晶格高通量磁控濺射制備技術(shù)原理 8
1.2 高通量制備技術(shù)與裝備 12
1.2.1 高通量共濺射磁控濺射制備技術(shù)與裝備 12
1.2.2 高通量分立掩模磁控濺射制備技術(shù)與裝備 14
1.2.3 高通量連續(xù)掩模磁控濺射制備技術(shù)與裝備 16
1.2.4 基于梯度類超晶格工藝的高通量磁控濺射制備技術(shù)與裝備 17
1.3 應用范例 25
1.3.1 基于共濺射的高通量實驗案例 25
1.3.2 基于分立掩模法的高通量實驗案例 32
1.3.3 基于連續(xù)掩模法的高通量實驗案例 33
1.3.4 梯度類超晶格工藝的高通量實驗案例 34
1.4 本章小結(jié) 44
參考文獻 44
第2章 電子束蒸發(fā)高通量制備薄膜材料芯片技術(shù) 52
2.1 基本原理 52
2.2 高通量制備技術(shù)與裝備 54
2.2.1 分立掩模鍍膜技術(shù) 54
2.2.2 移動掩模鍍膜技術(shù) 55
2.2.3 固定掩模鍍膜技術(shù) 57
2.2.4 共沉積鍍膜技術(shù) 57
2.2.5 電子束蒸發(fā)源 58
2.2.6 電子束蒸發(fā)薄膜材料芯片高通量制備系統(tǒng) 59
2.3 應用范例 60
2.3.1 儲氫合金材料 60
2.3.2 磁性合金材料 64
2.3.3 鈣鈦礦電催化材料 66
2.4 本章小結(jié) 68
參考文獻 69
第3章 基于脈沖激光沉積的薄膜材料芯片高通量制備技術(shù) 70
3.1 基本原理 70
3.1.1 薄膜材料芯片制備技術(shù)的一般原理 70
3.1.2 脈沖激光沉積技術(shù) 72
3.2 高通量制備技術(shù)與裝備 75
3.2.1 基于脈沖激光沉積的連續(xù)掩模法 75
3.2.2 基于脈沖激光沉積的連續(xù)成分擴展法 80
3.2.3 基于脈沖激光沉積的分立掩模法 85
3.3 應用范例 90
3.3.1 基于脈沖激光沉積的連續(xù)掩模法的應用案例 90
3.3.2 基于脈沖激光沉積的連續(xù)成分擴展法的應用案例 92
3.3.3 基于脈沖激光沉積的分立掩模法的應用范例 95
3.4 基于脈沖激光沉積的其他高通量薄膜制備方法 97
3.5 本章小結(jié) 103
參考文獻 103
第二篇 基于化學氣相沉積的薄膜厚膜組合材料芯片高通量制備技術(shù)
第4章 化學氣相沉積制備薄膜材料芯片技術(shù) 109
4.1 基本原理 109
4.2 高通量制備技術(shù)與裝備 112
4.2.1 熱絲CVD高通量沉積技術(shù)與裝備 114
4.2.2 單腔體多基片CVD高通量沉積技術(shù)與裝備 115
4.2.3 激光CVD高通量沉積技術(shù)與裝備 117
4.2.4 PECVD高通量沉積技術(shù)與裝備 119
4.2.5 高生產(chǎn)力組合PECVD裝備平臺 121
4.3 應用范例 124
4.3.1 熱絲CVD高通量沉積技術(shù)制備薄膜硅 124
4.3.2 激光CVD高通量沉積技術(shù)制備HfO2薄膜 126
4.3.3 等離子體增強CVD高通量沉積技術(shù)制備石墨烯 128
4.3.4 高生產(chǎn)力組合設備平臺技術(shù)篩選半導體材料與器件 134
4.4 本章小結(jié) 136
參考文獻 136
第5章 多組元高溫陶瓷涂層高通量化學氣相沉積技術(shù) 138
5.1 基本原理和技術(shù)應用 138
5.1.1 CVD基本原理和步驟 138
5.1.2 CVD技術(shù)在陶瓷材料中的應用 139
5.2 高通量CVD技術(shù)與裝備 144
5.2.1 高通量CVD系統(tǒng)總體設計 145
5.2.2 氣體供給輸運與控制系統(tǒng)設計 146
5.2.3 多通道氣源導向裝置與反應腔設計 146
5.2.4 CVD系統(tǒng)溫度場設計 146
5.2.5 控制系統(tǒng)設計改造 147
5.3 高通量CVD技術(shù)在多組元陶瓷材料中的應用范例 147
5.3.1 Si-B-C涂層多通道CVD動力學與沉積控制機制 147
5.3.2 Si-B-C涂層化學組成與沉積工藝參數(shù)關系 148
5.3.3 Si-B-C涂層顯微結(jié)構(gòu)與涂層生長模式 150
5.3.4 Si-B-C涂層力學性能與抗氧化性 151
5.4 本章小結(jié) 151
參考文獻 152
第三篇 基于多源噴涂/光定向電化學沉積厚膜組合材料芯片高通量制備技術(shù)
第6章 多源等離子噴涂高通量制備梯度厚膜組合材料芯片 157
6.1 基本原理 157
6.2 高通量制備技術(shù)與裝備 160
6.2.1 多源等離子噴涂高通量厚膜制備技術(shù)設備 160
6.2.2 多源等離子噴涂厚膜制備工藝 161
6.3 應用范例 162
6.3.1 Ni-Al金屬間化合物組合材料芯片的制備及性能分析 162
6.3.2 Ni-Cu基固溶體組合材料芯片的制備及性能分析 173
6.4 本章小結(jié) 195
參考文獻 196
第7章 光定向電泳沉積制備陣列式厚膜組合材料芯片技術(shù) 198
7.1 基本原理與技術(shù)特征 198
7.1.1 光定向電泳沉積技術(shù)原理 199
7.1.2 光定向電泳沉積芯片結(jié)構(gòu) 201
7.1.3 電極/溶液界面 201
7.1.4 光定向電泳沉積影響因素 203
7.1.5 光定向高通量電泳沉積的機理 204
7.2 高通量制備技術(shù)與裝備 208
7.2.1 光定向高通量電泳沉積裝備 208
7.2.2 光電極制作 209
7.2.3 光定向高通量電泳沉積流程 209
7.3 應用范例 210
7.3.1 光定向高通量電泳沉積制備NiO/YSZ復相陽極材料 210
7.3.2 光定向高通量電泳沉積制備NiO/YSZ梯度層狀材料 222
7.3.3 光定向高通量電泳沉積制備NiO/YSZ/PS三相復合材料 237
7.4 本章小結(jié) 251
參考文獻 252
第四篇 基于外場加熱結(jié)合的多通道并行合成粉體組合材料芯片制備技術(shù)
第8章 微納粉體樣品庫高通量并行合成與激光束并行加熱技術(shù) 257
8.1 基本原理 257
8.1.1 微納粉體前驅(qū)物高通量并行合成 257
8.1.2 平行激光束并行加熱 258
8.2 高通量制備技術(shù)與裝備 259
8.2.1 微納粉體前驅(qū)物多通道并行合成技術(shù) 259
8.2.2 微納粉體前驅(qū)物單通道快速合成技術(shù) 267
8.2.3 激光并行熱處理技術(shù) 267
8.3 應用范例 278
8.3.1 Y3Al5O12鋁酸鹽基熒光材料的組合設計及高通量篩選 278
8.3.2 Y2GeO5基光信息存儲材料高通量篩選及應用基礎 283
8.3.3 基于稀土離子摻雜鉍配位網(wǎng)絡的發(fā)光調(diào)諧和單相白光發(fā)射 285
8.3.4 發(fā)射光譜的多光束寬光譜表征技術(shù)與示范 286
8.3.5 Ca-Sr-Ba-Ti-O鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧還原催化劑的高通量合成與篩選 289
8.3.6 Li-La-Ti-O鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料穩(wěn)定性及離子電導率研究 290
8.3.7 骨再生用鋅摻雜雙相磷酸鈣的高通量合成與篩選 291
8.3.8 激光增材制造高通量合成Mo-Nb-Ta-W高熵合金 292
8.4 本章小結(jié) 293
參考文獻 294
第9章 電場輔助加熱的多通道固相并行制備陶瓷材料芯片技術(shù) 298
9.1 基本原理 298
9.1.1 高通量固態(tài)粉末配制原理 298
9.1.2 電場輔助燃燒合成反應原理 299
9.2 高通量制備技術(shù)與裝備 300
9.2.1 應用于熱電材料的高通量配料系統(tǒng) 300
9.2.2 應用于陶瓷粉體的高通量固態(tài)粉末配制設備 307
9.2.3 其他類型的高通量粉體配料設備 320
9.2.4 電場輔助快速燒結(jié)致密化陶瓷制備技術(shù) 323
9.2.5 高通量陶瓷樣品的電場輔助燃燒合成工藝 328
9.3 應用范例 335
9.3.1 高通量合成Zr-Ti-C-B體系紅外陶瓷 335
9.3.2 基于紅外熱像儀測試的高通量快速篩選 339
9.3.3 紅外陶瓷輻射涂料產(chǎn)品的中試生產(chǎn) 341
9.4 本章小結(jié) 342
參考文獻 342
第五篇 基于多通道微反應器的微納粉體組合材料芯片制備技術(shù)
第10章 基于溶膠-凝膠和水熱-溶劑熱等微反應器并行合成粉體樣品庫 347
10.1 基本原理 347
10.2 高通量制備技術(shù)與裝置 348
10.2.1 高通量前驅(qū)物輸送技術(shù)與裝置 348
10.2.2 溶膠-凝膠并行合成技術(shù)與裝置 353
10.2.3 水熱-溶劑熱并行合成技術(shù)與裝置 356
10.2.4 溶液燃燒并行合成技術(shù)與裝置 359
10.3 應用范例 363
10.4 高通量表征技術(shù) 370
10.4.1 結(jié)構(gòu)/成分分析技術(shù) 371
10.4.2 形貌/微結(jié)構(gòu)分析技術(shù) 374
10.4.3 發(fā)光/光學性質(zhì)表征 374
10.4.4 電學性質(zhì)表征 376
10.4.5 磁學性質(zhì)表征 377
10.4.6 力學性質(zhì)表征 377
10.4.7 熱學性質(zhì)表征 378
10.4.8 催化樣品庫的高通量表征 378
10.5 本章小結(jié) 380
參考文獻 380
第11章 基于微流控原理的微反應器并行合成粉體組合材料芯片 386
11.1 基本原理 387
11.1.1 微流控技術(shù)相關概念、原理與工藝 387
11.1.2 基于微流控芯片的材料成分和反應溫度控制平臺的原理與設計 390
11.1.3 多通道微反應和電化學表征一體化裝置的設計 396
11.2 高通量制備技術(shù)與裝備 396
11.2.1 國內(nèi)外相關技術(shù)與裝備 396
11.2.2 基于微流控芯片的材料成分和反應溫度控制平臺的搭建 403
11.2.3 電化學表征一體化平臺的搭建 408
11.3 應用范例 408
11.3.1 電催化劑的高通量制備 409
11.3.2 電催化劑的形貌和成分表征 411
11.3.3 鉑基電催化劑的高通量電化學表征 415
11.4 本章小結(jié) 416
參考文獻 416
第六篇 組合材料芯片高通量制備技術(shù)與裝備專利分析
第12章 國內(nèi)外組合材料芯片高通量制備技術(shù)與裝備專利分析 427
12.1 國內(nèi)專利申請與授權(quán)分析 427
12.1.1 國內(nèi)專利申請與公開趨勢 427
12.1.2 國內(nèi)專利申請分布 431
12.1.3 國內(nèi)專利申請技術(shù)分布概況 434
12.2 國外專利申請與授權(quán)分析 436
12.2.1 國外專利申請與公開趨勢 436
12.2.2 國外專利申請分布 438
12.2.3 國外專利申請技術(shù)分布概況 441
12.2.4 同族專利分析 443
12.3 主要關鍵技術(shù)解讀分析 445
12.4 項目相關專利解讀分析 447
12.5 本章小結(jié) 447
附錄 452