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2016全国表面分析会议召开应用领域与技咗

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浏览:次 2021-11-17 16:38:16

2016全国表面分析会议召开 应用领域与技术不断拓展

仪器信息讯 2016年8月日,2016年全国表面分析科学与技术应用学术会议在昆明召开,100余名从事表面分析技术研究与应用的专家学者参加了会议。该会议由高校分析测试中心研究会、全国微束分析标准化技术委员会表面分析分技术委员会、北京分析测试协会表面分析专业委员会主办,昆明理工大学分析测试研究中心、国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、昆明红源会展有限企业协办。

会议现场

清华大学朱永法、昆明理工大学杨喜昆代表主办方和承办方分别致辞。

清华大学朱永法

昆明理工大学杨喜昆

表面科学是上世纪60年代后期发展起来的一门学科,目前已经成为国际上为活跃的学科之一。材料表面的成分、结构、化学状态等与内部有明显的不同,而表面特性对材料的物理、化学等性能影响很大。随着材料科学、化学化工、半导体及薄膜、能源、微电子、信息产业及环境领域等高新技术的迅猛发展,对于表面分析技术的需求日益增多。同时,由于近几十年超高真空、高分辨和高灵敏电子测量技术的快速发展,表面分析技术也有了长足进步。表面分析技术主要包括X射线光电子能谱、俄歇电子能谱、二次离子质谱等。国内表面分析技术起步于80年代,目前已经广泛应用于基础科研、先进材料研制、高精尖技术、装备制造等领域。

XPS、AES、TOF-SIMS是重要的表面分析技术手段。XPS在分析材料的表面及界面微观电子结构上早已体现出了强大的作用,它可用于材料表面的元素定性分析、半定量分析、化学状态分析、微区分析以及深度剖析等。AES主要检测由表面激发出来的俄歇电子来获取表面信息,它不仅能定性和定量地分析物质表界面的元素组成,而且可以分析某一元素沿着深度方向的含量变化。TOF-SIMS采用一次离子轰击固体材料表面,产生二次离子,并根据二次离子的质荷比探测材料的成分和结构。TOF-SIMS是一种非常灵敏的表面分析技术,可以确定样品表面元素的构成:通过对分子离子峰和官能团碎片的分析可以方便的确定表面化合物和有机样品的结构,配合样品表面的扫描和剥离,可以得到样品表面甚至三维的成分图。相对于XPS、AES等表面分析方法,TOF-SIMS可以分析包括氢在内的所有元素,可以分析包括有机大分子在内的化合物,具有更高的分辨率。

表面分析仪器的主要供应商有Thermo Fisher、Shimadzu、ULVAC-PHI、Joel、VG Sceinta、PreVac、SPECS、Omicron等。目前,全国的表面分析仪器有300同时多台。

半导体行业是表面分析技术的主要应用领域之一,此次会议上,半导体相关的报告也占了很大部分。如,中国科学院半导体研究所的赵丽霞所做的题为表面分析技术在氮化物发光材料器件及失效机理研究中的应用的大会报告。以GaN为代表的Ⅲ族氮化物半导体材料在光电领域方面具有的优势,近年来得到了飞速发展,发光效率不断提高,并在照明等领域有了广发应用。赵丽霞的报告中结合其近的研究进展先容了氮化物发光器件失效机理的逆向测试分析方法,不同芯片结构、不同波段、不同功率氮化物发光期间在温度以及湿度影响下的老化行为,以及各种表面分析技术在氮化物发光器件及失效机理研究中的应用。还有,昆明理工大学蔡金明做了题为结构原子级的石墨烯纳米结构的制备与表征大会报告。石墨烯自2004年发现以来,引起了科学家们的广泛关注。如果将其应用到半导体期间中,获得具有稳定禁带宽度的石墨烯材料成为首要的研究问题。蔡金明采用自下而上的方法,利用具有功能基团的有机分子前驱体脱去功能基团,形成自由基并在自由基位置结合,随后脱氢环化,得到结构原子级的石墨烯纳米结构。并通过扫描隧道显微镜、角分辨光电子能谱、反射差分光谱等对其形貌和电化学性质进行研究,为将石墨烯应用到半导体期间中提供了一条新的、有巨大潜能的方法。

中国科学院半导体研究所的赵丽霞

昆明理工大学蔡金明

其他表面分析技术表征半导体材料或器件的相关报告还有:胜科纳米有限企业华佑南的X-射线光电子能谱和飞行时间二次离子质谱在铝焊垫上铝氟化物分析和表征中的应用、中山大学谢方艳的光电子能谱在有机太阳电池研究中的应用等。

令人高兴地是,本次会议上也出现了一些新的领域研究报告,如昆明理工大学李绍元、邓久帅的纳米硅基功能材料制备及其在重金属检测中的应用研究、锌矿物浮选表面活化机制的XPS研究报告。李绍元尝试了将纳米材料应用于重金属离子的检测中,过程中利用XPS对纳米材料进行了表征。邓久帅利用XPS分析了酸性和碱性条件下闪锌矿表面铜活化及菱锌矿表面强化硫化的机理。

昆明理工大学李绍元

昆明理工大学邓久帅

除了主要的表面分析技术手段XPS、AES、TOF-SIMS外,此次会议中也出现了一些其他分析技术,如扫描探针显微镜、辉光放电光谱、椭偏光谱等。如前面提到的昆明理工大学蔡金明做了题为结构原子级的石墨烯纳米结构的制备与表征大会报告,其在在技术指标的尺寸方面研究中利用了扫描隧道显微镜等技术。中国科学技术大学张增明在报告VO2薄膜的变温光学常数及能带研究中,主要应用椭偏光谱仪获得VO2薄膜的光学常熟与温度、厚度、衬底的关系。椭偏光谱仪在表面分析的应用也较为广泛,如石墨烯厚度层数的测定,太阳能电池,薄膜生长过程中实时原位监测等。堀场贸易有限企业武艳红所做的报告辉光放电光谱仪在表面分析中的应用引起了与会专家的兴趣,辉光放电光谱所具有的分析速度快、操作简单、无需超高真空部件、维护成本低等特点,使其在深度剖析材料的表面和深度时具有不可替代的优势。辉光放电光谱技术除了可应用于传统的钢铁行业外,还应有于半导体、太阳能光伏、锂电池、光学薄膜及陶瓷等的镀层分析。

中国科学技术大学张增明

堀场贸易有限企业武艳红

表面分析领域知名专家学者,如北京师范大学吴正龙、清华大学李展平、台湾中央研究院薛景中、汕头大学王江涌、清华大学姚文清等也分别做精彩报告,先容了表面分析技术及其在在各领域的应用。

表面分析仪器的主要供应商赛黙飞、岛津、ULVAC-PHI、堀场等也参加了此次会议,分别在会议中就本企业的新产品和技术作报告。高德英特科技有限企业叶上远做The study of how primary beam affect the analysis result in surface analysis、岛津龚沿东做高能X射线源在XPS分析中的应用、ULVAC-PHI 的Takuya Miyayama做Introducing the newest MS/MS capability in the Time-of-Fight SIMS&rdquo即表示零件的磨损率;、赛默飞葛青亲做几种拟合方法在碳材料分析中的应用的报告。

高德英特叶上远

岛津龚沿东

ULVAC-PHI 的Takuya Miyayama

赛默飞葛青亲

与会人员合影

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