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本項(xiàng)目提出了在釓鎵石榴石（GGG）襯底上直接外延大口徑磁光BiLuIG單晶體的思路，解決我國(guó)無大晶格常數(shù)摻雜釓鎵石榴石（SGGG）晶圓片技術(shù)、無鉛液相外延大尺寸BiLuIG晶體圓片的不足，突破純GGG基片上外延超厚（1-20μm）磁光晶體這一難點(diǎn)科學(xué)問題。

本發(fā)明公開了一種基于紅外成像的薄膜測(cè)厚儀，包括光源、準(zhǔn)直透鏡、分光棱鏡、參考路散射玻璃、參考路紅外濾光片、參考路反 射鏡、測(cè)量路散射玻璃、測(cè)量路紅外濾光片、測(cè)量路反射鏡、半透半 反分光鏡、成像透鏡、CCD；測(cè)量時(shí)參考物經(jīng)反射鏡、分光鏡和成像 透鏡成像到 CCD 光敏面，被測(cè)物經(jīng)反射鏡和成像透鏡也成像到 CCD 光敏面，CCD 將圖像傳送至計(jì)算機(jī)，經(jīng)圖像處理后根據(jù)圖像的灰度值 求得被測(cè)物的厚度；如此形成雙光路測(cè)量系統(tǒng)，避免了光源光強(qiáng)變化 的影響；使用散射光透射成像的測(cè)量體系，避免了傳統(tǒng)紅外測(cè)厚裝置 中存在的干涉影響；設(shè)置具有多個(gè)局部標(biāo)準(zhǔn)厚度的參考物，該裝置可 以獲取參考物各個(gè)局部標(biāo)準(zhǔn)厚度，從而能夠更加精確地測(cè)量薄膜厚度。 

柔性智能互動(dòng)終端的關(guān)鍵材料與傳感器件是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)革命的重要技術(shù)，柔性透明導(dǎo)電薄膜為其 中不可取代的關(guān)鍵元件。本團(tuán)隊(duì)在前期工作中針對(duì)納米銀線透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，包含材料合 成、導(dǎo)電墨水配方調(diào)制、大面積卷對(duì)卷制程工藝和柔性觸控樣機(jī)制備，已經(jīng)初步建立起一條從材料、工藝 到器件應(yīng)用的產(chǎn)學(xué)模式；并做了一系列十余項(xiàng)的專利布局（發(fā)明專利12篇，授權(quán)專利6篇）。其采用的技 術(shù)方法如下： （1）低成本的表面圖形化工藝。包含基于光酸顯影的可圖形化配方調(diào)制、基于表面能差異化驅(qū)動(dòng)的 自組裝電極圖形化，相比較于傳統(tǒng)的激光、黃光刻蝕，溶液態(tài)的圖形化方式成本更低，同時(shí)可保證滿足柔 性觸控傳感器的線寬/線距要求； （2）高穩(wěn)定性的納米銀導(dǎo)電薄膜。基于單分子緩蝕劑修飾的納米銀線穩(wěn)定性提升方案，相較于業(yè)界 傳統(tǒng)的單級(jí)分子蒸餾存在分離效率不高、能耗 較大和成本較高等問題，而常規(guī)精餾方法又會(huì)使某 些活性組分發(fā)生熱變質(zhì)或分解能等不足。薄膜蒸發(fā) 與精餾是一種特殊的液－液分離技術(shù)，本技術(shù)成果 將薄膜蒸發(fā)的高效蒸發(fā)性與精密精餾的高分離度融 合于一臺(tái)完整的設(shè)備中，既可避免熱敏性物質(zhì)長(zhǎng)期 暴露于加熱器內(nèi)，又可使各組分通過

該成果是原有的鋁反射激光全息防偽末的升級(jí)替換品。這種薄膜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅有信 息層和基底層兩層組成。全息圖像以激光全息技術(shù)拍攝并用激光雕刻和電鑄手段，以光 柵條紋的形式復(fù)制到鎳質(zhì)金屬模版上。以金屬模版熱壓氣凝膠或有機(jī)高聚物聚氨酯涂層， 形成承載全息圖像的信息層，可在薄膜上再現(xiàn)全息圖像。

透明導(dǎo)電氧化物薄膜具有良好的導(dǎo)電性能和透光性能，廣泛應(yīng)用于平面液晶顯示（LCD）、電致發(fā)光顯示（ELD）、等離子體顯示（PD）以及太陽能電池、熱鏡、電磁屏蔽等。在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi), In2O3：Sn (ITO) 薄膜作為一種典型的透明導(dǎo)電氧化物薄膜得到了極廣泛的應(yīng)用，但I(xiàn)TO 薄膜中的銦有毒，在制造和應(yīng)用中對(duì)人體有害；ITO 中的In2O3 的價(jià)格昂貴,成本較高， ITO 薄膜易受氫等離子體的還原作用，這些缺點(diǎn)在很大程度上限制了ITO 薄膜的研究和應(yīng)用。新型透明導(dǎo)電ZnO :Al (AZO) 薄膜中的ZnO 價(jià)格便宜,來源豐富,無毒,并且在氫等離子中穩(wěn)定性要優(yōu)于ITO，在很多領(lǐng)域特別是太陽電池領(lǐng)域具有逐步取代ITO薄膜的趨勢(shì)。本產(chǎn)品是多層ZAO透明導(dǎo)電膜，具有透過率高和電阻率低的優(yōu)點(diǎn)，而且非常適合制備絨面，可作為陷波結(jié)構(gòu)應(yīng)用于薄膜太陽能電池中。 透明導(dǎo)電膜的主要性能指標(biāo)有兩個(gè)：透過率和方阻。產(chǎn)業(yè)化對(duì)透明導(dǎo)電膜透過率的要求一般要達(dá)到80%以上，南韓的Ｗｏｏｎ－ＪｏＪｅｏｎｇ制備的ZAO膜在可見光區(qū)域的平均透過率大于９５％，是國(guó)際最高水平。國(guó)外科研人員制備的ZAO透明導(dǎo)電膜室溫電阻率最低可達(dá)3×10-4Ω·cm，方塊電阻最低可達(dá)3Ω/□。國(guó)內(nèi)制備的ZAO透明導(dǎo)電膜一般平均透過率約為80%，電阻率在10-3數(shù)量級(jí)。 本產(chǎn)品具體性能指標(biāo)是：透過率＞85%，方阻<50Ω/□。 太陽電池是正在蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。國(guó)務(wù)院剛剛頒布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中明確提出：到2010年，太陽能發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到30萬千瓦，其中全國(guó)將建成1000個(gè)屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目，總?cè)萘?萬千瓦，大型并網(wǎng)光伏電站總?cè)萘?萬千瓦；到2020年，太陽能發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到180萬千瓦，其中全國(guó)建成2萬個(gè)屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目，總?cè)萘?00萬千瓦，太陽能光伏電站總?cè)萘繉⑦_(dá)到20萬千瓦；另外，光伏發(fā)電在通訊、氣象、長(zhǎng)距離管線、鐵路、公路等領(lǐng)域的應(yīng)用，計(jì)劃到2010年也將累計(jì)達(dá)到3萬千瓦，到2020年將達(dá)到10萬千瓦。而全球太陽能光伏市場(chǎng)將從2000年的10億美元到2015年擴(kuò)大到1500億美元。透明導(dǎo)電薄膜是太陽電池中關(guān)鍵的薄膜，需求巨大。

薄膜晶體管（thin film transistor, TFT）本質(zhì)上是一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其電性質(zhì)與傳統(tǒng)的MOS場(chǎng)效應(yīng)管一樣，都是利用垂直于導(dǎo)電溝道的電場(chǎng)強(qiáng)度來控制溝道的導(dǎo)電能力來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)放大，這被稱為電導(dǎo)率調(diào)制或場(chǎng)效應(yīng)原理。同時(shí)它也是良好的開關(guān)元件，當(dāng)柵源電壓小于閾值電壓時(shí)器件截止，反之導(dǎo)通。場(chǎng)效應(yīng)管是通過改變輸入電壓來控制輸出電流的，它是電壓控制器件，不吸收信號(hào)源電流，不消耗信號(hào)源功率，因此它的輸入阻抗很高，它還具有很好的溫度特性、抗干擾能力強(qiáng)、便于集成等優(yōu)點(diǎn)。 與硅材料相比，ZnO薄膜材料的禁帶寬度大、透明等優(yōu)異的半導(dǎo)體特性，使得ZnO-TFT可能替代a-Si TFT成為平板顯示器件的像素開關(guān)。若使用ZnO-TFT作為有源矩陣驅(qū)動(dòng)的開關(guān)元件有以下明顯優(yōu)勢(shì)： (1) ZnO為寬禁帶半導(dǎo)體材料，可以避免可見光照射對(duì)器件性能的影響，保證顯示器的清晰度不受太陽光照的影響； (2) 提高開口率，提高顯示器的亮度，進(jìn)而可以降低功耗； (3) 如果存儲(chǔ)電容也用透明材料制備，制備全透明顯示器件便成為可能； (4) 對(duì)襯底要求不高。ZnO薄膜的生長(zhǎng)溫度較低，即使室溫條件下也可以生長(zhǎng)高質(zhì)量ZnO薄膜，因此襯底可以選擇廉價(jià)的玻璃或者柔韌性塑料等，這又是柔性顯示器成為可能； (5) ZnO具有很好的載流子遷移率，使得ZnO-TFT既具有很高的開態(tài)電流，又有效的抑制關(guān)態(tài)電流的增加；研究ZnO-TFT的另一個(gè)重要意義在于推動(dòng)透明電子學(xué)的研究。ZnO-TFT的實(shí)現(xiàn)對(duì)透明電子學(xué)來說是一個(gè)富有成效的進(jìn)展，具有里程碑的意義，為制造透明電路和系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。

設(shè)計(jì)并成功合成了兩種新型噻唑酰亞胺缺電子受體單元,并在其基礎(chǔ)上得到全受體類型均聚物PDTzTI（圖1a）。單晶XRD分析表明，DTzTI單體中存在S…N非共價(jià)鍵相互作用因而平面性較好，單體間的π堆積也非常緊密，非常適合構(gòu)建全受體聚合物。噻唑酰亞胺的強(qiáng)拉電子能力也使得聚合物的前沿軌道能級(jí)較低，有利于晶體管中電子注入并提升器件穩(wěn)定性，同時(shí)抑制空穴注入和降低器件關(guān)電流。基于PDTzTI的有機(jī)薄膜晶體管器件表現(xiàn)出優(yōu)異的單極性n-型輸運(yùn)性能（圖1b）。晶體管電子遷移率達(dá)到1.6 cm 2  V -1  s -1 ，關(guān)電流僅為10 ?10 -10 ?11 A，因而電流開關(guān)比高達(dá)10 7 -10 8 。該遷移率是全受體均聚物材料中的最高紀(jì)錄，同時(shí)在晶體管關(guān)電流和開關(guān)比性能上顯著優(yōu)于常見給體-受體共聚物材料，表明全受體結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)單極性n-型聚合物材料的有效途徑,為新型受體單元和單極性n-型材料的設(shè)計(jì)提供重要參考依據(jù)。

該成果由于采用新型的安全膜結(jié)構(gòu)和絕氧吸弧工藝（減小金屬材料在加工過程中的氧化，降低接觸電阻、電勢(shì)壘等），產(chǎn)品具有自愈性，在高壓大電流的沖擊下不會(huì)發(fā)生短路擊穿現(xiàn)象，無需防爆裝置；由于采用端面高密度、低電阻的等離子放電噴射沉積制備技術(shù)和大功率電容器電極的電阻焊接技術(shù)，寄生電阻和發(fā)熱量減小，使產(chǎn)品在可靠性、穩(wěn)定性上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明公開了一種基于紅外成像的薄膜測(cè)厚儀，包括光源、準(zhǔn)直透鏡、分光棱鏡、參考路散射玻璃、參考路紅外濾光片、參考路反射鏡、測(cè)量路散射玻璃、測(cè)量路紅外濾光片、測(cè)量路反射鏡、半透半反分光鏡、成像透鏡、CCD；測(cè)量時(shí)參考物經(jīng)反射鏡、分光鏡和成像透鏡成像到 CCD 光敏面，被測(cè)物經(jīng)反射鏡和成像透鏡也成像到 CCD光敏面，CCD 將圖像傳送至計(jì)算機(jī)，經(jīng)圖像處理后根據(jù)圖像的灰度值求得被測(cè)物的厚度；如此形成雙光路測(cè)量系統(tǒng)，避免了光源光強(qiáng)變化的影響；使用散射光透射成像的測(cè)量體系，避免了傳統(tǒng)紅外測(cè)厚裝置中存在的干涉影響

本項(xiàng)目共包括8項(xiàng)授權(quán)專利，另有20余項(xiàng)專利正處于公開階段。 項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為：（1）提出了一種Bi+Lu共摻雜新配方，實(shí)現(xiàn)了在傳統(tǒng)GGG襯底上外延出具有大法拉第效應(yīng)的BiLuIG石榴石單晶薄膜材料。 （2）提出了“緩沖法”技術(shù)，克服了無鉛液相外延工藝中熔體粘度偏高，薄膜均勻性差的難題，成功制備出3英寸的高質(zhì)量單晶BiLuIG薄膜材料，厚度可達(dá)20微米以上，其法拉第效應(yīng)是含鉛工藝制備材料的10倍。項(xiàng)目總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中在Bi+Lu共摻雜材料設(shè)計(jì)和無鉛液相