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表面涂层调节真核细胞与原核细胞粘附力的差异——单细胞力显微镜检测结果
摘要： 采用单细胞力显微镜技术，研究了原代小鼠神经元细胞（PNCs）、成骨细胞（MC3T3）和原核细胞（头状葡萄球菌头状亚种）在不同表面接触1至5秒后的最大脱附力（MDF）。带正电的氮化硅表面分别涂覆带正电的聚乙烯亚胺（PEI）或多聚-D-赖氨酸，层粘连蛋白作为第二涂层。PEI诱导的MDF约为5-20纳牛，略高于氮化硅本身。PEI/层粘连蛋白表面的MDF较低（1-5纳牛），其中PDL/层粘连蛋白表面的MDF最低。为排除细胞尺寸等个体特性差异并获得细胞类型特异性MDF，将各细胞在不同涂层上的MDF值相对于最长接触时间下的氮化硅参照值进行归一化处理。除PDL/层粘连蛋白表面显著抑制原核细胞外，原核与真核细胞间的MDF差异总体相当。我们认为层粘连蛋白上较低的MDF源于其空间位阻阻碍了细胞静电粘附至底层聚合物。而PEI能形成从表面结合层向外延伸的长柔性环，可能跨越层粘连蛋白层并与细胞表面及小型原核细胞结合。这体现为氮化硅表面接触两秒后MDF升高，而PEI或PEI/层粘连蛋白表面接触一秒即已达到该数值。我们推测，与真核细胞相比，较小的原核细胞初始粘附更依赖于与PEI环的静电相互作用。
关键词： 原核细胞、聚-D-赖氨酸、氮化硅、层粘连蛋白、细胞黏附、单细胞力谱显微镜、表面涂层、聚乙烯亚胺、真核细胞、最大脱附力
更新于2025-11-21 11:24:58
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硅光子学中的热丝化学气相沉积：一个新兴的工业应用机遇
摘要： 本工作在低于350°C温度下通过热丝化学气相沉积（HWCVD）制备的氮化硅（SiN）层上，制造并表征了多种硅光子器件，包括直波导、多模干涉器件和马赫-曾德尔干涉仪。这些氮化硅层的氢浓度为13.1%，低于相同沉积温度下等离子体增强化学气相沉积的氢浓度。实测采用HWCVD制备的直氮化硅波导在1550nm和1310nm波长处的最低光学传播损耗分别为6.1dB/cm和5.7dB/cm。我们证实HWCVD制备的氮化硅是硅光子器件制造的有效材料。
关键词： 多模干涉仪、硅光子波导、硅光子学、热丝化学气相沉积、氮化硅、马赫-曾德尔干涉仪
更新于2025-11-21 11:20:42
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多孔SiC/Si3N4陶瓷的介电性能——通过聚硅氮烷浸渍-热解法制备
摘要： 通过聚硅氮烷浸渍-热解法在多孔Si3N4基体上合成了碳化硅纳米管。随着浸渍次数增加，β-SiC和游离碳含量上升，导致20 wt%和30 wt%苯甲酸样品分别在12.9 GHz和14.7 GHz附近出现明显的介电常数振动损耗峰。所得陶瓷在8-18 GHz频段反射率达-7dB至-10dB，意味着可衰减80%-90%的电磁波。含40 wt%苯甲酸的陶瓷表现出高损耗、低反射及宽吸收频带特性，显示出优异的吸波效率和良好的介电性能。
关键词： 介电性能，氮化硅，浸渍，碳化硅
更新于2025-11-21 11:18:25
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利用金刚线切割多晶硅废料直接氮化制备α-Si?N?
摘要： 随着半导体产业和太阳能光伏产业的快速发展，金刚线切割产生了大量多晶硅废料，这些废料不仅污染环境，还因其超细粒径和高反应活性引发安全隐患。本研究采用直接氮化法将金刚线切割多晶硅废料制备为α-Si3N4。该方法不仅能实现废料完全回收利用、减少环境污染，还可降低α-Si3N4的生产成本。研究还分别详细考察了FeCl3、NaCl及金属Cu对多晶硅废料氮化过程的影响，发现FeCl3和NaCl并非制备α-Si3N4的理想添加剂；而添加5 wt.% Cu并在1250℃氮化8小时后，可获得以α-Si3N4为主的Si3N4产物，其α相相对含量达92.37%。
关键词： 氮化硅、晶体生长、氮化作用、催化剂/催化作用、粉末
更新于2025-11-14 14:48:53
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采用绿色添加剂合成α-氮化硅
摘要： 本文报道了采用水和酒精作为绿色添加剂进行α-Si3N4燃烧合成的研究。实验证明，添加水和酒精能有效控制反应动力学，并通过气相反应促进α-Si3N4的生成。随着起始原料中添加剂比例的增加，产物中α-Si3N4的含量显著提高。与通常用于α-Si3N4燃烧合成的卤化铵添加剂相比，本文采用的绿色添加剂无毒、无腐蚀性，因而更具工业化应用前景。
关键词： 氮化硅，燃烧合成
更新于2025-09-23 15:23:52
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氮化硅薄膜的快速热结晶工艺
摘要： 对硅纳米晶（Si NCs）材料进行了合成与表征研究。我们探究了氮化硅（SiNx）基体中嵌入的硅纳米晶的形貌与结构特征。该研究针对采用等离子体增强化学气相沉积法在380°C沉积后，通过快速热退火进行高温处理的薄膜展开。研究证实了SiNx基体中存在嵌入的硅纳米晶，这一结论通过拉曼光谱和高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）得到验证。随着退火温度升高，频率为515 cm?1处归属于横向光学（TO）模式的尖锐峰逐渐展宽，并在高频率侧形成对称肩峰。HR-TEM分析表明硅纳米晶的平均半径介于3至5纳米之间，这证实了通过硅纳米晶的形成实现了非晶氮化硅（a-SiN）相向晶体氮化硅（c-SiN）相的转变。
关键词： 氮化硅（SiNx）、快速热退火（RTA）、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）、硅纳米晶（Si NCs）
更新于2025-09-23 15:23:52
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热处理过程中氮气压力对碳热氮化法合成氮化硅纤维形貌的影响
摘要： 研究了氮气压力对碳热氮化法制备Si3N4纤维直径和形貌的影响。将溶胶-凝胶法制备的含二氧化硅和碳的混合前驱体置于氧化铝坩埚中，在1500℃下分别于0.1至0.5 MPa的不同氮气压力中进行热处理。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)结合能谱仪(EDX)以及透射电子显微镜(TEM)对热处理样品进行表征。实验形成了含α相和β相Si3N4的多种氮化物纤维。随着氮气压力升高，纤维直径减小，在0.5 MPa氮气压力下获得了直径约200纳米的纳米级纤维。研究发现，由于高氮气压力及来自氧化铝坩埚的铝掺杂，生成了氧氮化硅Si2N2O或其铝掺杂形式O'-SiAlON。该氧氮化物被认为通过直接相变机制充当了Si3N4纤维生长的模板。研究表明Si3N4纤维直径减小源于两个因素：高氮气压力导致SiO气体分压降低，以及氧氮化物模板形成量增加。
关键词： 碳热还原、纳米纤维、氧化铝、氮化硅
更新于2025-09-23 15:23:52
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热丝化学气相沉积金刚石在100毫米MOCVD生长AlGaN/GaN晶圆上的选择性区域沉积
摘要： 报道了一种通过热丝化学气相沉积（HFCVD）在AlGaN/GaN-on-Si（111）晶圆上选择性生长多晶金刚石的新技术，且不会劣化底层材料。通过在HFCVD生长前将纳米金刚石籽晶分散于光刻胶中并进行图案化光刻，实现了选择性金刚石籽晶布设。研究发现，在籽晶布设和金刚石沉积前沉积一层等离子体增强化学气相沉积（PECVD）SiNx薄层对保护AlGaN/GaN晶圆至关重要。采用3.0%的甲烷浓度可提高金刚石生长速率并加快表面覆盖。由于?；げ愕拇嬖谝约凹淄榕ǘ忍岣叽吹母毂砻娓哺牵迪至擞乓斓难≡裥圆⑹笰lGaN表面损伤最小化。通过对比金刚石沉积前后进行的原子力显微镜、X射线衍射和拉曼光谱测试结果，以及最终结构的扫描电镜图像，证实了损伤的减轻。
关键词： 二维电子气、倒易空间映射、氮化镓、氮化硅、选区沉积、化学气相沉积金刚石、光刻、氮化镓分解
更新于2025-09-23 15:22:29
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一种多功能硅-氮化硅光子学平台，用于增强功能与应用
摘要： 硅光子学是集成光子学领域最突出的技术平台之一，可支持多种应用场景。随着该技术逐步迈向成熟的工业核心工艺，我们通过引入氮化硅（SiN）材料来扩展硅光子平台的性能边界。针对不同应用需求，我们开发了多种SiN集成方案，本文详细介绍了这些工艺流程及专用功能核心组件。具体而言，我们展示了SiN在以下领域的应用：数据通信光收发器中的无热复用技术、利用SiN微谐振腔实现非线性频率梳以支持超高速数据传输/光谱分析/计量应用，以及采用SiN构建800-1000纳米波段光学相控阵用于激光雷达系统。这些功能均通过200毫米互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容中试线验证，充分证明了Si-SiN平台的多功能性与可扩展性。
关键词： 收发器、硅光子学、克尔非线性、光学相控阵、粗波分复用（CWDM）、复用、激光雷达、氮化硅、波束转向、频率梳、光栅耦合器
更新于2025-09-23 15:22:29
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磷化铟与氮化硅的倒装芯片集成
摘要： 我们展示了一种用于将基于磷化铟的激光源与基于氮化硅的光子平台进行混合倒装芯片集成的接口。该设计能够在宽温度范围内实现高效的高光功率耦合。通过集成锥形结构扩展激光器与氮化硅芯片的光学模式，从而获得较高的对准容差。芯片包含用于垂直对准的物理定位挡块。在水平方向上，该集成接口采用精确的视觉对准标记进行优化，支持主动和/或视觉高精度对准。该混合集成芯片展现出超过40毫瓦的波导耦合光功率，并可在高达85°C的升温和环境下工作。
关键词： 硅光子学、氮化硅、倒装芯片、激光器、混合集成
更新于2025-09-23 15:22:29