n型共掺杂金刚石半导体材料制备的多尺度耦合仿真方法

    公开(公告)号:CN113096749A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110646664.5

    申请日:2021-06-10

    Abstract: 本发明公开了n型共掺杂金刚石半导体材料制备的多尺度耦合仿真方法,步骤如下:S1:收集相关信息,建模;S2:初步筛选掺杂的元素和核素;S3:构建金刚石超晶胞结构模型,筛选掺杂元素;S4:建立金刚石表面气体沉积模型,测试元素组合和对应的载体分子,优化参数;S5:结合S4的反应及环境参量,对于合成腔室的结构调整和模拟测试,确定宏观反应条件;S6:通过模拟仿真寻求特定产品更加合适的介观环境,并将其应用于S5模拟仿真测试中;S7:反复S4、S5、S6,获取最优条件。本发明通过多尺度多物理场耦合仿真,建立微观——介观——宏观仿真MPCVD方法制备n型共掺金刚石半导体的仿真模型,减少试错成本,快速获取最佳制备条件。

    基于金刚石/氮化铝极化界面二维电子气效应的MOS-HEMT器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN119866028A

    公开(公告)日:2025-04-22

    申请号:CN202411990697.1

    申请日:2024-12-31

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及集成电路制造的技术领域,具体涉及一种基于金刚石/氮化铝极化界面二维电子气效应的MOS‑HEMT器件及其制备方法,包括:形成于柔性基板的金刚石衬底;沉积于所述金刚石衬底表面的AlN层;沉积于所述AlN层表面的栅氧介质层;形成于所述栅氧介质层表面的栅极金属层;分别沉积于金刚石衬底表面并位于栅氧介质层和AlN层两端的源电极层和漏电极层。本发明的MOS‑HEMT器件,在AlN薄膜层与金刚石之间构建出异质结构,形成了高迁移率的二维电子气(2DEG),所述AlN薄膜层与金刚石形成极化表面,实现了金刚石的n型导电。使得金刚石基的功率器件有了更为广阔发展前景,为下一代高性能功率器件奠定坚实的基础。

    一种基于数字孪生的石英玻璃通孔刻蚀预测方法及其装置

    公开(公告)号:CN117743784B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202311657510.1

    申请日:2023-12-04

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于数字孪生的石英玻璃通孔刻蚀预测方法及其装置,所述预测方法包括,获取石英玻璃通孔刻蚀过程的历史数据和实时数据;获取石英玻璃通孔刻蚀过程的历史数据和实时数据的虚拟可视化属性,根据所述虚拟可视化属性建立数字孪生模型;根据所述数字孪生模型进行训练得到预测模型;根据所述预测模型模拟并预测通孔刻蚀结果,并根据所述实时数据对所述预测模型进行迭代优化。本发明无需反复实验进行优化,能够基于当前刻蚀出的玻璃通孔的结果及映射到数字孪生模型上的数据,自动对当前实验参数进行优化,不仅节省了人力和财力资源,也提高了实验效率;同时可以实时监控和提供质量保障,确保了刻蚀过程的稳定性和可靠性。

    分子束外延半导体薄膜生长均匀性原位监测方法及系统

    公开(公告)号:CN118758875B

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202410712484.6

    申请日:2024-06-04

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种分子束外延半导体薄膜生长均匀性原位监测方法及系统,方法包括,获取不同分子束外延生长状态下制备的半导体薄膜的光谱信息和反映半导体薄膜生长均匀性的表征数据,并构建数据库;根据数据库训练得到半导体薄膜生长均匀性识别模型;获取样品表面外延生长的半导体薄膜的实时光谱信息,结合半导体薄膜生长均匀性识别模型,得到分子束外延半导体薄膜生长情况。本发明结合原位监测的薄膜光谱信息结合人工智能算法能够实现半导体薄膜掺杂浓度非接触式、原位在线监测。本发明能够实时采集薄膜的光学特性数据,快速处理大量复杂的光学数据,自动提取特征并进行模式识别高效处理和分析能力,实现对薄膜均匀性的高效实时监测。

    一种改善金刚石衬底异质外延生长氮化镓的仿真方法

    公开(公告)号:CN119517182A

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202411524459.1

    申请日:2024-10-30

    Abstract: 本发明涉及金刚石衬底异质外延生长薄膜的技术领域,具体涉及一种改善金刚石衬底异质外延生长氮化镓的仿真方法,步骤为:建立不同厚度的氮化硼终端金刚石薄膜(111)表面模型;对表面模型进行结构优化,对结构优化后的表面模型进行第一性原理计算;对结构优化后的表面模型分别施加飞秒激光场,计算出碳碳键未被激发、而氮化硼中氮硼键和氮化镓中镓氮键被激发的激光强度、频率参数范围;根据获得的数据,施加不同梯度温度场进行第一性原理计算,获得在氮化硼中氮硼键断裂且氮化镓中镓氮键成键且其他键保持稳定的激光强度、频率和温度范围。本发明为改善金刚石衬底表面生长氮化镓提供有效方法,改善金刚石异质结电学性能的发展应用。

    基于数字孪生的半球形结构陀螺仪磁流体抛光修正装置

    公开(公告)号:CN118848678A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202411075199.4

    申请日:2024-08-07

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于数字孪生的半球形结构陀螺仪磁流体抛光修正装置。包括:磁流体腔,其内具有磁流体溶液和被抛光物体,所述磁流体腔可进行转动;磁场生成单元,包括内抛光磁极、外抛光磁极和磁场控制器,用于生成磁场以控制所述磁流体溶液中的磁流体抛光所述被抛光物体的表面,所述磁场控制器用于控制所述磁场的强度;监测组件,包括粗糙度检测单元和振动性检测单元,用于检测所述被抛光物体的粗糙度和振动性;数字孪生平台,用于获取所述监测组件检测到的粗糙度和振动性,并进行模拟分析,以生成控制指令,所述控制指令用于控制所述磁场的强度、磁流体溶液中磁流体的比例和所述磁流体腔的转速。

    基于分子动力学模拟的激光隐切晶圆方法、应用和系统

    公开(公告)号:CN118492665A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410764434.2

    申请日:2024-06-14

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于分子动力学模拟的激光隐切晶圆方法、应用和系统,构建晶圆的分子动力学隐切模型;将激光参数加载于晶圆的分子动力学隐切模型,获取激光隐切后的分子动力学隐切模型;将激光隐切后的分子动力学隐切模型加载应变并获取激光隐切的模拟效果参数;将激光隐切的模拟效果参数与标准值对比,若达到标准值,则保留当前激光参数,若低于标准值,则更新激光参数重新应用分子动力学隐切模型,并再次获取激光隐切的模拟效果参数直至达到标准值后保留更新后的激光参数。本发明通过将分子动力学数值模拟与激光实验相结合的手段,通过优化激光工艺过程和材料处理方法,进一步提升激光隐切技术的加工精度和效率。

    一种基于可调级联振镜的超精密增材制造方法及装置

    公开(公告)号:CN118478095A

    公开(公告)日:2024-08-13

    申请号:CN202410527904.3

    申请日:2024-04-29

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 周剑涛 沈威 孙超

    Abstract: 本发明公开了一种基于可调级联振镜的超精密增材制造方法及装置,制造方法包括,模拟双层振镜系统,双层振镜系统由两块双层振镜构成,双层振镜由两块振镜的内层相对放置而成,振镜的内层带有微结构;根据打印构件的典型特征随机设计振镜表面的微结构,获取随机设计的振镜的光谱并作为目标光谱,经过光学计算模拟出与目标光谱匹配的微结构信息;根据微结构信息在待加工的振镜表面制备微结构并构建加工的双层振镜系统,将激光依次通过分束镜、扩束准直镜、空间光调制器和加工的双层振镜系统,随后聚焦至工作台。本发明通过振镜表面微结构与层间旋转角度实现对入射光场相位、偏振的独立连续调控以实现典型特征超精密制造。

    基于电场-离子风的激光选区熔化铺粉补偿方法及装置

    公开(公告)号:CN118404093A

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410527905.8

    申请日:2024-04-29

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于电场‑离子风的激光选区熔化铺粉补偿方法及装置。进行铺粉作业,在某层铺粉完成后并获取当前铺粉层图像;基于铺粉层图像识别模型对所述当前铺粉层图像进行识别,判断当前铺粉层是否存在杂质或缺陷,若当前铺粉层存在杂质或缺陷,则调用等离子风或电场中的至少一种进行修补,随后重复识别、判断,或再次执行修补,直至当前铺粉层满足打印要求。本发明集成了电场和等离子风,二者具有相互促进效果,可以在激光选区熔化铺粉过程快速地去除铺粉杂质并修复铺粉缺陷;突破了传统铺粉层缺陷修复方法无法在线处理的难题,实现了高精度无损伤在线缺陷处理,从而提高激光选区熔化的铺粉质量。

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