纳米尺度材料分析测试——芯片和微纳电子器件
- 2020/12/4 8:58:56 19088
- 来源：化工仪器网
【仪表网 仪表上游】2020年10月28日至30日，由中国微米纳米技术协会、中国科学技术协会主办，苏州纳米科技发展有限公司承办，为期三天的“第十一届中国纳米技术产业博览会”(CHInano2020)在苏州博览中心盛大举办。本次大会由峰会(主报告、专题技术分会、应用论坛)、展览、对接会等部分组成，重点聚焦纳米新材料、微纳制造、第三代半导体、能源与清洁技术、纳米生物技术等产业领域，打造纳米技术产业交流合作平台。
来自南方科技大学的杨改英教授就《纳米尺度材料分析测试——芯片和微纳电子器件》为主题，为现场的观众做了详细的报告。
在本次的报告中，杨改英教授主要以半导体芯片Siscbstrate分析和贴片电容失效分析为例，对纳米材料中的芯片和微纳电子器件的分析测试进行了报告解说。
在第一个内容里，杨教授以半导体中芯片为例，分析了半导体的生产现状。芯片是日常生活中常见的半导体器件，比如我们经常会使用到的计算机、手机、汽车电子等器件里面都包含了芯片，芯片已经逐步成为21世纪的生活必需品。在杨改英教授的报告中，将国内半导体的发展现状分为上中下游三层，芯片制作原材料(即半导体材料)处在上游位置，芯片设计、制造、封装、测试处在中游位置，应用芯片的通信网络设置处在下游位置。他指出在这一个芯片的完整产业链条中，暂时没有企业能覆盖从材料到设计再到应用的整套流程，这说明在如今的半导体材料生产中，产业链的统一性是大的问题。
杨改英教授把分析检测比作新材料研发、工艺优化的眼睛。同时她表示芯片分析测试对工作人员能力要求较高，测试人员不仅要了解基本性能要求，还要拥有丰富的知识和快速的反应能力，能为分析测试提供有效的技术支持。根据半导的生产现状，杨教授指出分析检测在纳米材料的发展和应用中具有重要的关键性作用。
贴片电容失效是什么原理？为什么会出现贴片电容失效？在第二个内容关于贴片电容失效分析中，杨教授从其作用、烧结工艺和失效表征三方面都进行了报告。贴片电容在设备中的作用主要是清除由芯片自身发生的各种高频信号对其他芯片的串扰，从而让各个芯片模块能够不受干扰的正常工作。高频电子振荡线路中，贴片式电容与晶体振荡器等元件一起组成振荡电路，给各种电路提供所需的时钟频率。
其中在烧结工艺中杨改教授还原了气氛共烧会导致贴片电容的使用寿命变短的原理，并提出二次氧化的改善途径。杨改英教授让二次氧化之前和二次氧化之后的材料表征以数据和图像的方式进行了对比，明显看出在二次氧化之后，氧会沿Ni-BaTiO3界面进入。由此得出，在微观尺寸的材料成分、特性与结构往往主宰着宏观世界里的物质特性的结论，也说明了分析检测在新技术开发阶段以及器件失效分析领域中起着非常重要的作用。
随着科技的进步，纳米/微米尺度材料在生活中的运用范围变得越来越广，其分析测试变得愈发重要。杨改英教授在报告的后重点提出新材料研发，工艺优化，良率提高三点的重要性，并将分析检测中材料结构分析、材料表面分析、材料微区成分分析三个层面的主要分析仪器列举出来，明确的提出对高校实验室和检测公司在纳米尺度材料分析测试中新的要求，希望各实验室及企业能够在快速分析测试方面做出更大的贡献，服务社会！
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