电子信息材料大型实验

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1、电子信息材料大型实验实验指导书（第二版）2009年7月目录综合实验1粉体材料制备及性能检测………………………...…....…1实验1.1高温固相反应法制备荧光粉材料.......................................................1实验1.2激光粒度仪法测量粉体材料粒度…………………………………..……..3实验1.3电阻法检测粉体材料粒度性能……………………………………………5实验1.4粉体材料比表面积测试………………………………………………....…7实验1.5粉体材料综合性能测试……………………………………………….…9

2、实验1.6粉体材料电泳性能测试…………………………………………………12实验1.7长余辉荧光粉发光性能测试…………………………………………...…14实验1.8荧光粉温度猝灭性能测试………………………………………………..16实验1.9发光材料激发光谱和发射光谱测试……………………………….….…17综合实验2薄膜材料制备及性能测试………………………….......20实验2.1直流磁控溅射制备薄膜材料……………………………………………..20实验2.2射频磁控溅射制备薄膜材料…………………………………………......22实验2.3薄膜结合力性能测试………...…………

3、…………………………..….....24实验2.4薄膜摩擦性能测试……………………………………………...…….......24实验2.5原子力显微镜（AFM）观察薄膜表面形貌…………….…………….....25实验2.6溶胶-凝胶法制备薄膜材料…………………………………………….....26综合实验3半导体工艺实验…………………..………...….….......29实验3.1硅晶片清洗工艺…………………………………………………………..29实验3.2四探针法测量电阻率…………………………………………………......31实验3.3半导体霍尔效应实验……...……………

4、…………………………..….....34实验3.4热氧化法制备SiO2薄膜…………………..……………….…...…….......40实验3.5椭偏法测量SiO2薄膜折射率与厚度…………………….…………….....43实验3.6光刻技术与工艺…………………………………………………….….....45实验3.7半导体变温霍尔效应……………………………………………….….....47综合实验1粉体材料制备及性能检测实验1.1高温固相反应制备荧光粉材料一、实验目的1.初步掌握高温固相法制备荧光粉的工艺；2.了解影响荧光粉性能的因素；二、实验原理荧光粉材料是指当激发源（紫外光

5、、阴极射线等）激发下能产生可见荧光的一类功能材料。荧光粉材料的制备有很多方法，如高温固相反应、燃烧法、溶胶-凝胶法、共沉法，燃烧法和微波辅助加热等。其中高温固相反应法合成荧光粉材料的合成工艺比较成熟，能保证形成良好的晶体结构，而且适于大规模工业化生产，在实际生产中应用最为广泛。高温固相发应法制备荧光粉样品包括配料、混料、灼烧还原、破碎、分级等几个步骤。即将反应原料按一定化学计量比称量，并加入适量的助熔剂混合均匀，然后在高温下烧结合成（或还原），经粉碎、过筛得到一定粒度的荧光粉材料。高温固相反应为多种固态反应物参加的多相固态反应，反应的进行通过高温下各种离子之间的互扩散、迁

6、移来完成。扩散的推动力是晶体中的缺陷和各种离子化学势，扩散的外部条件是温度和反应物之间的充分接触。因此反应之前应将反应物研磨至很碎的细颗粒，并使它们混合均匀，以期使反应物之间有最大的接触面积和最短的扩散距离。高的灼烧温度使为了加快反应物离子的迁移速率。值得注意的是，即使将反应物碾碎至10μm，其中仍含有一万个晶胞，另一种反应物离子需要扩散迁移通过一万个晶胞才能反应。为了促进高温固相反应，使之容易进行，可采用在反应物中加入助溶剂。助熔剂熔点较低，在高温下熔融，可以提供一个半流动的环境，有利于反应物之间的互扩散，有利于产物的晶化。本实验以Y2O3:Eu红色荧光粉材料做为实验对

7、象，Y2O3:Eu稀土红色荧光粉在254nm紫外光激发下发光效率高、色品纯正，主要应用于紧凑型荧光灯、CCFL荧光灯中。三、实验设备及材料实验设备：高温箱式炉、电子天平、混料瓶、刚玉坩埚、研钵和尼龙网筛等。实验药品：氧化钇（Y2O3），氧化铕（Eu2O3）和碳酸锂（Li2CO3）。1四、实验内容及步骤1．配料。根据荧光粉的分子式，计算出各原料组分的重量；用天平分别称取相应重量的药品，放入混料瓶中；在称取高纯药品时，注意不能造成药品的污染。每种药品所用的药匙不能混用；每称取一次，更换一张称量纸；2．混料。用手摇混料瓶一小时以上，