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微米级超润滑石墨接触面的表征与分析被引量：2: 2016年; 超润滑可能是解决摩擦磨损问题的理想方案.目前已经能够在大气环境下实现基于石墨的微米尺度超润滑,但石墨接触面在超润滑实现过程中的影响还需要深入研究.为此,本文用电子束曝光及反应离子刻蚀方法在高定向热解石墨上加工出微米尺度的氧化硅/石墨方台结构,并用钨针尖推开方台的上部获得超润滑的石墨接触面.然后用原子力显微镜对多个石墨接触面进行了形貌表征,并使用能谱仪及X射线光电子能谱对石墨接触面的边缘进行测试.研究发现,高定向热解石墨的多晶结构在接触面的形成过程中有重要影响,能够决定接触面的质量进而决定超润滑能否实现.石墨接触面的边缘存在大量加工中引入的化学键及在大气中吸附的物理键,这些键是推开石墨方台形成接触面时阻力的来源,并在接触面发生相对滑动时表现为摩擦力.本文通过对具有微米尺寸的超润滑石墨接触面进行研究,明确了接触面内部及边缘影响超润滑实现的规律,对大面积超润滑的实现及应用能够提供有益的帮助.; 史云胜刘秉琦杨兴董华来; 关键词：超润滑石墨微米级

交流电沉积制备纳米枝晶拉曼基底被引量：1: 2014年; 使用交流电沉积方法在预定的微区域内制备了纳米枝晶表面增强拉曼散射基底。通过调节交流和偏置直流电压可以控制基底的形貌、位置以及生长方向。从电化学过程、液电耦合场2个角度对拉曼基底的生长机理进行了阐述。激光共焦显微拉曼实验进一步表明:使用四巯基吡啶作为指针分子,该基底具有良好的拉曼活性。; 冀健龙杨兴周兆英桑胜波李朋伟张文栋; 关键词：电沉积枝晶表面增强拉曼散射基底

基于流体可纺性直写的微纳掩模制作方法研究: 微纳掩模制作是进行刻蚀、沉积和改性等微纳加工工艺之前的主要工艺,也是微纳米加工过程中的关键步骤和基础。因此,高质量、柔性、低成本、高效地掩模制作对微/纳机电系统(MEMS/NEMS)、微米纳米技术、微/纳电子芯片、半导体...; 章城; 关键词：可纺性超润滑; 文献传递

纳米级光滑石墨表面的拉曼光谱表征: 2017年; 石墨微结构的表面一般为原子级光滑或纳米级光滑,是研究表面、界面物理性质的重要基础,对结构超润滑、微机电器件的研究和应用非常重要。为了解石墨微结构表面的状态和性质,其无损表征具有重要意义。通过微加工方法制备出石墨微结构,使用微纳机械手上的针尖推动石墨微结构上部可以得到原子级光滑或纳米级光滑的石墨表面。使用拉曼光谱对获得的石墨表面进行表征。通过与原子力显微镜和电子显微镜的表征结果进行对比发现,拉曼光谱能够准确反映石墨表面的缺陷程度,同时具有非接触、无损和快速的优点。这表明拉曼光谱在纳米级光滑石墨表面的表征中能够提供可靠表征信息,并且检测快速、不破坏样品,为石墨结构超润滑和MEMS器件的后续研究和应用奠定了基础。; 宋彦东谢红刚邹玲史云胜; 关键词：拉曼光谱石墨

石墨的微加工工艺研究被引量：1: 2018年; 石墨具有固态超滑和耐酸、耐碱和耐有机溶剂腐蚀等特性,使其有望成为微机电系统(MEMS)基础材料的一种选择。如能通过微纳米加工工艺对石墨进行微加工并在石墨上大批量、稳定、可控地制备各种掩模图案和石墨微结构,一定程度上可以推动石墨成为MEMS基础材料。故本文通过工艺设计和参数摸索,利用薄膜沉积、光刻、刻蚀等常用的微纳米加工工艺对石墨进行微加工研究,并对加工后的石墨进行表征。结果表明,利用薄膜沉积技术在石墨表面沉积的薄膜可以满足后续光刻和刻蚀等工艺的要求。同时,采用光刻技术能在石墨表面大批量、稳定、可控地加工出不同形状,不同尺寸的光刻胶掩模图案。此外,利用刻蚀技术可以在石墨上大批量、稳定、可控地加工出形状较规则,排列整齐且垂直度较高的石墨微结构。; 章城文东辉杨兴郑天祥; 关键词：石墨微机电系统光刻刻蚀

Writing with a nano-grooved pin: 2019年; As a basic technology, dispensing liquid into small droplets is widely used in many nowadays technologies, such as 3D printing [I-4], biological/chemical patterning [5-7], and drug discovery [8,9]. Traditional transfer methods by pipette or pin, which may date to 4000 years ago [10], are simple and cheap to generate droplets bigger than μ100 pm [11] for most materials.; DONG HuaLaiYANG XingLV CunJingWANG JinZHENG QuanShui; 关键词：TECHNOLOGY MATERIALS

超润滑石墨表面的光谱表征研究被引量：2: 2017年; 为探寻解决微/纳机电系统中摩擦和磨损等界面效应问题的理想新方法,研究了石墨接触界面对石墨超润滑的影响及阻力来源。首先,利用电子束曝光、反应离子束刻蚀等微加工方法制备了微米级石墨平台,并使用微纳机械手推动石墨平台获得了具有超润滑特性的石墨表面。然后使用拉曼光谱、纳米级红外光谱和原子力显微镜对获得的超润滑石墨表面进行表征。最后使用了能谱仪对石墨平台进行了微区元素分析。结果表明,超润滑石墨表面具有原子级光滑的平整度,并具有极高的有序度,而石墨表面的边缘具有多种缺陷并在加工过程中及大气环境中吸附了多种分子,边缘的氧原子含量比面内氧原子含量高出了24.2%。推动石墨平台的过程中,边缘吸附分子会阻碍超润滑石墨接触界面发生相对滑动,克服这些分子的吸附需要能量,这成为摩擦阻力的来源。; 史云胜刘秉琦杨兴; 关键词：超润滑光谱表征拉曼光谱红外光谱石墨

石墨平台微结构的纳米级红外光谱表征被引量：1: 2016年; 具有原子级光滑平面的石墨平台微结构是实现特殊功能微机电器件、微系统的重要基础。石墨微结构的化学信息表征对微机电器件、微系统的制备及性能有着重要的意义。先使用原子力显微镜获得形貌信息,再使用纳米级红外光谱对微结构的不同区域进行表征,获得了多个特征位置的红外光谱。通过对红外光谱的分析发现相对于其他位置,石墨平台表面具有非常有序的碳六元环结构,并且吸附的水分子最少。而石墨平台微结构的边缘由于悬键及微加工等原因是吸附水分子最多的位置,石墨基底由于微加工的破坏已经不具有碳六元环结构。这些信息为了解微结构的化学状态提供了帮助,明确所处环境对石墨平台微结构不同位置的影响,能够指导微机电器件的制备与应用。; 史云胜刘秉琦杨兴; 关键词：红外光谱纳米级

基于柔性电极结构的薄膜电容微压力传感器被引量：12: 2016年; 基于柔性电极结构,本文设计、制作了薄膜电容微压力传感器,在阐述传感器工作原理的基础上,提出了两种设计思路,即基于柔性纳米薄膜的电容式微压力传感器和具有微结构的柔性电极薄膜电容式微压力传感器,并结合传感器的结构和柔性材料的加工特性,进一步提出了相应的力敏特性材料结构优化思路和加工流程,利用该流程得到了一种结构轻薄、工艺简单、高灵敏度的微压力传感器。经测试,本文制作的压力传感器的灵敏度能够达到218 f F/mm Hg,在智能穿戴和可植入压力检测等领域显示出较好的应用前景。; 姚嘉林江五贵邵娜史云胜田佳丁杨兴; 关键词：电容式压力传感器

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国家自然科学基金(51375263)

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