2010CB934500-纳米结构的新型同步辐射表征技术及若干关键科学问题的研究

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全氢聚硅氮烷涂层在光电领域的研究进展

收稿日期:２０２２－１０－０３ꎮ基金项目:国家自然科学基金面上项目(２１８７５０９６)ꎮ作者简介:孟帅(１９８５ )ꎬ男ꎬ博士ꎬ研究方向为化学领域专利审查ꎮ㊀∗通信作者:冯刚(１９８２ )ꎬ男ꎬ教授ꎬ博士ꎬ研究方向为催化化学ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｆｅｎｇｇａｎｇ＠ｎｃｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ孟帅ꎬ李开扬ꎬ叶润平ꎬ等.全氢聚硅氮烷涂层在光电领域的研究进展[Ｊ].南昌大学学报(工科版)ꎬ２０２３ꎬ４５(２):１２８－１３５.ＭＥＮＧＳꎬＬＩＫＹꎬＹＥＲＰꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅｃｏａｔｉｎｇｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎ￣ｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)ꎬ２０２３ꎬ４５(２):１２８－１３５.全氢聚硅氮烷涂层在光电领域的研究进展孟帅１ꎬ李开扬１ꎬ叶润平２ꎬ张荣斌２ꎬ冯刚２∗(１.国家知识产权局专利局化学发明审查部ꎬ北京１０００８８ꎻ２.南昌大学化学化工学院ꎬ江西南昌３３００３１)㊀㊀摘要:以全氢聚硅氮烷(ＰＨＰＳ)作为前驱体制备的涂层在光电领域有较高的应用价值ꎮ介绍了ＰＨＰＳ分子结构和ＰＨＰＳ涂层的形成机理ꎬ搜集整理了ＰＨＰＳ涂层的期刊文献与专利文献ꎬ根据功能将ＰＨＰＳ涂层分为介电层㊁阻隔层㊁光学层ꎬ以及其他功能层ꎬ分析了不同功能涂层中ＰＨＰＳ结构㊁改性原料㊁制备方法㊁涂层结构等因素对涂层性能的影响ꎬ对ＰＨＰＳ涂层在我国应用现状进行总结并提出未来的展望ꎮ关键词:全氢聚硅氮烷ꎻ涂层ꎻ光电ꎻ专利中图分类号:ＴＱ１２７.２㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００６－０４５６(２０２３)０２－０１２８－０８ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅｃｏａｔｉｎｇｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＭＥＮＧＳｈｕａｉ１ꎬＬＩＫａｉｙａｎｇ１ꎬＹＥＲｕｎｐｉｎｇ２ꎬＺＨＡＮＧＲｏｎｇｂｉｎ２ꎬＦＥＮＧＧａｎｇ２∗(１.ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｖｅｎｔｉｏｎＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔꎬＳＩＰＯꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００８８ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｃｈａｎｇ３３００３１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｃｏａｔｉｎｇｓｐｒｅｐａｒｅｄｗｉｔｈｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ(ＰＨＰＳ)ａｓｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｈａｖｅｈｉｇｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｏｐｔｏｅｌｅｃ￣ｔｒｏｎｉｃｓ.ＴｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＰＨＰＳａｎｄｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰＨＰＳｃｏａｔｉｎｇｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｓａｎｄｓｏｒｔｓｊｏｕｒｎａｌｌｉｔｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐａｔｅｎｔｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｏｆＰＨＰＳｃｏａｔｉｎｇ.Ｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｓｗｅｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｌａｙｅｒꎬｇａｓｂａｒｒｉｅｒｌａｙｅｒꎬｏｐｔｉｃａｌｌａｙｅｒａｎｄｏｔｈｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌａｙｅｒｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓ.ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰＨＰＳｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬｍｏｄｉｆｉｅｄｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓꎬｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓꎬｃｏａｔｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｏｔｈｅｒｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｃｏａｔｉｎｇｓ.ＩｎａｄｄｉｔｉｏｎꎬｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆＰＨＰＳｃｏａｔｉｎｇｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｉｎｔｈｉｓｆｉｅｌｄｗａｓｐｒｏｖｉｄｅｄ.ＫｅｙＷｏｒｄｓ:ｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅꎻｃｏａｔｉｎｇꎻｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃꎻｐａｔｅｎｔ㊀㊀聚硅氮烷是主链由ＳｉＮ键构成的聚合物ꎬ其性质比较活泼ꎬ与水㊁极性化合物㊁氧气等具有高的反应活性ꎬ在陶瓷㊁航空航天㊁涂料等领域具有广泛的应用ꎮ聚硅氮烷可分为有机聚硅氮烷和无机聚硅氮烷ꎬ有机聚硅氮烷是侧链含有机基团的硅氮聚合物ꎬ无机聚硅氮烷是侧基全为氢的硅氮聚合物ꎬ又称为全氢聚硅氮烷(ｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅꎬＰＨＰＳ)ꎬ其分子中仅含硅㊁氮㊁氢３种元素ꎮ相比有机聚硅氮烷ꎬＰＨＰＳ结构较单一ꎬ市场价值大[１]ꎬ可用于陶瓷前驱体㊁隔热材料制备等ꎮ由于ＰＨＰＳ不含有机基团ꎬ可通过多种方式实现低温转化ꎬ与基底黏附好ꎬ其转化形成的涂层具有耐腐蚀㊁耐高低温㊁隔气㊁长期耐候性㊁透明和耐划刻等特点而被广泛用于涂层制备[２]ꎮ光电技术在现代科学中占有重要地位ꎬ光电领域涂层的制备依然是阻碍其发展的难题ꎬＰＨＰＳ涂层技术作为光电技术重要分支ꎬ对于改善光电器件性能㊁解决光电领域卡脖子的关键技术问题具有重要的意义ꎮ１㊀ＰＨＰＳ结构及涂层形成机理１.１㊀ＰＨＰＳ结构ＰＨＰＳ是一种主链为ＳｉＮ结构ꎬ侧基全为Ｈ的含硅聚合物ꎬ其链段中的基本结构单元为[ (ＳｉＨ２ＮＨ)ｎ ]ꎬＰＨＰＳ中的最简单结构是具第４５卷第２期２０２３年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀南昌大学学报(工科版)ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)Ｖｏｌ.４５Ｎｏ.２Ｊｕｎ.２０２３㊀有图１的重复单元(ａ)的链状结构ꎬＰＨＰＳ分子内也可同时具有链状结构与环状结构ꎬ例如分子内可以具有由图１通式(ｂ)~(ｆ)所表示的重复单元与下述通式图１(ｇ)所表示的末端基团ꎮSi N HH H Si NH H SiN HSiNSiNH H HSiN HHH Si (a)(g)(f)(e)(d)(c)(b)图１㊀ＰＨＰＳ基本结构单元Ｆｉｇ.１㊀ＢａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｕｎｉｔｏｆＰＨＰＳ㊀㊀这样的ＰＨＰＳ分子内可以具有支链结构或环状结构ꎬ其部分结构可如图２(ａ)所表示ꎬ另外ꎬ如图２(ｂ)所示ꎬＰＨＰＳ也可具有多个ＳｉＮ分子链进行交联而得到的结构[３]ꎮ具有不同结构㊁组成和分子量的ＰＨＰＳ所形成的涂层的性能也相应有所不同ꎮSiH 2SiH H NHN H 3SiH 2SiH 2Si H 2SiH 3Si SiHHN N HN HSi H 2Si Si Si H 2SiH NHNH HNHNN N NNN NHN (ａ)Si N NNNN N Si Si SiSiSi(ｂ)图２㊀ＰＨＰＳ不同组成结构Ｆｉｇ.２㊀ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＰＨＰＳ１.２㊀ＰＨＰＳ涂层形成机理ＰＨＰＳ在氧气或水存在的条件下ꎬ在有/无催化剂的条件下ꎬ经高温或光照处理可得到氧化硅涂层ꎮ大量学者研究了不同条件下ＰＨＰＳ的成膜机理[４－６]ꎬ特别是王丹等[７]研究了高温处理条件下ＰＨＰＳ－氧化硅转化所发生的化学反应和相变过程(分别参见图３和图４)ꎮ图３展示了ＰＨＰＳ转化过程中的相演变过程ꎬ其中ＰＨＰＳ相如图３(ａ)所示ꎬＰＨＰＳ相为连续相的海岛结构如图３(ｂ)所示ꎬ双连续相结构如图３(ｃ)所示ꎬ氧化硅为连续相的海岛结构如图３(ｄ)所示ꎮ图４的化学反应涵盖了ＰＨＰＳ转化过程中常见的水解㊁缩合和氧化反应ꎮ研究结果表明ꎬ当转化温度低于１８０ħ时ꎬＰＨＰＳ的转化以ＳｉＨ和ＳｉＮ的水解缩合反应为主ꎬ转化程度较低ꎬ形成的是氧化硅为分散相㊁ＰＨＰＳ为连续相的结构ꎬ此时样品的折光指数较高㊁模量和硬度较低ꎮ转化温度在１８０~３００ħ时ꎬＰＨＰＳ的转化以ＳｉＨ和ＳｉＮ的氧化反应为主ꎬ氧化硅相逐渐生长ꎬ形成双连续的相结构ꎬ且在温度高于２００ħ时发生相反转现象ꎬ氧化硅相成为连续相ꎬ样品的力学性能显著增加ꎮ转化温度在３００~６００ħ时ꎬ氧化硅网络骨架基本形成ꎬ在高温的作用下进一步发生致密化ꎮ形成生长相反转(a)(d)(c)(b)图３㊀ＰＨＰＳ转化过程中的相演变示意图Ｆｉｇ.３㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｐｈａｓｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆＰＨＰＳｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ２㊀ＰＨＰＳ涂层的分类与应用㊀㊀ＰＨＰＳ作为涂层的研究已有相关报道ꎬ张宗波等陆续报道了ＰＨＰＳ涂层材料研究进展[８]㊁ＰＨＰＳ用于塑料表面硬化涂层的研究进展[９]㊁ＰＨＰＳ制备氧化硅气体阻隔涂层的研究进展[１０]等ꎮ但上述文章中均未涉及专利文献ꎬＰＨＰＳ涂层具有很高的应用价值ꎬ作为重要研究主体的企业申请人ꎬ他们通常将ＰＨＰＳ涂层的研究成果提交专利申请而非撰写学术论文ꎬ且检索发现涉及ＰＨＰＳ涂层研究的专利数９２１第２期㊀㊀㊀㊀㊀孟帅等:全氢聚硅氮烷涂层在光电领域的研究进展量远超期刊论文数量ꎮ本文同时选取ＰＨＰＳ涂层相关专利及论文作为研究对象ꎬ在国家知识产权局专利局智能检索系统的ＣＮＴＸＴ㊁ＶＥＮ㊁ＷｅｂｏｆＳｃｉｅｎｃｅ数据库中使用分类号Ｃ０８Ｌ８３/１６及关键词全氢聚硅氮烷㊁ＰＨＰＳ㊁ｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ等作为检索入口进行检索ꎬ以２０２２年１２月１日之前公开的文献作为统计分析的数据基础(专利从申请到公开有１８个月的滞后期ꎬ故２０２１年至今的数据仅供参考)ꎮ—图４㊀ＰＨＰＳ转化过程中常见的水解与缩合反应Ｆｉｇ.４㊀ＣｏｍｍｏｎｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｓｄｕｒｉｎｇＰＨＰＳｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ２.１㊀ＰＨＰＳ涂层作为介电层二氧化硅有着良好的热稳定性㊁抗湿性以及绝缘性ꎬ在层间绝缘以及沟槽填充方面成为不可或缺的介电材料ꎮＰＨＰＳ液相法制备的二氧化硅介电层可克服热氧化法㊁ＣＶＤ㊁ＰＥＣＶＤ等方法所存在的缺陷ꎬ因而得到广泛应用ꎮＰＨＰＳ原料结构影响介电层的性能ꎮ文献[１１]使用相对分子质量在８００~２５００和３０００~８０００的范围内具有极大值ꎬ且重均分子量和数均分子量Ｍｗ/Ｍｎ为６~１２的ＰＨＰＳ制备涂布组合物ꎬ通过将该涂布组合物涂布到具有间隙的基板上ꎬ并在１０００ħ以下加热形成埋设到间隙深部的硅质膜ꎮ除关注相对分子质量外ꎬ更多的研究工作关注ＰＨＰＳ中元素或基团含量对涂层性能的影响ꎮ文献[１２－１３]中使用不含ＮＨ㊁不含Ｃ且富含Ｓｉ的ＰＨＰＳ组合物ꎬ该组合物包含单元:[ Ｎ(ＳｉＨ３)ｘ(ＳｉＨ２ )ｙ]ꎬ其中当ｘ＋ｙ＝２时ꎬｘ＝０㊁１或２且ｙ＝０㊁１或２ꎻ并且当ｘ＋ｙ＝３时ꎬｘ＝０㊁１或２且ｙ＝１㊁２或３ꎮ将该ＰＨＰＳ与不同催化剂配合制得氧化物膜ꎬ所得氧化物膜具有低收缩率ꎬ特别适用于半导体间隙的填充ꎮ文献[１４]使用了特定的ＰＨＰＳꎬ该ＰＨＰＳ的１ＨＮＭＲ光谱满足以下条件:从Ｎ３ＳｉＨ１和Ｎ２ＳｉＨ２导出的波峰称为波峰１ꎬ从ＮＳｉＨ３导出的波峰称为波峰２ꎬ[Ｐ１/(Ｐ１＋Ｐ２)]比率大于或等于０.７７ꎻ从波峰１与波峰２之间的最小点到４.７８ｐｐｍ的面积称为区域Ｂꎬ从４.７８ｐｐｍ到波峰１的最小点的面积称为区域Ａꎬ区域Ａ的面积(ＰＡ)相对于区域Ｂ的面积(ＰＢ)的比率(ＰＡ/ＰＢ)大于或等于１.５ꎬ使用该特定ＰＨＰＳ可制备层厚度均一性极佳的二氧化硅层ꎮ文献[１５]中制备了重均分子量(ＭＷ)为８０００至１５０００ꎬ氮含量占ＰＨＰＳ总重量的２５％至约３０％的ＰＨＰＳꎬ由该ＰＨＰＳ制备的二氧化硅层具有极佳的抗蚀刻性ꎮ除了研究ＰＨＰＳ结构对涂层性能的影响ꎬ大量研究将不同的改性原料与ＰＨＰＳ配合使用ꎬ从而制备具有不同性能的涂层ꎮ文献[１６]中使用数均分子量为１００~５００００的ＰＨＰＳꎬ以及以铝与硅的摩尔０３１南昌大学学报(工科版)２０２３年㊀比计含铝量不小于１.０ˑ１０－８且不大于１.０ˑ１０－４的铝化合物的涂料组合物ꎬ制备了具有较小平带位移(ｆｌａｔｂａｎｄｓｈｉｆｔ)的硅质膜ꎮ文献[１７－１８]中通过将ＰＨＰＳ溶液与含铝溶液㊁聚丙烯酸酯类溶液混合制备组合物ꎬ该组合物经过涂布㊁加热干燥后得到介电常数低于２.５并在环境气氛下基本上保持这种较低的介电常数而无须进行抗水处理的多孔硅石涂层ꎮ而文献[１９]中将包含不小于５个ＣＣ键间隔的含２个氨基的特定胺化合物与ＰＨＰＳ共用ꎬ从而以更快速度并在更低的温度下形成致密的硅质薄膜ꎮ此外ꎬ大量的文献报道了制备方法如何影响涂层性能ꎮ文献[２０]中通过涂布㊁干燥和紫外线照射ＰＨＰＳ原料得到氮氧化硅膜ꎬ该制备方法可克服氮氧化硅膜制备方法复杂㊁制备成本高的问题ꎮＰａｒｋ等[２１]将Ｎ２Ｏ等离子体处理ＰＨＰＳ并经６５０ħ空气转化制备ＳｉＯ２作为插层介电层(ＩＬＤ)ꎬ研究显示ＰＨＰＳ对纵横比为２３和宽为１５ｎｍ的沟槽形状具有非常好的填充性能ꎬ同时对亚３０ｎｍ硅电路具有非常好的平坦化性能ꎬＮ２Ｏ等离子后处理的ＩＬＤ可有效减少ＳｉＯ２的表面污染ꎮＳｕｚｕｒｉｋａｗａ等[２２]使用ＰＨＰＳ制备了光寻址电位传感器(ＬＡＰＳ)的钝化膜ꎬ并研究了Ｏ２等离子体处理对膜性能的影响ꎬ其中膜厚可达６００ｎｍꎬ薄膜ＬＡＰＳ的寿命可能超２周ꎮＭｅ￣ｈｔａ等[２３]同时研究了处理方式和后处理对涂层性能的影响ꎬ其使用ＵＶ处理㊁蒸汽退火处理旋涂ＰＨＰＳ薄膜ꎬ研究发现在蒸汽退火之前旋涂ＰＨＰＳ薄膜的宽带紫外线辐射可提高长宽比(>７１)间隙填充结构内最终ＳｉＯ２的密度ꎮ与仅经过蒸汽退火的薄膜相比ꎬ蒸汽退火后湿法蚀刻速率在ＵＶ处理平坦薄膜中的提高达１８％ꎬ在ȡ７１的长宽比间隙填充结构中的提高达２６％ꎬ其中紫外线的剂量对最终薄膜致密化起到了关键作用ꎮ２.２㊀ＰＨＰＳ涂层作为阻隔层阻隔层ꎬ特别是包括水蒸气在内的气体的阻隔层是电子及光学器件常用的表面涂层ꎮ文献[２４]中采用ＰＨＰＳ制备了阻隔层ꎬ该阻隔层和黏着剂层共同构成了黏着片ꎮ阻隔层的表层部的膜密度为２.４~４.０ｇｃｍ－３ꎬ相对于所述阻隔层的表层部中的氧㊁氮㊁硅的总量ꎬ氧原子㊁氮原子和硅原子的比例为６０％~７５％㊁０％~１０％㊁２５％~３５％ꎬ这是较早采用ＰＨＰＳ制备阻隔层的专利报道ꎮ文献[２５]也研究了ＰＨＰＳ结构对气体阻隔膜的影响ꎬ其使用了改性ＰＨＰＳ作原料ꎬ其中ＳｉＨ３与ＳｉＨ和ＳｉＨ２的总和之比[(ＳｉＨ３) (ＳｉＨ＋ＳｉＨ２)]为１ (１０~３０)ꎬ该结构ＰＨＰＳ制备所得的气体阻隔膜在高温高湿条件下保存稳定性优异ꎮ除仅使用ＰＨＰＳ原料ꎬＰＨＰＳ常与改性原料配合使用制备阻隔层ꎮ文献[２６]使用ＰＨＰＳ与金属化合物如三仲丁氧基铝制备得到结构式为ＳｉＯｘＮｙＭｚ的含硅膜ꎬ其中０.００１ɤＹ/(Ｘ＋Ｙ)ɤ０.２５㊁３.３０ɤ３ｙ＋２ｘɤ４.８０(上述化学式中ꎬＭ表示元素周期表的第２~第１４族元素中的至少一种(但不包括硅及碳)ꎬｘ为氧相对于硅的原子比ꎬｙ为氮相对于硅的原子比ꎬｚ为Ｍ相对于硅的原子比且为０.０１~０.３ꎬＸ＝ｘ/(１＋(ａｚ/４))ꎬＹ＝ｙ/(１＋(ａｚ/４)ꎬ其中ꎬａ为元素Ｍ的价数)ꎬ该气体阻隔膜在高温高湿条件下保存稳定性优异ꎮ文献[２７]使用ＰＨＰＳ和以下添加剂中的一种:１)烃基取代的胍类ꎻ２)包含氧以及氮作为组成成分的冠醚胺类ꎻ３)具有氨基取代的多环结构的环烷基类ꎻ４)烃基取代的肟类从而使所制备的膜具有良好的气体阻隔性能ꎮ除添加剂外ꎬ溶液也会影响ＰＨＰＳ阻隔层的性能ꎬ文献[２８]中通过限定ＰＨＰＳ具有下述式(１)[ ＳｉＨ２ＮＨ ]和(２)[ ＳｉＨＲＮＨ ]表示的结构单元ꎬ并限定结构单元(１)和(２)中ＳｉＲ键的数目相对于ＳｉＨ键与ＳｉＲ键的总数的比为０.０１以上０.０５(其中Ｒ为选自碳原子１~６的脂肪族烃基㊁碳原子数为６~１２的芳香族烃基㊁碳原子数为１~６的烷氧基的基团)ꎬ从而使其溶解于脂肪族烃类溶剂中ꎬ可使用该组合物制备水蒸气透过率低的类二氧化硅玻璃阻隔层ꎮ此外ꎬ还有大量文献研究制备方法对阻隔层的影响ꎬ例如文献[２９]中使用加热和等离子体处理的方法ꎬ以ＰＨＰＳ作原料制备厚度为１０~５００ｎｍ㊁折射率为１.４８~１.６３的隔气膜ꎮ文献[３０]在真空紫外照射条件下使用ＰＨＰＳ在高分子基材如聚碳酸酯㊁环烯烃聚合物㊁环烯烃共聚物和纤维素衍生物基材上制备生产率优异㊁具有非常优异的气体阻隔性且兼具相位差膜功能的气体阻隔性膜ꎬ该膜可用作挠性电子设备如ＯＬＥＤ的气体阻隔膜ꎮ文献[３１]中使用ＰＨＰＳ作为原料涂覆在基材上ꎬ照射最大峰波长为１６０~１７９ｎｍ的光ꎬ接着用最大峰波长比之前照射光的最大峰波长还长１０~７０ｎｍ的光进行照射ꎬ得到了具有良好阻气性能的硅质膜ꎮＳａｓａｋｉ等[３２]研究并讨论了真空紫外(ＶＵＶ)诱导与ＳｉＮ键数㊁ＰＨＰＳ薄膜组成和自由体积(存在于形成的ＳｉＮ网络中)对ＰＨＰＳ致密化过程的影响ꎬ发现ＶＵＶ辐照时通过形成ＳｉＮ键引起快速的氢释放和薄膜致密化ꎬ薄膜组成与残余氢原子和ＳｉＮ键的数量密１３１第２期㊀㊀㊀㊀㊀孟帅等:全氢聚硅氮烷涂层在光电领域的研究进展切相关ꎬ其研究结果可以作为开发具有较高密度和优异气体阻隔性能(与真空处理阻隔膜所表现出的性能相当)的溶液处理纳米ＳｉＮ薄膜的指南ꎮＳａｓａｋｉ等[３３]进一步在室温下氮气气氛中通过真空紫外(ＶＵＶ)辐照全氢聚硅氮烷(ＰＨＰＳ)溶液制备气体阻挡层ꎬ该层可具有４.８ˑ１０－５ｇｍ－２ｄ－１(阻隔性能接近玻璃)的阻气性能ꎬ这使其成为迄今为止性能最好的水蒸气阻隔材料之一ꎮ具有该性能的阻隔层厚度仅为９９０ｎｍꎬ在短的ＶＵＶ照射时间(每个ＰＨＰＳ层２.４ｍｉｎ)即可制备得到ꎮ许多文献专门研究了层叠膜工艺对于膜性能的影响ꎮ文献[３４]中气体阻隔性膜的制造方法包含在基材上形成第１阻隔层的工序和在上述第１阻隔层上形成第２阻隔层的工序ꎬ形成第２阻隔层的工序包含:在氧气浓度为２.０ˑ１０－４以下㊁水蒸气浓度为１.０ˑ１０－４以下的环境中使ＰＨＰＳ与金属化合物反应而制备涂布液㊁在上述第１阻隔层上涂布上述涂布液和对上述涂膜照射真空紫外线而对聚硅氮烷进行改性ꎬ所得到的膜在高温高湿条件下的稳定性优异ꎮ文献[３５]中提供了气体阻隔性膜ꎬ其结构是在基材上依次具有锚固涂层以及与上述锚固涂层接触且通过真空成膜法形成的气体阻隔层ꎬ上述锚固涂层是用真空紫外照射ＰＨＰＳ而得到的ꎬ并且将上述锚固涂层的厚度设为Ａ(ｎｍ)㊁将上述锚固涂层整体的氮原子相对于硅原子的原子比(Ｎ/Ｓｉ)设为Ｂ时ꎬＡˑＢɤ６０ꎬ使用该气体阻隔性膜的涂层使得电子设备在高温高湿环境下的耐久性优异ꎮ文献[３６]中使用ＰＨＰＳ制备了阻气性优异且无色透明性优异的阻气性层合体ꎬ其具有基材和阻气性单元ꎬ所述阻气性单元包含在所述基材一侧的阻隔层(１)和在所述阻隔层(１)的与基材一侧相反的面上的阻隔层(２)ꎬ所述阻气性单元的厚度为１７０ｎｍ~１０μｍꎬ折射率为１.４０~１.５０ꎬ所述阻隔层(２)的折射率为１.５０~１.７５ꎬ[阻隔层(１)的光学膜厚]/[阻隔层(２)的光学膜厚]为３.０以上ꎮ文献[３７]中公开了透明导电层叠层用膜㊁其制造方法及透明导电膜ꎬ使用ＰＨＰＳ制备的阻隔层使得具有该透明阻隔层的透明树脂膜基材的ＪＩＳＫ７１２９所规定的４０ħˑ９０％ＲＨ的水蒸气透过率为１.０ˑ１０－３ｇｍ－２ｄ以下ꎬ相当于１００μｍ该透明树脂层的ＪＩＳＫ７１２９所规定４０ħˑ９０％ＲＨ的水蒸气透过率为２０ｇｍ－２ｄ以下ꎮ２.３㊀ＰＨＰＳ涂层作为光学膜ＰＨＰＳ也经常被用于制备光学膜ꎬ例如可与改性原料一起形成组合物来制备光学膜ꎮ文献[３８]中通过(Ａ)ＰＨＰＳ和(Ｂ)从含硅氮烷的有机聚合物㊁含硅氧硅氮烷的有机聚合物㊁含脲硅氮烷的有机聚合物中选出的至少一种有机聚合物的组合物制备低折射率膜ꎮ文献[３９]中将含ＰＨＰＳ的溶液与含氟聚合物的溶液进行混合㊁涂布ꎬ从而制备强度高㊁耐油酸滑动的二氧化硅光学膜层ꎮ而Ｙａｍａｎｏ等[４０]使用ＰＨＰＳ的二甲苯溶液作为前体制备了掺杂螺吡喃(ＳＰ)的二氧化硅涂层ꎬ掺杂ＳＰ的ＰＨＰＳ薄膜是透明的和浅黄色的ꎬ随着ＰＨＰＳ向二氧化硅转化的进行ꎬ颜色变为红色ꎬ并且５００ｎｍ处的吸光度增加ꎮ曝光处理后ꎬ薄膜在空气中避光保存７３ｈ后ꎬ５００ｎｍ处的吸光度进一步增加ꎬ薄膜由红色变为深红色ꎮ由此获得的掺杂ＳＰ的二氧化硅涂层显示出可逆的光致变色反应ꎬ当薄膜分别用可见光和紫外光照射时ꎬ５００ｎｍ处的吸光度分别降低和增加ꎬ所制备的薄膜可用作光学膜ꎮ除使用有机或高分子改性原料外ꎬＫｈａｎ等[４１]在ＰＨＰＳ溶液中加入无机原料ＺｎＳ:Ｍｎ２＋纳米粒子的胶体溶液ꎬ通过刮刀法制备了发光薄膜ꎮ除原料影响产物性能外ꎬ制备方法也会影响光学膜的性能ꎮＮａｋａｇａｗａ等[４２]采用溶胶－凝胶法制备ＰＨＰＳ转化成的有机－无机杂化薄膜ꎬ然后将其涂覆在４层结构有机发光二极管(ＯＬＥＤ)的活性层上ꎮ相比不采用溶胶凝胶法制备活性层的ＯＬＥＤꎬ采用溶胶凝胶法制备的ＯＬＥＤ具有明显的电致发光性能ꎬ该性能可归因于活性层的不溶解ꎮ除关注具体的制备方法外ꎬ更多的文献报道了工艺参数对ＰＨＰＳ的影响ꎮＬｅｅ等[４３]通过二丁基醚溶液在Ｓｉ(１００)上制备了ＰＨＰＳ旋涂层ꎬ在４０５ｎｍＵＶ照射的条件下ꎬ在水或双氧水溶液中制备得到了致密氧化硅交联层ꎬ该层中Ｏ/Ｓｉ的化学计量比为１.５~１.７ꎬ折射率为１.４５~１.４７ꎮＢａｅｋ等[４４]在空气环境中和低温下使用强脉冲紫外光(ＩＰＬ)通过各种曝光能量(４.２㊁８.４和１２.６Ｊｃｍ－２)制备了ＰＨＰＳ衍生的ＳｉＯｘ层ꎬ然后测试了它们的化学性能㊁组成㊁转化率和折射率ꎬ所得的ＳｉＯｘ层表现出与热处理二氧化硅层(６００ħ)相似的１００％转化率和与无定形ＳｉＯ２(１.４５)相同的折射率ꎮ该ＩＰＬ工艺可有效地将ＰＨＰＳ转化为具有良好硬度㊁弹性模量和透明度的柔性聚合物薄膜上的ＳｉＯｘ层ꎬ可大规模应用于卷对卷制造工艺及光学薄膜行业ꎮ２.４㊀ＰＨＰＳ涂层作为其他功能膜太阳能电池用涂层是近年来ＰＨＰＳ应用比较活跃的领域ꎬ其在太阳能电池器件中所发挥的作用各２３１南昌大学学报(工科版)２０２３年㊀有不同ꎮ例如文献[４５]中公开了使用ＰＨＰＳ制备太阳能电池的介电阻挡层ꎬ阻挡层位于由金属或玻璃构成的基材和铜－铟－硫化物(ＣＩＳ)或铜－铟－镓－硒化物(ＣＩＧＳｅ)型光伏层状结构之间ꎮ文献[４６]中采用ＰＨＰＳ制备了薄膜太阳能电池的包封层ꎬ所制备的黄铜矿太阳能电池对于波长范围为３００~９００ｎｍ的光具有低于９５％的平均相对反射率ꎬ对于波长范围为１１００~１５００ｎｍ的光具有大于２００％的平均相对反射率ꎬ所得到的膜具有良好的抗老化性能ꎮ文献[４７]中采用ＰＨＰＳ制备了太阳能电池用防眩膜ꎬ防眩膜具有适合防眩性的表面凹凸ꎬ并能有效去除附着在表面上的污染物质ꎮ而Ｋｉｍ等[４８]通过真空紫外辐照将ＰＨＰＳ转化为二氧化硅的方法来封装柔性钙钛矿太阳能电池(ＰＳＣ)ꎮ为了避免ＰＨＰＳ溶液和ＶＵＶ(λ＝１７２ｎｍ)的高能光照射导致ＰＳＣ的降解ꎬ将ＣｄＳｅ/ＺｎＳ量子点作为阻挡层扩散在聚二甲基硅氧烷基质中ꎬ所得封装层水蒸气透过率为８.６３ˑ１０－３ｇｍ－２ｄ－１(３７.８ħꎬ１００％ＲＨꎬ相对湿度)ꎬ将这种方法应用于柔性太阳能电池ꎬ其室温寿命延长了４００多小时ꎮ进一步地ꎬＫｉｍ等[４９]也通过真空紫外辐照将ＰＨＰＳ转化为二氧化硅的方法来封装柔性钙钛矿太阳能电池(ＰＳＣ)ꎬ所得的封装层呈ＰＨＰＳ/聚对苯二甲酸乙二醇酯(ＰＥＴ)/ＰＨＰＳ三明治结构ꎬ所得封装层水蒸气透过率为０.９２ˑ１０－３ｇｍ－２ｄ－１(３７.８ħꎬ１００％ＲＨꎬ相对湿度)ꎬ可使得电池在环境温度下工作１０００ｈ后仍保持稳定ꎮ此外文献[５０]中将ＰＨＰＳ溶解于二甲苯中而形成界面液ꎬ界面液的ＰＨＰＳ遇氨水后水解ꎬ将钙钛矿薄膜黏接在氧化钛致密层ꎬ从而推进了钙钛矿光伏产业的规模化生产ꎮ除了上述常用的介电层㊁阻隔层㊁光学层外ꎬＰＨＰＳ还可用于制备其他功能层ꎮ例如文献[５１]中使用ＰＨＰＳ在基材上制备化合物层ꎬ使化合物层中至少一部分的硅氮烷化合物转换为具有硅氧烷键的化合物ꎬ并且在化合物层上形成由银或以银为主要成分的合金构成的金属层ꎬ由此制备了透明的导电膜ꎮ文献[５２]中使用包含溶剂㊁ＰＨＰＳ和波长转换剂的组合物制备相对于水溶液具有５０％或更高的可见光透射率的波长转换薄膜ꎮ文献[５３]中制备了用于电子元器件的导热绝缘板ꎬ具体来说是在金属基板上依次层叠第一氧化物层㊁第二氧化物层和由ＰＨＰＳ固化得到的二氧化硅的涂层ꎬ所得到的绝缘板具有良好的导热性能及绝缘性能ꎮ文献[５４－５６]中在交联剂存在下通过光照交联反应制备ＰＨＰＳ嵌段共聚物ꎬ该ＰＨＰＳ包含具有含５个以上硅的聚硅烷骨架的直链或环状的嵌段Ａ和具有含２０个以上硅的聚硅氮烷骨架的嵌段Ｂꎬ这种特殊结构的ＰＨＰＳ可用于制备厚度大㊁密度高和与基板亲和力强的牺牲膜ꎮ３　结论㊀㊀我国在光电领域的综合竞争力与发达国家仍存在较大的差距ꎬＰＨＰＳ涂层优异的加工性能和产物性能使其在光电领域具有广阔的应用前景ꎮ在ＰＨＰＳ的制备方面ꎬ我国的综合实力较弱[５７]ꎬ而对于ＰＨＰＳ涂层的应用ꎬＡＺ电子材料㊁三星株式会社㊁柯尼卡美能达株式会社㊁琳得科株式会社等发达国家的申请人在我国开展专利布局早ꎬ专利数量多ꎮ相比于国外在ＰＨＰＳ涂层方面的研究ꎬ国内的研究报道较少ꎬ针对ＰＨＰＳ在光电领域的应用研究更是鲜有报道ꎬ这无疑对我国光电行业的发展提出了挑战ꎮ我国应加强ＰＨＰＳ制备方法与应用方法的研究ꎬ突破ＰＨＰＳ制备与应用存在的难点并加强知识产权保护ꎬ打造有竞争力的ＰＨＰＳ涂层产业链ꎮ参考文献:[１]㊀张宗波ꎬ肖凤艳ꎬ罗永明ꎬ等.全氢聚硅氮烷的应用及产业化[Ｊ].精细与专用化学品ꎬ２０１３ꎬ２１(７):２５－２８. [２]ＫＯＺＵＫＡＨꎬＮＡＫＡＪＩＭＡＫꎬＵＣＨＩＹＡＭＡＨ.Ｓｕｐｅｒｉｏｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｉｌｉｃａｆｉｌｍｓｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉ￣ｌａｚａｎｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｌｋｏｘｉｄｅ￣ｄｅｒｉｖｅｄｓｉｌｉｃａｆｉｌｍｓ[Ｊ].ＡＣＳＡｐ￣ｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓꎬ２０１３ꎬ５(１７):８３２９－８３３６. [３]冈村聪也ꎬ神田崇ꎬ樱井一成ꎬ等.全氢聚硅氮烷㊁以及包含其的组合物㊁以及使用了其的二氧化硅质膜的形成方法:ＣＮ２０１４８００６６１４２.６[Ｐ].２０１８－１０－１９. [４]ＬＥＥＪＹꎬＴＡＫＥＩＣＨＩＴꎬＳＡＩＴＯＲ.Ｓｔｕｄｙｏｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅ/ｓｉｌｉｃａｎａｎｏ￣ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｏｖｉｄｅｄｆｒｏｍｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ[Ｊ].Ｐｏｌｙ￣ｍｅｒꎬ２０１６ꎬ９９:５３６－５４３.[５]ＬＥＥＪＹꎬＳＡＩＴＯＲ.Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙａｎｄｗａｔｅｒｖａｐｏｒｂａｒｒｉｅｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅｓｉｌｉｃａｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｏ￣ｖｉｄｅｄｗｉｔｈｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１６ꎬ１３３(４７):４４２３８. [６]ＳＯＫＲＩＭＮＭꎬＯＮＩＳＨＩＮＴꎬＤＡＩＫＯＹꎬｅｔａｌ.Ｈｙｄｒｏｐｈｏ￣ｂｉｃｉｔｙｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓｓｉｌｉｃａ￣ｂａｓｅｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｏｒｇａｎｉｃｈｙｂｒｉｄｍａｔｅｒｉａｌｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅｃｈｅｍｉｃａｌｌｙｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈａｌｃｏｈｏｌｓ[Ｊ].Ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ＆ＭｅｓｏｐｏｒｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１５ꎬ２１５:１８３－１９０.[７]王丹ꎬ郭香ꎬ李鹏飞ꎬ等.全氢聚硅氮烷－氧化硅的转化３３１第２期㊀㊀㊀㊀㊀孟帅等:全氢聚硅氮烷涂层在光电领域的研究进展过程研究[Ｊ].化学学报ꎬ２０２２ꎬ８０(６):７３４－７４０. [８]张宗波ꎬ肖凤艳ꎬ罗永明ꎬ等.全氢聚硅氮烷(ＰＨＰＳ)涂层材料研究进展[Ｊ].涂料工业ꎬ２０１３ꎬ４３(４):７４－７９. [９]梁倩影ꎬ赵莉ꎬ孙宁ꎬ等.全氢聚硅氮烷用于塑料表面硬化涂层的研究进展[Ｊ].表面技术ꎬ２０１８ꎬ４７(５):９１－９７. [１０]张宗波ꎬ王丹ꎬ徐彩虹.全氢聚硅氮烷转化法制备氧化硅气体阻隔涂层[Ｊ].涂料工业ꎬ２０１６ꎬ４６(８):８２－８７. [１１]ＡＺ电子材料(日本)株式会社.含有聚硅氮烷的涂布组合物:ＪＰ２０１００００１８８３[Ｐ].２０１３－０３－２７.[１２]ＬＡＩＲｌｉｑｕｉｄｅꎬＳｏｃｉｅｔｅＡｎｏｎｙｍｅＰｏｕｒＬＥｔｕｄｅＥｔＬＥｘ￣ｐｌｏｉｔａｔｉｏｎＤｅｓＰｒｏｃｅｄｅｓＧｅｏｒｇｅｓＣｌａｕｄｅ.Ｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉ￣ｌａｚａｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｆｏｒｍｉｎｇｏｘｉｄｅｆｉｌｍｓｕｓｉｎｇｓａｍｅ:ＵＳ２０１９０１８９８５[Ｐ].２０１９－０８－２９. [１３]ＬＡＩＲｌｉｑｕｉｄｅꎬＳｏｃｉｅｔｅＡｎｏｎｙｍｅＰｏｕｒＬＥｔｕｄｅＥｔＬＥｘ￣ｐｌｏｉｔａｔｉｏｎＤｅｓＰｒｏｃｅｄｅｓＧｅｏｒｇｅｓＣｌａｕｄｅ.Ｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉ￣ｌａｚａｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｆｏｒｍｉｎｇｎｉｔｒｉｄｅｆｉｌｍｓｕｓｉｎｇｓａｍｅ:ＵＳ２０１９０１９０００[Ｐ].２０１９－０８－２９. [１４]尹熙灿ꎬ金佑翰ꎬ高尚兰ꎬ等.用于形成二氧化硅层的组成物㊁二氧化硅层及电子装置:ＣＮ２０１５１０２８２７１２.１[Ｐ].２０１６－１２－０７.[１５]三星ＳＤＩ株式会社.用于形成二氧化硅层的组成物㊁二氧化硅层以及电子装置:ＣＮ２０２１１０４０６１０５.７[Ｐ].２０２１－１０－２２.[１６]清水泰雄ꎬ一山昌章ꎬ名仓映乃.具有较小平带位移的硅质膜及其制备方法:ＣＮ２００５８００２６８９３.６[Ｐ].２００７－０７－１８.[１７]ＡＯＫＩＴꎬＳＨＩＭＩＺＵＹ.Ｌｏｗ￣ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙｐｏｒｏｕｓｓｉｌｉｃｅｏｕｓｆｉｌｍꎬｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｄｅｖｉｃｅｓｈａｖｉｎｇｓｕｃｈｆｉｌｍｓꎬａｎｄｃｏａｔｉｎｇｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｆｏｒｆｏｒｍｉｎｇｔｈｅｆｉｌｍ:ＵＳ２００１０００９７３５[Ｐ].２００３－０５－２９.[１８]ＡＯＫＩＴꎬＳＨＩＭＩＺＵＹ.Ｐｏｒｏｕｓｓｉｌｉｃｅｏｕｓｆｉｌｍｈａｖｉｎｇｌｏｗｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙꎬｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｃｏａｔｉｎｇｃｏｍｐｏｓｉ￣ｔｉｏｎ:ＵＳ２００３０３６３００７[Ｐ].２００４－０２－１２.[１９]ＡＺＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ(Ｊａｐａｎ)ＫＫ.Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｔａｉ￣ｎｉｎｇｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅｃｏｍｐｏｕｎｄꎬｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｄｅｎｓｅｓｉｌｉ￣ｃｅｏｕｓｆｉｌｍ:ＪＰ２００８０６９４０６[Ｐ].２００９－０４－３０.[２０]ＡＺ电子材料(日本)株式会社.形成氮氧化硅膜的方法和具有由此形成的氮氧化硅膜的衬底:ＪＰ２０１１０６４２４８[Ｐ].２０１２－１２－２７.[２１]ＰＡＲＫＫＳꎬＫＯＰＳꎬＫＩＭＳＤ.ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＮ２Ｏｐｌａｓｍａｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅｓｐｉｎ￣ｏｎ￣ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓｆｏｒｉｎｔｅｒ￣ｌａｙｅｒ￣ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓꎬ２０１４ꎬ５５１:５７－６０.[２２]ＳＵＺＵＲＩＫＡＷＡＪꎬＮＡＫＡＯＭꎬＴＡＫＡＨＡＳＨＩＨ.Ｓｕｒｆａｃｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｈｉｎ￣ｆｉｌｍｌａｐｓｗｉｔｈｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ￣ｄｅｒｉｖｅｄｓｉｌｉｃａｔｒｅａｔｅｄｂｙＯ２ｐｌａｓｍａ[Ｊ].ＩＥＥＪＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１１ꎬ６(４):３９２－３９３.[２３]ＭＥＨＴＡＳꎬＳＨＥＮＧＨꎬＫＲＩＳＨＮＡＮＲꎬｅｔａｌ.ＵＶａｓｓｉｓｔｅｄｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ(ＰＨＰＳ)ｂａｓｅｄｓｐｉｎ￣ｏｎｇｌａｓｓｉｎｈｉｇｈａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏｇａｐｆｉｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ[Ｊ].ＥＣＳＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓꎬ２０１８ꎬ８５(１３):７１７－７２８.[２４]上村和惠ꎬ网野由美子ꎬ铃木悠太ꎬ等.粘着片以及电子设备:ＣＮ２０１１８００４２７６９.４[Ｐ].２０１４－１２－１０.[２５]伊东宏明.改性聚硅氮烷㊁含有该改性聚硅氮烷的涂布液及使用该涂布液而制造的气体阻隔性膜:ＣＮ２０１５８０００６８４９.２[Ｐ].２０１６－０９－１４.[２６]长谷川彰ꎬ黑田俊也ꎬ石飞昌光ꎬ等.气体阻隔性层叠膜:ＣＮ２０１０８００１５８７９.７[Ｐ].２０１５－０１－０７.[２７]森田敏郎.膜形成组合物:ＣＮ２００７８００２４４０２.３[Ｐ].２０１２－０６－０６.[２８]信越化学工业株式会社.含聚硅氮烷的组合物:ＣＮ２０１９１０６４５０２０.７[Ｐ].２０２２－０７－１２.[２９]永绳智史ꎬ铃木悠太.改性聚硅氮烷膜及隔气膜的制造方法:ＣＮ２０１２８００２６４６９.１[Ｐ].２０１５－０９－０９.[３０]本田诚.气体阻隔性膜㊁电子设备用基板和电子设备:ＣＮ２０１３８００２１９７７.５[Ｐ].２０１７－０２－２２.[３１]尾崎祐树ꎬ樱井贵昭ꎬ小林政一.硅质致密膜的形成方法:ＣＮ２０１３８００５２７０１.３[Ｐ].２０１７－０３－０８.[３２]ＳＡＳＡＫＩＴꎬＳＵＮＬＮꎬＫＵＲＯＳＡＷＡＹꎬｅｔ.ａｌ.Ｎａｎｏｍｅｔｅｒ￣ｔｈｉｃｋｓｉｎｆｉｌｍｓａｓｇａｓｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓｄｅｎｓｉｆｉｅｄｂｙｖａｃｕｕｍＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ[Ｊ].ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＮａｎｏＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０２１ꎬ４(１０):１０３４４－１０３５３.[３３]ＳＡＳＡＫＩＴꎬＳＵＮＬꎬＫＵＲＯＳＡＷＡＹꎬｅｔ.ａｌ.Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｒｏ￣ｃｅｓｓｅｄｇａｓｂａｒｒｉｅｒｓｗｉｔｈｇｌａｓｓ￣ｌｉｋｅｕｌｔｒａｈｉｇｈｂａｒｒｉｅｒｐｅｒ￣ｆｏｒｍａｎｃｅ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＩｎｔｅｒｆａｃｅｓꎬ２０２２ꎬ９(３４):２２０１５１７.[３４]铃木一生ꎬ河村朋纪.气体阻隔性膜的制造方法:ＣＮ２０１７８００４０１０８.５[Ｐ].２０２０－１０－１６.[３５]柯尼卡美能达株式会社.气体阻隔性膜和电子设备:ＪＰ２０１５０６８２２７[Ｐ].２０１６－０１－２１.[３６]大桥健宽ꎬ岩屋涉ꎬ铃木悠太.阻气性层合体㊁电子器件用部件及电子器件:ＣＮ２０１６８００１９７２４.８[Ｐ].２０１７－１１－２８.[３７]森田亘ꎬ原务ꎬ西岛健太ꎬ等.透明导电层叠层用膜㊁其制造方法及透明导电膜:ＣＮ２０１６８００１７０８９.Ｘ[Ｐ].２０２０－０６－３０.[３８]ＡＺ电子材料(日本)株式会社.用于形成低折射率膜的组合物㊁形成低折射率膜的方法以及通过该形成方法形成的低折射率膜和抗反射膜:ＪＰ２０１２０５４７０５[Ｐ].２０１２－０９－０７.[３９]小堀重人.涂布液㊁改性二氧化硅膜及其制备方法:ＣＮ２０１４１０１８３２５９.４[Ｐ].２０１６－１１－２３.[４０]ＹＡＭＡＮＯＡꎬＫＯＺＵＫＡＨ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃａｃｏａｔｉｎｇｓｈｅａｖｉｌｙｄｏｐｅｄｗｉｔｈｓｐｉｒｏｐｙｒａｎｕｓｉｎｇｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅａｓｔｈｅｓｉｌｉｃａｓｏｕｒｃｅａｎｄｔｈｅｉｒｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[Ｊ].４３１南昌大学学报(工科版)２０２３年㊀ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＢꎬ２００９ꎬ１１３(１７):５７６９－５７７６.[４１]ＫＨＡＮＳꎬＡＨＮＨＹꎬＨＡＮＪＳꎬｅｔａｌ.ＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｓｉｌｉｃａｆｉｌｍｓｐｒｅｐａｒｅｄｕｓｉｎｇｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅａｎｄＭｎ￣ｄｏｐｅｄＺｎＳｎａｎｏｐｈｏｓｐｈｏｒｓ[Ｊ].ＡｐｐｌｉｅｄＳｕｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０２０ꎬ５１１:１４５４４１.[４２]ＮＡＫＡＧＡＷＡＲꎬＪＩＴＳＵＩＹꎬＥＭＯＴＯＡꎬｅｔ.ａｌ.Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃａｇｌａｓｓｔｈｉｎｆｉｌｍｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｏｒｇａｎｉｃｅｍｉｓｓｉｖｅｍａｔｅ￣ｒｉａｌｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｍｕｌｔｉ￣ｌａｙｅｒｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓ[Ｊ].ＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｒｙｓｔａｌｓａｎｄＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｓꎬ２０１６ꎬ６４１(１):１１１－１１８.[４３]ＬＥＥＪＳꎬＯＨＪＨꎬＭＯＯＮＳＷꎬｅｔ.ａｌ.Ａｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｃｏｎ￣ｖｅｒｔｉｎｇｐｅｒｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅｔｏＳｉＯｘａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ[Ｊ].ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄＳｏｌｉｄ￣ＳｔａｔｅＬｅｔｔｅｒｓꎬ２００９ꎬ１３(１):２３－２５.[４４]ＢＡＥＫＪＪꎬＰＡＲＫＳＭꎬＫＩＭＹＲꎬｅｔ.ａｌ.ＩｎｔｅｎｓｅｐｕｌｓｅｄＵＶｌｉｇｈｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｏｄｅｓｉｇｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｏｐｔｉｃａｌｆｉｌｍｓｆｒｏｍｐｅｒ￣ｈｙｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ:ａｎａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｔｏｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０２２ꎬ(１):２５４－２７３.[４５]ＣｌａｒｉａｎｔＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＬｔｄ.Ｓｏｌａｒｃｅｌｌｓｗｉｔｈａｂａｒｒｉｅｒｌａｙｅｒｂａｓｅｄｏｎｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ:ＥＰ２０１０００１６３８[Ｐ].２０１０－０９－２３. [４６]罗德Ｋꎬ斯图加诺维克Ｓꎬ斯克涅比斯Ｊꎬ等.具有基于聚硅氮烷的包封层的太阳能电池:ＣＮ２０１０８００１８７３２.３[Ｐ].２０１４－１０－２９.[４７]株式会社钟化.太阳能电池组件用防眩膜㊁带有防眩膜的太阳能电池组件及它们的制造方法:ＪＰ２０１４０６６７９０[Ｐ].２０１５－０１－０８.[４８]ＫＩＭＪꎬＪＡＮＧＪＨꎬＫＩＭＪＨꎬｅｔ.ａｌ.Ｉｎｏｒｇａｎｉｃｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎ￣ｐｒｏｃｅｓｓｉｂｌｅｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅｆｏｒｆｌｅｘｉｂｌｅｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ[Ｊ].ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＥｎｅｒｇｙＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０２０ꎬ３(９):９２５７－９２６３.[４９]ＫＩＭＤＪꎬＪＥＯＮＧＧꎬＫＩＭＪＨꎬｅｔ.ａｌ.Ｄｅｓｉｇｎｏｆａｆｌｅｘｉｂｌｅｔｈｉｎ￣ｆｉｌｍｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔｗｉｔｈｓａｎｄｗｉｃｈｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｐｅｒｈｙ￣ｄｒｏｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅｌａｙｅｒｓ[Ｊ].ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒ￣ｆａｃｅｓꎬ２０２２ꎬ１４(３０):３４６７８－３４６８５.[５０]孙越ꎬ林纲正ꎬ陈刚.一种钙钛矿薄膜制备设备㊁方法及钙钛矿太阳能电池:ＣＮ２０２１１１４５１９９３.０[Ｐ].２０２２－０３－２５.[５１]鬼头朗子ꎬ神崎寿夫ꎬ大下格.透明导电膜及其制造方法:ＣＮ２０１０１０００３９９８.２[Ｐ].２０１３－１１－０６.[５２]赵素惠ꎬ韩准秀ꎬ李昇勇ꎬ等.具有聚硅氮烷和波长转换剂的涂覆组成物和波长转换片:ＣＮ２０１５１００１９２２９.４[Ｐ].２０１８－０５－１５.[５３]汪洋ꎬ宋延林ꎬ张佑专.导热绝缘板及其制备方法和电子元器件:ＣＮ２０１７１０９１１６３８.４[Ｐ].２０１９－０７－０５. [５４]ＮＡＫＡＭＯＴＯＮꎬＦＵＪＩＷＡＲＡＴꎬＳＡＴＯＡ.Ａｍｏｒｐｈｏｕｓｓｉｌｉ￣ｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇｂｌｏｃｋｃｏｐｏｌｙｍｅｒａｎｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｐｒｏｄｕｃｉｎｇａｍｏｒｐｈｏｕｓｓｉｌｉｃｏｎｆｉｌｍｕｓｉｎｇｓａｍｅ:ＵＳ２０１９１７２９８５４９[Ｐ].２０２２－０１－２０.[５５]ＭｅｒｋＰａｔｅｎｔＧｍｂｈ.Ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｐｒｏｄｕｃｉｎｇａｍｏｒｐｈｏｕｓｓｉｌｉ￣ｃｏｎｓａｃｒｉｆｉｃｅｆｉｌｍａｎｄａｍｏｒｐｈｏｕｓｓｉｌｉｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇｃｏｍｐｏｓｉ￣ｔｉｏｎ:ＥＰ２０１９０８２５８１[Ｐ].２０２０－０６－０４.[５６]ＦＵＪＩＷＡＲＡＴꎬＳＡＴＯＡ.Ｓｉｌｉｃｏｕｓｆｉｌｍｆｏｒｍｉｎｇｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇｂｌｏｃｋｃｏｐｏｌｙｍｅｒａｎｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｐｒｏｄｕｃｉｎｇｓｉ￣ｌｉｃｅｏｕｓｆｉｌｍｕｓｉｎｇｓａｍｅ:ＵＳ２０１９１７４１６００５[Ｐ].２０２２－０８－０２.[５７]孟帅ꎬ逄贝莉.聚硅氮烷制备专利技术分析[Ｊ].江西师范大学学报(自然科学版)ꎬ２０２２ꎬ４６(４):４１１－４１６.５３１第２期㊀㊀㊀㊀㊀孟帅等:全氢聚硅氮烷涂层在光电领域的研究进展。

有关国家重要研发计划重要专项

邵增务
1250
4.5
2
2016YFC1100200
生物材料化学信号、微纳米结构及力学特性对非骨组织再生诱导作用及其机制研究
中国科学院上海硅酸盐研究所
常江
750
4.5
3
2016YFC1100400
生物材料表面/界面及表面改性研究
浙江大学
高长有
1400
4.5
4
2016YFC1100500
具有生物功能的个性化假体快速成型及3D打印关键技术研究与应用
中国人民解放军第三军医大学
唐康来
1315
4.5
5
2016YFC1100600
个性化硬组织重建植入器械的3D打印技术集成和应用研究
上海交通大学
郝永强
1185
4.5
6
2016YFC1100700
可降解医用高分子原材料产业化及其植入器械临床应用关键技术
中国科学院长春应用化学研究所
陈学思
1580
4.5
7
2016YFC1100800
中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所
王常勇
1050
4.5
13
2016YFC1101400
人类器官的构建及工程化技术体系建立
中国人民解放军第四军医大学
金岩
950
4.5
14
2016YFC1101500
脊髓损伤及脑损伤再生修复生物材料产品的研发
烟台正海生物科技股份有限公司
张赛
2000
4.5
15
2016YFC1101600
26
2016YFC1102700
新型牙种植体研发及其工程化技术研究
成都普川生物医用材料股份有限公司

2012CB932800-G

项目名称：高比能直接甲醇燃料电池关键纳米材料与纳米结构研究首席科学家：杨辉上海中科高等研究院起止年限：2012.1至2016.8依托部门：中国科学院上海市科委一、关键科学问题及研究内容围绕移动电源对高比能的重大应用需求，针对DMFC在能量转换效率、功率密度、成本和寿命等方面存在的问题，在以下三个层面上开展相应的基础研究：(1) 原子和分子水平：利用密度泛函理论（DFT）为主的量化计算与分子动力学模拟以及各种谱学技术，开展低铂纳米电催化剂和新型离子交换膜的结构设计与分子水平的评估表征、关键材料及其集合体膜电极表/界面的演化过程、相关电化学过程的热力学和动力学等研究，阐明表/界面结构和物理化学性质及电极反应动力学规律，揭示关键材料的结构稳定性和膜电极界面演化机制，指导新材料和纳米新结构的设计和开发。

(2) 纳米尺度层次：以原子、分子水平的研究为指导，借助分子动力学模拟、介观粒子耗散动力学模拟以及纳米合成、控制及组装技术，研究纳米电催化剂和新型离子交换膜的可控制备、有序化纳米结构膜电极可控构建过程中的基础科学问题。

多层次研究电子转移和离子传输的特性和规律以及表/界面演化的机制，在纳米尺度上对关键纳米材料和膜电极的结构、组份、表/界面特性等进行表征和调控，实验上揭示影响纳米材料和纳米结构稳定性的关键因素，阐明界面结构与性能间的内在联系和规律，实现对关键材料和膜电极结构和性能的调控。

(3) 集成应用层面：通过高性能纳米电催化剂和离子交换膜在膜电极上集成应用的研究，探索关键材料之间的匹配和兼容性以及相互间作用机制；开展高性价比关键材料和膜电极规模化制备过程及其科学基础研究，开展膜电极在DMFC上的集成应用以及关键技术研究，通过系统集成的模拟与分析实现系统集成的优化。

拟解决的关键科学问题包括：(1) 低成本、仅表层含铂纳米电催化剂的结构设计原理与可控制备方法表层含铂内核非铂的核壳结构催化剂是实现（超）低铂燃料电池催化剂的一种理想解决方案。

纳米陶瓷微粒具有吸收红外光同时能起到保暖作用

纳米陶瓷微粒具有吸收红外光同时能起到保暖作用佚名【期刊名称】《山东陶瓷》【年(卷),期】2012(035)006【摘要】山东大学晶体材料国家重点实验室黄柏标教授介绍，陶瓷微粒确实是具有吸收红外光的作用，不仅可以吸收日光中的红外光，也可以吸收人体散发的红外光，具有可以调节温度的作用，但是对于市面上声称添加陶瓷微粒的“色拉姆”保暖内衣，他对此没有研究，不太好说，对于商场里宣传的保暖内衣能够调节体温，他持怀疑态度。

该技术日本则处于国际领先地位对于陶瓷微粒能否添加到衣物中起到调节体温的作用，陶瓷微粒添加之后有一定的保暖效果。

纳米陶瓷微粒可以固定在有机纤维上，用有机纤维材料制成的保暖内衣，能够吸收一部分人体或者是外界散发出的红外线，起到一定的保暖作用。

但是现在关键的问题是成本和技术，成本较高，技术上也有很大的难度，而该技术日本则处于国际领先地位。

青岛大学纺织服装学院于湖生教授说，现在纳米陶瓷微粒应用广泛，可以说是各种功能都有，但是陶瓷微粒在服装上并不常用，从理论上来说有一定的作用，在检测方面，只能通过对功能进行检测，也就说，想要检测保暖内衣是否有陶瓷微粒，只能通过检测保暖内衣的保暖作用来检测。

市场上宣称添加纳米陶瓷微粒的保暖内衣很难确定是否真的添加，想要从保暖内衣的纤维中直接检测出是否有纳米陶瓷微粒，难度非常大，纳米陶瓷粉体是介于固体与分子之间的具有纳米数量级（0．1～lOOnm）尺寸的亚稳态中间物质，必须要用万倍以上的电子显微镜来检测（1纳米相当于十亿分之一米），而且检测到纳米级单位的时候，很难确定检测到的是不是陶瓷微粒。

现在在山东省内有陶瓷微粒检测能力的机构并不多，一般的检测方法也检测不出来。

对于市场上宣称添加纳米陶瓷微粒的保暖内衣，很难确定是否真的添加有陶瓷微粒，很难检测，消费者在购买保暖内衣的时候要谨慎选择。

【总页数】1页(P26-26)【正文语种】中文【中图分类】TQ174.758【相关文献】1.纳米陶瓷多孔微粒绝热节能材料涂层技术在储罐上的应用 [J], 马晓鹏;陈丽英2.具有亲油性及近红外光吸收特性的金属细菌卟吩的合成与表征 [J], 孙二军;陈志源;LINDSEY Jonathan S.3.具有核壳结构球形微粒的电磁波散射与吸收 [J], 田红艳;王省哲4.邬贺铨：网络一定意义上起到了纪检想起到的作用 [J], ;5.周围介质及微粒间相互作用对微粒光吸收影响的光声光谱研究 [J], 李若林;李增发因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

频域滤波的高光去除方法

激光与光电子学进展５０，０５１２０５（２０１３）Ｌａｓｅｒ　＆Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ○Ｃ２０１３《中国激光》杂志社基于频域滤波的高光去除方法柴玉亭１　王　昭２　高建民１　黄军辉２１西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，陕西西安７１００４９２西安交通大学机械工程学院，陕西西安（）７１００４９摘要　结构光三维测量广泛应用于测量物体外轮廓，但使用这种技术测量金属零部件时，会由于金属表面的局部强反射形成高光区域，这种高光致使相机饱和、信息丢失，造成条纹中心提取不准确，从而产生较大的测量误差。

因此，寻找一种有效的手段来避免高光问题是非常必要的。

基于结构光测量系统自身的特点，提出一种新的高光去除方法———频域滤波法。

该方法将高光视作噪声，通过对比分析漫反射光条和高光光条频谱分布的不同，制作合适的滤波器以滤除高光。

通过３ｄｓｍａｘ软件仿真，模拟高光效果，测试频域滤波后的条纹中心提取精度比不滤除前提高０．８ｐｉｘｅｌ。

将该方法应用于实际叶片测量中，较好地解决了其中的高光问题。

仿真和实验均证明，频域滤波法可以在一定程度上降低高光对结构光条纹中心提取准确度的影响。

关键词　测量；结构光三维测量；高光去除；频域滤波；条纹中心中图分类号　ＴＨ７４１文献标识码　Ａｄｏｉ：１０．３７８８／ＬＯＰ５０．０５１２０５Ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ　Ｒｅｍｏｖａｌ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｄｏｍａｉｎ　ＦｉｌｔｅｒｉｎｇＣｈａｉ　Ｙｕｔｉｎｇ１　Ｗａｎｇ　Ｚｈａｏ２　Ｇａｏ　Ｊｉａｎｍｉｎ１　Ｈｕａｎｇ　Ｊｕｎｈｕｉ　２１Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ′ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ　７１００４９，Ｃｈｉｎａ２Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ′ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ　７１００４９，烄烆烌烎ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ（３Ｄ）ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　ｌｉｇｈｔ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｏｂｊｅｃｔｓ′ｏｕｔｌｉｎｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｗｈｅｎ　ｉｔ　ｉｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｐａｒｔｓ，ｓｏｍｅ　ｐａｒｔｓ　ｏｆ　ｉｎｔｅｎｓｅ　ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ（ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ　ｏｒ　ｓｐｅｃｕｌａｒ　ｌｉｇｈｔ）ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｍｅｔａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｗｏｕｌｄ　ｆｏｒｍ　ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ　ａｒｅａ．Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｎｓｅ　ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ　ｌｉｇｈｔ　ｃａｎｍａｋｅ　ＣＣＤ　ｓａｔｕｒａｔｅ　ａｎｄ　ｃａｕｓｅ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｓｔｒｉｐｅ　ｉｎａｃｃｕｒａｔｅ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｅｒｒｏｒｓ　ｗｏｕｌｄ　ａｐｐｅａｒ　ｉｎ　ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｕｓ，ｉｔ　ｉｓ　ａ　ｍａｔｔｅｒ　ｏｆ　ｇｒｅａｔ　ｕｒｇｅｎｃｙ　ｔｏ　ｆｉｎｄ　ａ　ｗａｙ　ｔｏ　ａｖｏｉｄ　ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ．Ｗｅ　ｔｒｙ　ｔｏ　ｕｓｅ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　ｌｉｇｈｔ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｏ　ｐｒｏｐｏｓｅ　ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ　ｒｅｍｏｖａｌ———ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｄｏｍａｉｎ　ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ．Ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ　ｉｓ　ｄｅｆｉｎｅｄ　ａｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｎｏｉｓｅ，ａｎｄ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃｏｍｐａｒｅｓ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ａｎｄｄｉｆｆｕｓｅ　ｌｉｇｈｔ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｔｏ　ｒｅｍｏｖｅ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｈｉｇｈｌｉｇｈｔ　ｉｎ　３ｄｓｍａｘ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ｇｅｔ　０．８ｐｉｘｅｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｓｔｒｉｐｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｒｅａｌ　ｂｌａｄｅ　ｔｅｓｔ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ａｎｄ　ｐｒｏｖｅ　ｔｈａｔ　ｉｔ　ｉｓ　ａ　ｂｅｔｔｅｒ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｎ　ａｃｔｕａｌ　ｂｌａｄｅ　ｔｅｓｔ．Ｂｏｔｈ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｃｏｎｆｉｒｍ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃｏｕｌｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｉｎ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ　ｓｔｒｉｐｅ　ｃｅｎｔｅｒ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　ｌｉｇｈｔ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｈｉｇｈｌｉｇｈｔ　ｒｅｍｏｖａｌ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｄｏｍａｉｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇ；ｌｉｇｈｔ　ｓｔｒｉｐｅ　ｃｅｎｔｅｒＯＣＩＳ　ｃｏｄｅｓ　１２０．３９３０；１２０．２４４０；１２０．５７００；１２０．６６５０收稿日期：２０１３－０１－１４；收到修改稿日期：２０１３－０３－０６；网络出版日期：２０１３－０４－２８基金项目：国家自然科学基金（６１０７８０４２）资助课题。

“稀土纳米功能材料的可控合成、组装及构效关系研究”获2011年度国家自然科学奖评审通过

构效关系研究 ”获２１年度国家自然科０１学奖评审通过
２１年度国家科学技术奖评审工作已经结束，教育部０１
张亚文、聆东、孙高松完成的 “ 稀功，将进入中试阶段。项目是由阿拉善盟科技局根据企业推荐的由北京大学严纯华、该组获２ｌ０１需求，线中科院过程工程研究所，牵与晨宏力化工有限责任土纳米功能材料的可控合成、装及构效关系研究 ” 公司合作开发的产学研项目。纳米碳酸钙是工业上应用非常广泛的一种填充剂和功年度国家自然科学奖二等奖。 “ 土纳米功能材料的可控合成、组装及构效关系研稀
中，研究人员首先生产出高４０米、宽１０微２纳米的碳纳米定的发展。在新能源领域，国家纳米公司计划投入超过２管细微结构 “ ０森林 ” ，然后将其纺成类似绳索结构的螺旋亿卢布用于实施一批突破性项目，其中包括新型锂离子蓄纱。在纺纱时，可将碳纳米管纱制成左手螺旋和右手螺旋两种类型。研究人员表示，这种碳纳米管纱可以开辟许多建厂的项目。并且预计明年将为莫斯科市订购ｌ００辆安装有新用途。它可以用于制造微型电机、微型压缩机和微型涡这种锂离子蓄电池的电动大客车；在新材料领域，将投资扩轮机；基于旋转执行器的微型泵可以集成到芯片实验室技大生产使产能达到每年１３５０亿卢布；医疗领域的突破性项术制造的设备上；还可以将其应用于机器人、假肢及各种目包括血栓早期诊断项目，预计２１０２年秋季将进行该项目传感器上。产品的技术认证，始产品的工业化生产。项目已引起欧开该

国家自然科学基金委信息学部的学科名称及代码

国家自然科学基金委信息学部的学科名称及代码F01 电子学与信息系统F0101信息理论与信息系统F010101信息论F010102信源编码与信道编码F010103通信网络与通信系统安全F010104网络服务理论与技术F010105信息系统建模与仿真F010106认知无线电F0102通信理论与系统F010201网络通信理论与技术F010202无线通信理论与技术F010203空天通信理论与技术F010204多媒体通信理论与技术F010205光、量子通信理论与系统F010206计算机通信理论与系统F0103信号理论与信号处理F010301多维信号处理F010302声信号分析与处理F010303雷达原理与技术F010304雷达信号处理F010305自适应信号处理F010306人工神经网络F0104信息处理方法与技术F010401图像处理F010402图像理解与识别F010403 多媒体信息处理F010404探测与成像系统F010405信息检测与估计F010406 智能信息处理F010407视觉信息获取与处理F010408遥感信息获取与处理F010409网络信息获取与处理F010410传感信息提取与处理电路与系统F010501电路设计理论与技术F010502电路故障检测理论与技术F010503电路网络理论F010504高性能电路F010505非线性电路系统理论与应用F010506功能集成电路与系统F010507功率电子技术与系统F010508射频技术与系统F010509电路与系统可靠性F0106电磁场与波F010601电磁场理论F010602计算电磁学F010603散射与逆散射F010604电波传播F010605天线理论与技术F010606毫米波与亚毫米波技术F010607微波集成电路与元器件F010608太赫兹电子技术F010609微波光子学F010610电磁兼容F010611瞬态电磁场理论与应用新型介质电磁特性与应用F0107物理电子学F010701真空电子学F010702量子、等离子体电子学F010703超导电子学F010704相对论电子学F010705纳电子学F010706表面和薄膜电子学F010707新型电磁材料与器件基础研究F010708分子电子学F010709有机、无机电子学F0108生物电子学与生物信息处理F010801电磁场生物效应F010802生物电磁信号检测与分析F010803生物分子信息检测与识别F010804生物细胞信号提取与分析F010805生物信息处理与分析F010806生物系统信息网络与分析F010807生物系统功能建模与仿真F010808仿生信息处理方法与技术F010809系统生物学理论与技术F010810医学信息检测方法与技术敏感电子学与传感器F010901机械传感机理与信息检测F010902气体、液体信息传感机理与检测F010903压电、光电信息传感机理与检测F010904生物信息传感机理与检测F010905微纳米传感器原理与集成F010906多功能传感器与综合技术F010907新型敏感材料特性与器件F010908新型传感器理论与技术F010909传感信息融合与处理F02计算机科学F0201计算机科学的基础理论F020101理论计算机科学F020102新型计算模型F020103计算机编码理论F020104算法及其复杂性F020105容错计算F020106形式化方法F020107机器智能基础理论与方法F0202计算机软件F020201软件理论与软件方法学F020202软件工程F020203程序设计语言及支撑环境F020204数据库理论与系统F020205系统软件F020206并行与分布式软件F020207实时与嵌入式软件F020208可信软件F0203计算机体系结构F020301计算机系统建模与模拟F020302计算机系统设计与性能评测F020303计算机系统安全与评估F020304并行与分布式处理F020305高性能计算与超级计算机F020306新型计算系统F020307计算系统可靠性F020308嵌入式系统F0204计算机硬件技术F020401测试与诊断技术F020402数字电路功能设计与工具F020403大容量存储设备与系统F020404输入输出设备与系统F020405高速数据传输技术F0205计算机应用技术F020501计算机图形学F020502计算机图像与视频处理F020503多媒体与虚拟现实技术F020504生物信息计算F020505科学工程计算与可视化F020506人机界面技术F020507计算机辅助技术F020508模式识别理论及应用F020509人工智能应用F020510信息系统技术F020511信息检索与评价F020512知识发现与知识工程F020513新应用领域中的基础研究F0206自然语言理解与机器翻译F020601计算语言学F020602语法分析F020603汉语及汉字信息处理F020604少数民族语言文字信息处理F020605机器翻译理论方法与技术F020606自然语言处理相关技术F0207信息安全F020701F020702安全体系结构与协议F020703信息隐藏F020704信息对抗F020705信息系统安全F0208计算机网络F020801计算机网络体系结构F020802计算机网络通信协议F020803网络资源共享与管理F020804网络服务质量F020805网络安全F020806网络环境下的协同技术F020807网络行为学与网络生态学F020808移动网络计算F020809传感网络协议与计算F03自动化F0301控制理论与方法F030101线性与非线性系统控制F030102过程与运动体控制F030103网络化系统分析与控制F030104离散事件动态系统控制F030105混杂与多模态切换系统控制时滞系统控制F030107随机与不确定系统控制F030108分布参数系统控制F030109采样与离散系统控制F030110递阶与分布式系统控制F030111量子与微纳系统控制F030112生物生态系统的调节与控制F030113最优控制F030114自适应与学习控制F030115鲁棒与预测控制F030116智能与自主控制F030117故障诊断与容错控制F030118系统建模、分析与综合F030119系统辨识与状态估计F030120系统仿真与评估F030121控制系统计算机辅助分析与设计F0302系统科学与系统工程F030201系统科学理论与方法F030202系统工程理论与方法F030203复杂系统及复杂网络理论与方法F030204系统生物学中的复杂性分析与建模F030205生物生态系统分析与计算机模拟社会经济系统分析与计算机模拟F030207管理与决策支持系统的理论与技术F030208管控一体化系统F030209智能交通系统F030210先进制造与产品设计F030211系统安全与防护F030212系统优化与调度F030213系统可靠性理论F0303导航、制导与传感技术F030301导航、制导与测控F030302被控量检测及传感器技术F030303生物信息检测及传感器技术F030304微弱信息检测与微纳传感器技术F030305多相流检测及传感器技术F030306软测量理论与方法F030307传感器网络与多源信息融合F030308多传感器集成系统F0304模式识别F030401模式识别基础F030402特征提取与选择F030403图像分析与理解F030404语音识别、合成与理解文字识别F030406生物特征识别F030407生物分子识别F030408目标识别与跟踪F030409网络信息识别与理解F030410机器视觉F030411模式识别系统及应用F0305人工智能与知识工程F030501人工智能基础F030502知识的表示、发现与获取F030503本体论与知识库F030504数据挖掘与机器学习F030505逻辑、推理与问题求解F030506神经网络基础及应用F030507进化算法及应用F030508智能Agent的理论与方法F030509自然语言理解与生成F030510智能搜索理论与算法F030511人机交互与人机系统F030512智能系统及应用F0306机器人学及机器人技术F030601机器人环境感知与路径规划F030602机器人导航、定位与控制F030603智能与自主机器人F030604微型机器人与特种机器人F030605仿生与动物型机器人F030606多机器人系统与协调控制F0307认知科学及智能信息处理F030701知觉与注意信息的表达和整合F030702学习与记忆过程的信息处理F030703感知、思维与语言模型F030704基于脑成像技术的认知功能F030705基于认知机理的计算模型及应用F030706脑机接口技术及应用F030707群体智能的演化与自适应F04半导体科学与信息器件F0401半导体晶体与薄膜材料F040101半导体晶体材料F040102非晶、多晶和微纳晶半导体材料F040103薄膜半导体材料F040104半导体异质结构和低维结构材料F040105SOI材料F040106半导体材料工艺设备的设计与研究F040107有机/无机半导体复合材料F040108有机/聚合物半导体材料F0402集成电路设计与测试F040201系统芯片SoC设计方法与IP复用技术F040202模拟/混合、射频集成电路设计F040203超深亚微米集成电路低功耗设计F040204集成电路设计自动化理论与CAD技术F040205纳米尺度CMOS集成电路设计理论F040206系统芯片SoC的验证与测试理论F040207MEMS/MCM/生物芯片建模与模拟F0403半导体光电子器件F040301半导体发光器件F040302半导体激光器F040303半导体光探测器F040304光集成和光电子集成F040305半导体成像与显示器件F040306半导体光伏材料与太阳电池F040307基于柔性衬底的光电子器件与集成F040308新型半导体光电子器件F040309光电子器件封装与测试F0404半导体电子器件F040401半导体传感器F040402半导体微波器件与集成F040403半导体功率器件与集成F040404半导体能量粒子探测器F040405半导体电子器件工艺及封装技术F040406薄膜电子器件与集成F040407新型半导体电子器件F0405半导体物理F040501半导体材料物理F040502半导体器件物理F040503半导体表面与界面物理F040504半导体中杂质与缺陷物理F040505半导体输运过程与半导体能谱F040506半导体低维结构物理F040507半导体光电子学F040508自旋学物理F040509半导体中新的物理问题F0406集成电路制造与封装F040601集成电路制造中的工艺技术与相关材料F040602GeSi/Si、SOI和应变Si等新结构集成电路F040603抗辐射集成电路F040604集成电路的可靠性与可制造性F040605芯片制造专用设备研制中的关键技术F040606先进封装技术与系统封装F040607纳米电子器件及其集成技术F0407半导体微纳机电器件与系统F040701微纳机电系统模型、设计与EDAF040702微纳机电系统工艺、封装、测试及可靠性F040703微纳机电器件F040704RF/微波微纳机电器件与系统F040705微纳光机电器件与系统F040706芯片微全分析系统F0408新型信息器件F040801纳米结构信息器件与纳电子技术F040802基于分子结构的信息器件F040803量子器件与自旋器件F040804超导信息器件F040805新原理信息器件F05光学和光电子学F0501光学信息获取与处理F050101光学计算和光学逻辑F050102光学信号处理与人工视觉F050103光存贮材料、器件及技术F050104光全息与数字全息技术F050105光学成像、图像分析与处理光电子显示材料、器件及技术F0502光子与光电子器件F050201有源器件F050202无源器件F050203功能集成器件F050204有机/聚合物光电子器件与光子器件F050205光探测材料与器件F050206紫外光电材料与器件F050207光子晶体及器件F050208光纤放大器与激光器F050209发光器件与光源F050210微纳光电子器件与光量子器件F050211光波导器件F050212新型光电子器件F0503传输与交换光子学F050301导波光学与光信息传输F050302光通信与光网络关键技术与器件F050303自由空间光传播与通信关键技术F050304光学与光纤传感材料、器件及技术F050305光纤材料及特种光纤F050306测试技术F050307光开关、光互连与光交换红外物理与技术F050401红外物理F050402红外辐射与物质相互作用F050403红外探测、传输与发射F050404红外探测材料与器件F050405红外成像光谱和信息识别F050406红外技术新应用F050407红外遥感和红外空间技术F050408太赫兹波技术及应用F0505非线性光学与量子光学F050501非线性光学效应及应用F050502光学频率变换F050503光量子计算、保密通讯与信息处理F050504光学孤子与非线性传播F050505强场与相对论的非线性光学F0506激光F050601激光物理F050602激光与物质相互作用F050603超快光子学与超快过程F050604固体激光器件F050605气体、准分子激光F050606自由电子激光与X射线激光新型激光器件F050608激光技术及应用F0507光谱技术F050701新型光谱分析法与设备F050702光谱诊断技术F050703超快光谱技术F0508应用光学F050801光学CAD与虚拟光学F050802薄膜光学F050803先进光学仪器F050804先进光学制造与检测F050805微小光学器件与系统F050806光度学与色度学F050807自适应光学及二元光学F050808光学测量中的标准问题F050809制造技术中的光学问题F0509光学和光电子材料F050901激光材料F050902非线性光学材料F050903功能光学材料F050904有机/无机光学复合材料F050905分子基光电子材料新光学材料F0510空间光学F051001空间光学遥感方法与成像仿真F051002空间目标光学探测与识别F051003深冷空间光学系统与深冷系统技术F051004空间激光应用技术F051005光学相控阵F0511大气与海洋光学F051101大气光学F051102激光遥感与探测F051103水色信息获取与处理F051104水下目标、海底光学探测与信息处理F051105海洋光学F0512生物、医学光子学F051201光学标记、探针与光学功能成像F051202单分子操控与显微成像技术F051203生命系统的光学效应及机理F051204光与生物组织相互作用F051205生物组织光谱技术及成像F051206新型医学光学诊疗方法与仪器F0513交叉学科中的光学问题。

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项目名称：纳米结构的新型同步辐射表征技术及若
干关键科学问题的研究
首席科学家：徐洪杰中国科学院上海应用物理研究
所
起止年限：2010年1月-2014年8月
依托部门：上海市科委
一、研究内容
本项目将在上海光源现有光束线站的基础上，发展针对纳米结构研究的新型表征技术；运用建立起来的新型同步辐射表征技术，研究纳米结构的若干关键科学问题。

研究的纳米结构主要包括有机半导体纳米结构、硅纳米结构和碳纳米结构。

以上述的关键科学问题为导向，本项目拟进行以下四个方面的研究：(1) 发展纳米结构的新型同步辐射表征技术。

(2) 利用新型同步辐射静态表征技术，研究有机半导体纳米结构、硅纳米结构、碳纳米结构稳态情况下的构效关系。

对有机半导体纳米单体进行综合表征；研究硅、碳纳米材料表面/界面结构与其性能的关系；研究纳米结构的量子效应与表面效应等。

(3) 利用新型同步辐射原位、动态表征技术，研究硅纳米结构与碳纳米结构非稳态情况下的构效关系。

纳米结构的新型同步辐射表征技术的研究
(1) 在现有光束线站上，研制纳米结构的原位反应与生长装置，以及测量环境控制系统。

原位反应与生长装置包括气相生长装置和液相反应装置，测量环境控制系统可以实时改变温度、压力、气体氛围、外场等测量环境条件。

(2) 在上海光源硬X射线微聚焦光束线站上，研发高空间分辨（100 nm）的X射线微聚焦技术与多种微束X射线表征技术。

(3) 在上海光源XRD光束线站上，发展高时间分辨（亚秒级）的快速XRD谱学技术。

(4) 在上海光源XAFS光束线站和软X射线谱学显微光束线站上，发展高时间分辨（亚秒级）的快速XAFS谱学技术。

(5) 在上海光源SAXS光束线站上，发展高时间分辨（亚秒级）的快速SAXS谱学技术。

(6) 在现有光束线站上，发展高时间分辨（纳秒级）的XEOL谱学技术。

利用新型同步辐射静态表征技术，研究纳米结构稳态情况下的构效关系
(1) 离线生长有机半导体纳米结构、硅纳米结构、碳纳米结构，并对其进行表面修饰或掺杂处理。

利用新型同步辐射谱学技术（XRD、XAFS、SAXS、XEOL等），系统表征这些纳米材料的电子结构，表面结构，晶相结构，电学性能以及光学性能等，研究纳米结构的尺寸效应、表面效应以及这些效应对其性能的影响。

重点研究硅纳米线、硅量子点在不同尺寸下，以及在不同表面环境与修饰条件下的电子结构和表面结构，探明硅纳米结构的各种表面态对其电子传输与发光性能的影响，从而找到调控硅纳米结构光电性能的方法。

例如，硅纳米线在不同介质里具有不同的表面活性，在水溶液和部分有机溶剂中展现出很强的表面活性，但在干燥气氛中却展现出比硅单晶更高的稳定性，而表面活性灵敏度对硅纳米传感器与光电器件来说至关重要。

因此本项目将深入研究硅纳米线在不同介质中的表面结构、电子结构、以及化学状态等，探究表面活性变化的机理。

例如利用XAFS表征硅纳米线在不同介质中表面基团的电子结构和化学态，并结合常规的表面分析技术（扫描隧道显微镜与光电子能谱等），可以获得完整的硅纳米线表面信息，从而理解表面活性变化的机理。

(2) 纳米结构集合体的表征只能得到集合体的统计平均信息，而且容易受到尺寸和形貌分布的影响，因此无法精确地反映每一个单体的结构与性能。

本项目将研究纳米单体的综合表征，以获得纳米单体结构与性能关系的准确信息。

重点研究有机半导体纳米单体，利用建立起来的100 nm空间分辨的X射线微聚焦技术，排除合成与分散过程中副产物及溶剂残留物的影响，无损伤地表征有机半导体纳米单体的结构和性能（如元素成份、相组成、电子结构、光学性能）。

研究单体结构、尺寸、形貌、官能团等因素对其电子传输与发光性能的影响，从而找到调控有机半导体纳米结构光电性能的方法。

例如利用微聚焦的X射线成像技术，聚焦。