2016全國表面分析會(huì)議召開 應(yīng)用領(lǐng)域與技術(shù)不斷拓展

儀器信息訊 2016年8月日，2016年全國表面分析科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議在昆明召開，100余名從事表面分析技術(shù)研究與應(yīng)用的專家學(xué)者參加了會(huì)議。該會(huì)議由高校分析測(cè)試中心研究會(huì)、全國微束分析標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)表面分析分技術(shù)委員會(huì)、北京分析測(cè)試協(xié)會(huì)表面分析專業(yè)委員會(huì)主辦，昆明理工大學(xué)分析測(cè)試研究中心、國家大型科學(xué)儀器中心-北京電子能譜中心、昆明紅源會(huì)展有限公司協(xié)辦。

會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)

清華大學(xué)朱永法、昆明理工大學(xué)楊喜昆代表主辦方和承辦方分別致辭。

清華大學(xué)朱永法

昆明理工大學(xué)楊喜昆

表面科學(xué)是上世紀(jì)60年代后期發(fā)展起來的一門學(xué)科，目前已經(jīng)成為國際上為活躍的學(xué)科之一。材料表面的成分、結(jié)構(gòu)、化學(xué)狀態(tài)等與內(nèi)部有明顯的不同，而表面特性對(duì)材料的物理、化學(xué)等性能影響很大。隨著材料科學(xué)、化學(xué)化工、半導(dǎo)體及薄膜、能源、微電子、信息產(chǎn)業(yè)及環(huán)境領(lǐng)域等高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)于表面分析技術(shù)的需求日益增多。同時(shí)，由于近幾十年超高真空、高分辨和高靈敏電子測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，表面分析技術(shù)也有了長(zhǎng)足進(jìn)步。表面分析技術(shù)主要包括X射線光電子能譜、俄歇電子能譜、二次離子質(zhì)譜等。國內(nèi)表面分析技術(shù)起步于80年代，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科研、先進(jìn)材料研制、高精尖技術(shù)、裝備制造等領(lǐng)域。

XPS、AES、TOF-SIMS是重要的表面分析技術(shù)手段。XPS在分析材料的表面及界面微觀電子結(jié)構(gòu)上早已體現(xiàn)出了強(qiáng)大的作用，它可用于材料表面的元素定性分析、半定量分析、化學(xué)狀態(tài)分析、微區(qū)分析以及深度剖析等。AES主要檢測(cè)由表面激發(fā)出來的俄歇電子來獲取表面信息，它不僅能定性和定量地分析物質(zhì)表界面的元素組成，而且可以分析某一元素沿著深度方向的含量變化。TOF-SIMS采用一次離子轟擊固體材料表面，產(chǎn)生二次離子，并根據(jù)二次離子的質(zhì)荷比探測(cè)材料的成分和結(jié)構(gòu)。TOF-SIMS是一種非常靈敏的表面分析技術(shù)，可以確定樣品表面元素的構(gòu)成：通過對(duì)分子離子峰和官能團(tuán)碎片的分析可以方便的確定表面化合物和有機(jī)樣品的結(jié)構(gòu)，配合樣品表面的掃描和剝離，可以得到樣品表面甚至三維的成分圖。相對(duì)于XPS、AES等表面分析方法，TOF-SIMS可以分析包括氫在內(nèi)的所有元素，可以分析包括有機(jī)大分子在內(nèi)的化合物，具有更高的分辨率。

表面分析儀器的主要供應(yīng)商有Thermo Fisher、Shimadzu、ULVAC-PHI、Joel、VG Sceinta、PreVac、SPECS、Omicron等。目前，全國的表面分析儀器有300同時(shí)多臺(tái)。

半導(dǎo)體行業(yè)是表面分析技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，此次會(huì)議上，半導(dǎo)體相關(guān)的報(bào)告也占了很大部分。如，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所的趙麗霞所做的題為表面分析技術(shù)在氮化物發(fā)光材料器件及失效機(jī)理研究中的應(yīng)用的大會(huì)報(bào)告。以GaN為代表的Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料在光電領(lǐng)域方面具有的優(yōu)勢(shì)，近年來得到了飛速發(fā)展，發(fā)光效率不斷提高，并在照明等領(lǐng)域有了廣發(fā)應(yīng)用。趙麗霞的報(bào)告中結(jié)合其近的研究進(jìn)展介紹了氮化物發(fā)光器件失效機(jī)理的逆向測(cè)試分析方法，不同芯片結(jié)構(gòu)、不同波段、不同功率氮化物發(fā)光期間在溫度以及濕度影響下的老化行為，以及各種表面分析技術(shù)在氮化物發(fā)光器件及失效機(jī)理研究中的應(yīng)用。還有，昆明理工大學(xué)蔡金明做了題為結(jié)構(gòu)原子級(jí)的石墨烯納米結(jié)構(gòu)的制備與表征大會(huì)報(bào)告。石墨烯自2004年發(fā)現(xiàn)以來，引起了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。如果將其應(yīng)用到半導(dǎo)體期間中，獲得具有穩(wěn)定禁帶寬度的石墨烯材料成為首要的研究問題。蔡金明采用自下而上的方法，利用具有功能基團(tuán)的有機(jī)分子前驅(qū)體脫去功能基團(tuán)，形成自由基并在自由基位置結(jié)合，隨后脫氫環(huán)化，得到結(jié)構(gòu)原子級(jí)的石墨烯納米結(jié)構(gòu)。并通過掃描隧道顯微鏡、角分辨光電子能譜、反射差分光譜等對(duì)其形貌和電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，為將石墨烯應(yīng)用到半導(dǎo)體期間中提供了一條新的、有巨大潛能的方法。

中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所的趙麗霞

昆明理工大學(xué)蔡金明

其他表面分析技術(shù)表征半導(dǎo)體材料或器件的相關(guān)報(bào)告還有：勝科納米有限公司華佑南的X-射線光電子能譜和飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜在鋁焊墊上鋁氟化物分析和表征中的應(yīng)用、中山大學(xué)謝方艷的光電子能譜在有機(jī)太陽電池研究中的應(yīng)用等。

令人高興地是，本次會(huì)議上也出現(xiàn)了一些新的領(lǐng)域研究報(bào)告，如昆明理工大學(xué)李紹元、鄧久帥的納米硅基功能材料制備及其在重金屬檢測(cè)中的應(yīng)用研究、鋅礦物浮選表面活化機(jī)制的XPS研究報(bào)告。李紹元嘗試了將納米材料應(yīng)用于重金屬離子的檢測(cè)中，過程中利用XPS對(duì)納米材料進(jìn)行了表征。鄧久帥利用XPS分析了酸性和堿性條件下閃鋅礦表面銅活化及菱鋅礦表面強(qiáng)化硫化的機(jī)理。

昆明理工大學(xué)李紹元

昆明理工大學(xué)鄧久帥

除了主要的表面分析技術(shù)手段XPS、AES、TOF-SIMS外，此次會(huì)議中也出現(xiàn)了一些其他分析技術(shù)，如掃描探針顯微鏡、輝光放電光譜、橢偏光譜等。如前面提到的昆明理工大學(xué)蔡金明做了題為結(jié)構(gòu)原子級(jí)的石墨烯納米結(jié)構(gòu)的制備與表征大會(huì)報(bào)告，其在在技術(shù)指標(biāo)的尺寸方面研究中利用了掃描隧道顯微鏡等技術(shù)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)張?jiān)雒髟趫?bào)告VO2薄膜的變溫光學(xué)常數(shù)及能帶研究中，主要應(yīng)用橢偏光譜儀獲得VO2薄膜的光學(xué)常熟與溫度、厚度、襯底的關(guān)系。橢偏光譜儀在表面分析的應(yīng)用也較為廣泛，如石墨烯厚度層數(shù)的測(cè)定，太陽能電池，薄膜生長(zhǎng)過程中實(shí)時(shí)原位監(jiān)測(cè)等。堀場(chǎng)貿(mào)易有限公司武艷紅所做的報(bào)告輝光放電光譜儀在表面分析中的應(yīng)用引起了與會(huì)專家的興趣，輝光放電光譜所具有的分析速度快、操作簡(jiǎn)單、無需超高真空部件、維護(hù)成本低等特點(diǎn)，使其在深度剖析材料的表面和深度時(shí)具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。輝光放電光譜技術(shù)除了可應(yīng)用于傳統(tǒng)的鋼鐵行業(yè)外，還應(yīng)有于半導(dǎo)體、太陽能光伏、鋰電池、光學(xué)薄膜及陶瓷等的鍍層分析。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)張?jiān)雒?/p>

堀場(chǎng)貿(mào)易有限公司武艷紅

表面分析領(lǐng)域知名專家學(xué)者，如北京師范大學(xué)吳正龍、清華大學(xué)李展平、臺(tái)灣中央研究院薛景中、汕頭大學(xué)王江涌、清華大學(xué)姚文清等也分別做精彩報(bào)告，介紹了表面分析技術(shù)及其在在各領(lǐng)域的應(yīng)用。

表面分析儀器的主要供應(yīng)商賽黙飛、島津、ULVAC-PHI、堀場(chǎng)等也參加了此次會(huì)議，分別在會(huì)議中就本公司的新產(chǎn)品和技術(shù)作報(bào)告。高德英特科技有限公司葉上遠(yuǎn)做The study of how primary beam affect the analysis result in surface analysis、島津龔沿東做高能X射線源在XPS分析中的應(yīng)用、ULVAC-PHI 的Takuya Miyayama做Introducing the newest MS/MS capability in the Time-of-Fight SIMS&rdquo即表示零件的磨損率;、賽默飛葛青親做幾種擬合方法在碳材料分析中的應(yīng)用的報(bào)告。

高德英特葉上遠(yuǎn)

島津龔沿東

ULVAC-PHI 的Takuya Miyayama

賽默飛葛青親

與會(huì)人員合影

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