若須改變材料表面，向您提高等離子解決方案

等離子技術(shù)－盡皆可能

等離子可以應(yīng)用于材料接合或精確改變材料表面屬性。 通過這項(xiàng)前瞻性技術(shù)可以改變幾乎所有的材料表面。 這 項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于多種領(lǐng)域， 例如：

·精密清洗小部件及微小部件

·表面激活人造材料（先于粘接、 涂裝工藝等〉

·蝕刻及部分去除不同材料的表面 如： PTFE 、 光刻膠、 硅等

·表面涂層如： 類 PTFE 涂層、 阻隔層、 親水及疏水涂層、 減阻涂層等

等離子技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域， 并不斷向新的應(yīng)用領(lǐng)域延伸。

等離子技術(shù)

相比于其它工藝， 如火焰處理或濕法化學(xué)處理，等離子技術(shù)有著顯著優(yōu)勢(shì)：

·許多表面性質(zhì)只能通過此工藝來獲得

·通用適用工藝：在線應(yīng)用及全自動(dòng)化應(yīng)用

·杰出的環(huán)保工藝

·幾乎元須考慮材料的幾何外形， 可以處理如：粉未、 小部件、 板材、 絨頭織物、 紡織品、 軟管、 空心件、 印刷電路板等

·被處理的部件不會(huì)發(fā)生機(jī)械形變

·低溫工藝

·低運(yùn)營(yíng)成本

·高工藝可靠性及高操作安全性

·高效工藝 

更多詳細(xì)資料，可聯(lián)系上海爾迪儀器科技有限公司

電阻率是決定半導(dǎo)體材料電學(xué)特性的重要參數(shù)，為了表征工藝質(zhì)量以及材料的摻雜情況，需要測(cè)試材料的電阻率。

四探針法是目前測(cè)試半導(dǎo)體材料電阻率的常用方法，因?yàn)榇朔ㄔO(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、測(cè)量精度高且對(duì)樣品形狀無嚴(yán)格要求。

四探針法操作規(guī)范：要求使用四根探針等間距的接觸到材料表面；在外邊兩根探針之間輸出電流的同時(shí)，測(cè)試中間兩根探針的電壓差；通過樣品的幾何參數(shù)，輸出電流源和測(cè)到的電壓值來計(jì)算得出電阻率。

1、 四探針法測(cè)試系統(tǒng)需要哪些設(shè)備？

四探針法測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

今天給大家介紹的四探針法測(cè)試系統(tǒng)主要由吉時(shí)利源表、四探針臺(tái)和上位機(jī)軟件組成。四探針可以通過前面板香蕉頭或后面板排線接口連接到源表上。

2、 吉時(shí)利源表為何能被應(yīng)用于四探針法呢？

吉時(shí)利源表智能觸屏界面提供I-V示圖功能

很多工程師都選吉時(shí)利公司開發(fā)的高精度源表，源于它能夠簡(jiǎn)化測(cè)試連接，得到準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。吉時(shí)利源表既可以在輸出電流時(shí)測(cè)試電壓，也可以在輸出電壓時(shí)測(cè)試電流。輸出電流范圍從皮安級(jí)到安培級(jí)可控，測(cè)量電壓分辨率高達(dá)微伏級(jí)。吉時(shí)利源表支持四線開爾文模式，因此很適合四探針法測(cè)試。這里配置的是吉時(shí)利2400系列的源表（2450/2460）。

3、四探針法測(cè)試方案能帶來哪些好處？

讀數(shù)便捷：系統(tǒng)提供上位機(jī)軟件，內(nèi)置電阻率計(jì)算公式，符合國(guó)標(biāo)硅單晶電阻率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)束后直接從電腦端讀取計(jì)算結(jié)果，方便后續(xù)數(shù)據(jù)的處理分析

精度高：提供正向/反向電流換向測(cè)試，可以通過電流換向消除熱電勢(shì)誤差影響，提高測(cè)量精度值

適用性強(qiáng)：四探針頭采用碳化鎢材質(zhì)，間距 1 毫米，探針位置穩(wěn)定。采用懸臂式結(jié)構(gòu)，探針具有壓力行程。針對(duì)不同材料的待測(cè)件，提供多種不同間距，不同針尖直徑的針頭選項(xiàng)

靈活性好：探針臺(tái)具備粗/細(xì)兩級(jí)高度調(diào)整，細(xì)微調(diào)整時(shí)，高度分辨率高達(dá) 2 微米，精密控制探針頭與被測(cè)物之間的距離，防止針頭對(duì)被測(cè)物的損害

誤差更?。狠d物盤表面采用絕緣特氟龍圖層，降低漏電流造成的測(cè)試誤差

以上內(nèi)容由西安安泰測(cè)試整理，如想了解吉時(shí)利源表更多應(yīng)用，歡迎咨詢安泰測(cè)試網(wǎng)。

概述：

某一維線性尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的其他二維尺度的材料成為薄膜材料，理論上薄膜材料厚度介于單原子到幾毫米，但由于厚度小于100nm的薄膜已經(jīng)被稱為二維材料，因此薄膜材料通常指厚度介于微米到毫米的薄金屬或有機(jī)物層。

薄膜材料可以分為非電子薄膜材料和電子薄膜材料，非電子薄膜材料需要對(duì)其電學(xué)特性進(jìn)行分析，不是本方案針對(duì)的對(duì)象。電子薄膜又可以分為導(dǎo)電薄膜，介質(zhì)薄膜，半導(dǎo)體薄膜，電阻薄膜，磁性薄膜，壓電薄膜，光電薄膜，熱電薄膜，超導(dǎo)薄膜等，表面電阻率是電子薄膜電學(xué)性質(zhì)的重要參數(shù)。

電子薄膜材料表面電阻測(cè)試：

表面電阻率測(cè)試常用方法是四探針法和范德堡法，但對(duì)電子薄膜材料，范德堡法很少應(yīng)用。多數(shù)情況下，電子薄膜材料電阻率測(cè)試對(duì)測(cè)試儀器的要求沒有二維材料/石墨烯材料高，用源表加探針臺(tái)即可手動(dòng)或編寫軟件自動(dòng)完成測(cè)試。

電子薄膜材料電阻率測(cè)試面臨的挑戰(zhàn)：

●電子薄膜種類多，電阻率特性不同

 需選擇適合的SMU進(jìn)行測(cè)試

●被測(cè)樣品形狀復(fù)雜，需選擇適當(dāng)?shù)男拚齾?shù)

厚度修正系數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的營(yíng)銷F（W/S）

原片直徑修正系數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的營(yíng)銷

溫度修正系數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響

●環(huán)境對(duì)測(cè)試結(jié)果有影響

利用電流換向測(cè)試消除熱電勢(shì)誤差

●利用多次平均提高測(cè)試精度

需考慮測(cè)試成本

吉時(shí)利電子薄膜材料測(cè)試方案：

1、  通用配置

a.吉時(shí)利源表2450/2460/2461

b.四探針臺(tái)（間距1mm）

c.測(cè)試軟件（安泰測(cè)試系統(tǒng)集成可開發(fā)）

2、高阻電子薄膜材料測(cè)試方案

a.6221/2182A+6514X2+2000DMM

b.第三方探針臺(tái)

c.手動(dòng)或軟件編程

方案優(yōu)勢(shì)：

1、  不同配置滿足不同電子薄膜材料電阻率測(cè)試需求

2、  高精度源表，即可手動(dòng)測(cè)試，也可以編程自動(dòng)測(cè)試

3、  高性價(jià)比

吉時(shí)利源表作為電學(xué)測(cè)量的常用儀器，在高校和研究所的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)幾乎都能看到，源表集多表合一、配上專業(yè)軟件可以實(shí)現(xiàn)各種定制測(cè)量，使用非常廣泛。

安泰測(cè)試作為泰克吉時(shí)利長(zhǎng)期合作伙伴，專業(yè)提供設(shè)備選型和測(cè)試方案的提供，為西安多家企業(yè)和院校提供吉時(shí)利源表現(xiàn)場(chǎng)演示，并獲得客戶的高度認(rèn)可，如果您想了解吉時(shí)利源表更多應(yīng)用方案，歡迎訪問安泰測(cè)試網(wǎng)。

為牢固粘合塑料部件，表面處理是必不可少的工序。使用北京中海時(shí)代科技有限公司代理的德國(guó)冷等離子活化塑料表面是一種簡(jiǎn)單有效的解決方案。為此，RP等離子公司專門開發(fā)了piezo手持式等離子設(shè)備?；?/span>CeraPlas壓電式等離子發(fā)生器的便捷式等離子源。3D打?。ㄓ址Q“增材制造”）技術(shù)已廣泛用于工業(yè)及個(gè)人制造應(yīng)用。隨著增材制造工藝的重要性日漸普及，對(duì)質(zhì)量、材料多樣性和產(chǎn)品堅(jiān)固性的要求也在不斷提高。

RP Plasma長(zhǎng)期致力于研究在各種應(yīng)用中使用冷等離子進(jìn)行表面活化處理，包括3D打印等應(yīng)用。而3D打印服務(wù)提供商Creabis則一直致力于生產(chǎn)尺寸超過600毫米的大型復(fù)雜零件。為將3D打印技術(shù)用于生產(chǎn)這些較大的零部件，先打印一個(gè)個(gè)獨(dú)立部件，然后將其粘合在一起。在實(shí)踐中，預(yù)先確定Z大粘合區(qū)域的接合形狀，以及如何實(shí)現(xiàn)牢固粘合便成了難以克服的挑戰(zhàn)。尤其是表面很小的窄長(zhǎng)形部件，確保粘合強(qiáng)度至關(guān)重要。在涂抹粘合劑之前，通過冷等離子對(duì)粘合表面進(jìn)行表面活化可提升粘合強(qiáng)度。

使用等離子進(jìn)行表面活化處理主要有兩大效果：深度清潔粘合表面的有機(jī)污染物，以及通過提高表面能改善粘合劑對(duì)粘合表面的浸潤(rùn)性。piezo等離子是一款GX緊湊的手持式等離子設(shè)備，無需特殊的技能知識(shí)要求或復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施，非常適用于預(yù)處理待粘合的3D打印部件。這款手持式等離子設(shè)備的核心是CeraPlas壓電式等離子發(fā)生器，后者是一種用于產(chǎn)生常壓冷等離子的高壓放電裝置。通過等離子活化單個(gè)部件以提高粘合強(qiáng)度。

應(yīng)用充分展現(xiàn)了使用北京中海時(shí)代科技的壓電手持式等離子設(shè)備處理3D打印部件的潛力。采用選擇性激光燒結(jié)技術(shù) (SLS) 并以無填料PA12為原料打印四個(gè)獨(dú)立部件，用于生產(chǎn)創(chuàng)新的小型電動(dòng)車輛的內(nèi)門飾板。然后，用冷等離子活化這些部件并用氰基丙烯酸酯（QL膠）點(diǎn)膠。當(dāng)部件仍然處于活化狀態(tài)時(shí)，使用一種雙組分粘合劑將它們粘合成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，從而完成整個(gè)粘合工作。

等離子技術(shù)的使用帶來了優(yōu)勢(shì)，壓電手持式等離子設(shè)備帶來了無限的可能性，可粘合以前無法想象的獨(dú)立部件。應(yīng)用中，比賽摩托車的內(nèi)飾由12個(gè)單獨(dú)的部件組成，這12個(gè)部件均采用3D打印技術(shù)制造，經(jīng)piezo壓電等離子預(yù)處理之后粘合成一個(gè)整體。超佳的粘合強(qiáng)度使安裝在摩托車上的內(nèi)飾甚至能承受超過200 km / h的高速。內(nèi)部測(cè)試表明，采用等離子技術(shù)處理部件后，粘合強(qiáng)度是未處理時(shí)的三倍。

1. 聚合物老化

聚合物材料如橡膠有很重要的用途，聚合物的某些獨(dú)有特性的喪失（老化），是一項(xiàng)重要的損耗并影響產(chǎn)品的可靠性。聚合物的老化是一個(gè)復(fù)雜過程，主要發(fā)生在加熱、氣體、射線和機(jī)械應(yīng)力等外界條件下。

1) 射線對(duì)聚合物影響

2) 機(jī)械應(yīng)力對(duì)聚合物影響

3) 熱量損害對(duì)聚合物影響

4) 化學(xué)損害對(duì)聚合物影響     

2. 聚合物水合與干燥

聚合物干燥過程中水分分布是聚合物制造業(yè)關(guān)心的問題，人們需要一種檢測(cè)水氣分布的方法，從而能更直接的觀察干燥或吸水時(shí)水分的傳輸機(jī)制?；诤舜殴舱竦募夹g(shù)在近期表現(xiàn)出檢測(cè)水分遷徙的zhuo越性能，并且對(duì)樣品無損傷。同時(shí)，核磁還提供弛豫時(shí)間的信息，不僅給出水分的含量，還同時(shí)給出水分分布。無損傷，無入侵性，保證同一樣品的縱向比較。      

3. 聚合物生產(chǎn)質(zhì)量控制

低場(chǎng)核磁分析儀是檢測(cè)聚合物的新手段，它提供了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)聚合物品質(zhì)的可能，分析速度快，無損傷，幾乎不需要樣品預(yù)處理，是工業(yè)質(zhì)量控制的shou選設(shè)備。      

4. 聚合物結(jié)晶、融化的動(dòng)力學(xué)研究

磁共振技術(shù)能同時(shí)測(cè)定聚合物中晶體區(qū)，融化區(qū)和非晶體區(qū)，利用其特有的弛豫時(shí)間參數(shù)，對(duì)樣品無損傷，迅速準(zhǔn)確的給出反映活動(dòng)性數(shù)據(jù)。      

5. 聚合物成分檢測(cè)

價(jià)格經(jīng)濟(jì)的低場(chǎng)核磁技術(shù)能提取交聯(lián)鏈的順序分布，因此能靈敏的反映交聯(lián)異構(gòu)和其他拓?fù)浼s束。  

（來源：蘇州紐邁分析儀器股份有限公司）

    “碳達(dá)峰”和“碳中和”一直都是能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題，作為助力“雙碳”戰(zhàn)略的生力軍，光伏產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的地位。目前光伏的主力是硅太陽(yáng)能電池，它們具有效率高、穩(wěn)定性好、產(chǎn)業(yè)鏈完備、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。然而，晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率到達(dá)瓶頸，且從硅料到組件至少經(jīng)過4 道工序，單位制程需要3 天以上，同時(shí)還需要大量人力、運(yùn)輸成本等。為了讓太陽(yáng)能的利用更加便捷、高效且廉價(jià)，科學(xué)界和工業(yè)界正在研制新型太陽(yáng)能電池；鈣鈦礦太陽(yáng)能電池就是備受關(guān)注的后起之秀，鈣鈦礦疊層效率極限可達(dá)50%，而鈣鈦礦組件在單一工廠完成生產(chǎn)，原材料經(jīng)過加工后直接成組件，沒有傳統(tǒng)的“電池片”工序，大大縮短制程耗時(shí)。但是，如何制備大面積且能保持較高效率的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，依然是難題，也成了制約其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的瓶頸。

       原速ALD在鈣鈦礦電子傳輸層、空穴傳輸層、鈍化層、封裝阻水層等領(lǐng)域已取得了突破性進(jìn)展，獲得了業(yè)界的認(rèn)可。為了更高效地服務(wù)于世界光伏產(chǎn)業(yè)高地，原速也在上海建立了技術(shù)研發(fā)中心。截止目前，公司已形成服務(wù)于鈣鈦礦電池研發(fā)、中試、100MW、 GW級(jí)量產(chǎn)的產(chǎn)線ALD技術(shù)解決方案。

1、ALD-SnO2 應(yīng)用于鈣鈦礦電池電子傳輸層 

? ALD 相比于傳統(tǒng)沉積技術(shù)，在制備超薄膜時(shí)具有更優(yōu)異的均勻性和保形性，以及缺陷更少的優(yōu)點(diǎn)

2、ALD-NiO 應(yīng)用于鈣鈦礦電池空穴傳輸層 

? ALD 可用于制備性能優(yōu)異的超?。?10 nm）NiO 空穴傳輸層

3、ALD 應(yīng)用于鈣鈦礦電池鈍化層 

? ALD 超薄膜可以應(yīng)用于界面處，通過和懸掛鍵反應(yīng)的方式減少表面缺陷，或排斥載流子，達(dá)到鈍化的效果

4、ALD 應(yīng)用于鈣鈦礦電池封裝 

? 致密的 ALD 膜可達(dá)到有效的阻水氧的效果

       鋰離子電池在充放電過程中，鋰離子在正負(fù)極之間穿梭。在充電過程中，鋰離子從正極脫出經(jīng)過電解液和隔膜到達(dá)負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。在放電過程中鋰離子從負(fù)極返回正極嵌入正極材料。在循環(huán)過程中，正極材料面臨許多的問題如自身體積的變化，晶體結(jié)構(gòu)的改變，界面結(jié)構(gòu)的退化等導(dǎo)致的容量衰減。同樣的，負(fù)極材料也面臨著體積膨脹，枝晶的生長(zhǎng)導(dǎo)致的負(fù)極材料的粉碎溶解、從集流體表面剝離脫離、電接觸變差，短路等一系列問題，這些問題導(dǎo)致材料的容量和循環(huán)性能嚴(yán)重下降，甚至電池的起火爆炸。

       原子層沉積（ALD）薄膜沉積可以合成具有原子級(jí)精度的材料，基于自限的膜納米級(jí)的控制，可以實(shí)現(xiàn)多組分膜的化學(xué)成分控制、大面積的薄膜/工藝的可重復(fù)性，具備低溫處理以及原位實(shí)時(shí)監(jiān)控等技術(shù)特征。該技術(shù)在鋰離子電池，太陽(yáng)能電池，燃料電池以及超級(jí)電容器中都具有廣泛的應(yīng)用。

      ALD已經(jīng)被公認(rèn)是一種非常有前途的工具可以用來解決鋰離子電池以及其他電能儲(chǔ)存設(shè)備所面臨的問題。ALD在鋰離子電池中的應(yīng)用主要分為兩個(gè)方面：(1)高性能電池電極，隔膜，集流體材料等的制備；(2)表面修飾。其應(yīng)用主要總結(jié)在下圖：

1、ALD在電極材料及電解質(zhì)制備中的應(yīng)用

a、ALD 用于負(fù)極材料的制備

采用ALD技術(shù)制備的負(fù)極材料主要集中在過渡金屬氧化物(TMOs), 如RuO₂, SnO₂, TiO₂和ZnO. 其能量密度比傳統(tǒng)的石墨電極高。同時(shí)，為了解決TMOs負(fù)極材料所面臨的挑戰(zhàn)，如SnO₂在循環(huán)過程中較大的體積變化，TiO₂低的電子跟離子電導(dǎo)率，由超高電導(dǎo)率的碳基材料如石墨烯，碳納米管以及Mxenes與TOMs組成的復(fù)合負(fù)極材料可以很好的融合兩者的優(yōu)勢(shì)。

如：ALD制備的TiO₂/CNF-CFP(carbon fiber paper)負(fù)極，具有高可逆容量（272 mAh g^?1 at 0.1 A g^?1），超高倍率性能(133 mAh g^?1 at 40 A g^?1) 以及超長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性（≈ 93%容量保持率在10000 圈 at 20 A g^?1）。

b、用于正極材料的制備

通過ALD技術(shù)制備的正極材料有非鋰化正極如V₂O₅, FePO₄; 鋰化正極如LiFePO₄, LiCoO₂以LixMn₂O₄。

如TiO₂/V₂O₅/@CNT paper正極在100 mA g^-1的電流密度下的放電比容量為400 mAh g^-1，達(dá)到了理論放電比容量。 同時(shí)，正極材料V2O5的溶解問題可以通過TiO₂層得到，同時(shí)不損失容量跟倍率性能。

c、SSEs固態(tài)電解質(zhì)的制備

歸功于其安全性及循環(huán)穩(wěn)定性，全固態(tài)鋰離子電池近來成為了研究的熱點(diǎn)。ALD可以解決全固態(tài)鋰離子電池所面臨的兩大關(guān)鍵性挑戰(zhàn)：a.高界面阻抗，b.低離子電導(dǎo)率。 最近采用ALD制備的固態(tài)電解質(zhì)有LiPON, Li7La₃Zr₂O₁₂, LixAlySizO, LixTayOz, LixAlyS and Li₂O-SiO₂.這些含鋰SSEs提供了一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)平臺(tái)來制備高能量密度，長(zhǎng)壽命以及安全的可充放電池。如下圖所示，ALD制備的LLZO為制備3D全固態(tài)鋰離子微電池提供了一條技術(shù)路線。

2、ALD在電池電極，隔膜，集流體等表面修飾領(lǐng)域的應(yīng)用

a、ALD對(duì)負(fù)極表面修飾的應(yīng)用

在負(fù)極材料中，ALD表面/界面修飾技術(shù)主要為了解決從SEI膜引發(fā)的系列問題。在循環(huán)過程中，SEI膜的大量形成以及體積變化會(huì)引起電極的破壞，從而引發(fā)新的暴露面導(dǎo)致容量的衰減。如在石墨負(fù)極表面沉積Al2O3可以在電池循環(huán)了200圈之后有效地保持98%的首圈容量。

鋰金屬作為負(fù)極材料的未來之星，在鋰金屬的沉積跟剝離過程中，鋰枝晶的生長(zhǎng)導(dǎo)致電池短路的問題亟待解決。采用ALD技術(shù)在鋰金屬表面構(gòu)建例如有機(jī)/無機(jī)復(fù)合人工SEI膜，可以有效地抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)。

b、ALD對(duì)正極表面的修飾作用

為了解決正極材料表面所面臨的電解液分解，相變，析氧以及過渡金屬溶解等問題,采用ALD技術(shù)在正極材料表面沉積保護(hù)層可以作為物理阻擋層或者HF清除層，從而有效地提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性跟倍率性能。在正極材料（層狀結(jié)構(gòu)：LiCoO₂, LiNixMnyCozO₂,富鋰(Li-rich)xLi₂MnO₃·(1 ? x)LiMO₂(M = Mn, Ni, Co)，尖晶石結(jié)構(gòu)LiMn₂O₄)表面沉積的ALD鍍層主要可以分為四類：a金屬氧化物：Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, MgO, CeO₂, Ga₂O₃; b氟化物：AlF₃, AlWxFy; c磷化物：AlPO₄,FePO₄; d含鋰化合物：LiAlO₂, LiTaO₃, LiAlF₄。