1 西南交通大学 机械工程学院 摩擦学研究所, 成都 610031
2 南华大学 机械工程学院, 湖南 衡阳 421001
摩擦诱导选择性刻蚀具有加工成本低、流程简单、低加工损伤等优势, 是实现单晶硅表面微纳米结构构筑的重要途径。为探究摩擦诱导机械划痕在单晶硅表面微纳加工中的掩膜行为, 实验研究了选择性刻蚀中机械划痕掩膜下的线/面结构形貌与高度特征, 并将其与氧化层掩膜进行对比。实验发现机械划痕掩膜性能与氧化层无明显差异, 并讨论了两种不同掩膜下选择性刻蚀中纳米结构的形貌演变机理。最后, 实现了采用不同掩膜的复合纳米图案加工。研究结果可为基于摩擦诱导选择性刻蚀的单晶硅表面高质量可控加工提供依据。
摩擦诱导选择性刻蚀 机械划痕 氧化层 掩膜 单晶硅 friction-induced selective etching mechanical scratches oxide layer anti-etching mask monocrystalline silicon
1 诚志永华显示材料有限公司 北京研发中心, 北京 100084
2 河北省平板显示材料工程技术研究中心, 河北 石家庄 050091
3 清华大学 化学系, 北京 100084
为了改善聚合物分散液晶（PDLC）在智能玻璃领域应用中存在的视角较差、透明态效果不够理想以及无法实现双稳态的缺点, 合成了一种具有硅氧烷长链结构的近晶相液晶单体, 并将该近晶相液晶单体用于近晶相的混晶配方制备了简单的近晶相双稳态器件。以10-溴-1-癸烯、对羟基联苯氰和1,1,1,3,3,5,5-七甲基硅氧烷为原料, 以较高收率合成了该近晶相液晶单体。通过核磁共振（NMR）和元素分析（EA）确认了分子结构的正确性; 利用偏光显微镜（POM）、示差扫描量热仪（DSC）等对其单体液晶参数和混晶配方参数进行测定, 通过基板处理、液晶盒制备、器件老化等过程制备了近晶相双稳态器件。实验表明, 该近晶相混晶配方制得的近晶相双稳态器件具有较宽的近晶相温宽（-62℃~60 ℃）, 较低的驱动电压（50 V）, 透明态参数优秀（雾度 = 0.06%, 平行光透过率 = 90.34%）, 完全无视角缺陷, 且可以仅在状态切换时需要通电实现双稳态效果。该硅氧烷类近晶相液晶单体对于改善近晶相混晶配方有着重要的作用, 该材料制备方法简单, 原料易得, 收率较高, 易于生产, 对于智能玻璃领域的市场推广有着重要的作用。
硅氧烷 近晶相 双稳态器件 智能玻璃 organosiloxane smectic phase optical bistable device smart window
1 诚志永华显示材料有限公司 北京研发中心, 北京 100084
2 河北省平板显示材料工程技术研究中心, 河北 石家庄 050091
3 清华大学 化学系, 北京 100084
为了改善扭曲向列相(TN)型液晶显示的视角差的现象, 合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体, 并以该盘状液晶单体为材料制备了简易的光学补偿膜片。以4-氯丁醇乙酸酯、对羟基苯甲酸甲酯和邻苯二甲醚为原料, 通过七步反应以较高收率合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体。通过核磁共振(NMR)和元素分析(EA)确认了分子结构的正确性; 利用偏光显微镜(POM)、预倾角测试仪和示差扫描量热仪(DSC)等对其液晶参数进行测定, 并以该苯并菲单体为材料通过基板处理、摩擦配向、涂布等过程制备了光学补偿膜片。实验表明, 该苯并菲盘状液晶单体具有负的光学各向异性值(Δn=-0.060 8)、较宽的向列相温宽(54.6~166.4 ℃), 所制得的简易光学补偿膜片具有一定的补偿效果(Rth=137 nm)。该苯并菲类盘状液晶化合物可以作为光学补偿膜材料使用, 且制备方法简单, 原料易得, 收率较高, 易于实现大规模生产。
苯并菲 盘状液晶 光学补偿膜 负光学各向异性。 triphenylene discotic liquid crystals optical compensation film negative optical anisotropy
1 诚志永华显示材料有限公司 北京研发中心，北京 100084
2 河北省平板显示材料工程技术研究中心，河北 石家庄 050091
3 清华大学 化学系,北京 100084
为了满足液晶母体在不同情况下的参数需求，合成了2种新型的含有多氟多氰结构的具有较大负介电各向异性值的未知化合物用于液晶母体的调配。以邻苯二甲腈和邻二氟苯为原料，通过一系列反应合成了2种该类新型液晶单体。通过核磁共振、元素分析等方法确定了分子结构；利用偏光显微镜、示差扫描量热仪和旋转黏度计等测试手段，对其参数进行测定。实验表明，该类多氟多氰类化合物具有较小的光学各向异性值（Δn = 0096~0107）、负值很大的介电各向异性值（Δε= -152~-167）和较大的旋转黏度（γ1= 2348~2486 mPa·s）。该类新型的多氟多氰类化合物可以用于液晶母体的调配并改善其部分性能，且制备方法原料易得，收率较高，易于实现工业化生产。
液晶 负性 多氟多氰 liquid crystal negative dielectric anisotropy polyfluorinated polycyano Δn Δn Δε Δε
1 诚志永华显示材料有限公司 北京研发中心，北京 100084
2 河北省平板显示材料工程技术研究中心，河北 石家庄 050091
3 清华大学 化学系,北京 100084
为了满足液晶母体在不同情况下的参数需求，合成了3种含有噁二唑结构的新型负性未知化合物用于液晶母体的调配。以芳烃的碘代物为原料，通过三步反应合成了该类新型化合物。通过核磁共振(NMR)、元素分析(EA)和红外光谱(FT-IR)等分析方法确认了分子结构；利用偏光显微镜(POM)、示差扫描量热仪(DSC)等测试手段，对该类化合物的液晶参数进行了测定。实验表明，该类新型的1,2,4-噁二唑类化合物具有较小的光学各向异性值（Δn = 0.107~0.118）和负值较大的介电各向异性值（Δε = -1.6 ~ -4.3），并且个别单体具有较宽的相列相温度范围。该类新型的1,2,4-噁二唑类化合物可以用于液晶母体的调配并改善部分性能，且制备方法原料易得，合成路线简单，收率较高，易于实现工业化生产。
液晶 4-噁二唑 liquid crystal 1 1 2 2 4-oxadiazole Δn Δn Δε Δε
1 光纤通信技术和网络国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
2 武汉光迅科技股份有限公司, 湖北 武汉 430074
为了比较简单地在同一外延片上得到具有不同带隙结构的有源器件与无源器件的PIC (光子集成电路)和OEIC(光电子集成电路), 采用等离子诱导QWI(量子阱混杂)与RTA (快速热退火)技术获得了InP/InGaAsP结构材料的带隙蓝移, 其中通过在材料表面沉积不同占空比的SiO2灰度掩膜来灵活控制带隙偏移量。实验中这种方法在基片上获得了5种带隙波长, 其中最大波长偏移为75 nm, 实验结果说明这种技术是实现PIC和OEIC的有效手段, 特别是在多带隙结构中具有广阔的应用前景。
光子集成 量子阱混杂 多量子阱 photonic integration QWI multi-quantum well
