第7章其它膜过程
- 格式:ppt
- 大小:7.03 MB
- 文档页数:77
第七章CVD工序7.1 CVD工序的目的7.2 CVD工艺的基本原理7.3 CVD的设备构成和主要性能指标7.4 CVD 工序的主要工艺参数和工艺质量评价7.5特种气体供应管理系统7.1 CVD工序的目的7.1.1 CVD目的在一定压强、温度条件下输入高频电压使气体源电离形成等离子体,在基板表面发生气相化学反应,生长出各种功能薄膜。
A(g) + B(g) energy C(s) + 副产物7.1.1.1 CVD film介绍Film Gas(GH&GL)SiH4+NH3+H2G-SiNXa-Si(AH&AL)SiH4+H2n+a-Si(NP)SiH4+PH3+H2P-SiN(PV)SiH4+NH3+H2X7.1.1.2各层薄膜的功能1. G: Gate SiNx (绝缘层)作用:防止M1与I层导通2. a-Si (半导体)作用:导通层,电子在该层产生3. N: N+ a-Si (掺杂半导体)作用:降低界面电位差,降低I层与M2之间的电位差4. Passivation (保护层)作用:该层的作用是保护M2,防止其发生氧化,腐蚀7.1.1.3生成各层的化学反应原理(1)SiN X:HSiH4 + NH3 + N2 → SiN X: H (2)a-Si:HSiH4 + H2 → a-Si:H(3)n+a-Si:HSiH4 + PH3 + H2 →n+a-Si:H7.2 CVD工艺的基本原理通过前一章节的学习,我们应该对CVD的功能有了一定的了解,其实自从CVD镀膜技术被发现至今,已经得到了很大的发展,已经衍生出许多不同类型的CVD成膜方式。
按反应室内压力分:APCVD: Atmospheric pressure CVDSACVD: Sub Atmospheric pressure CVDLPCVD: Low Pressure CVDULPCVD: Ultra-low pressure CVDUHV_CVD: Ultra-high vacuum CVD按能量供给方式分:热活化式:Thermally-activated CVD等离子辅助式:Plasma Enhanced CVD (PE-CVD)射频方式:(Radio Frequency CVD RFCVD)微波方式:(Microwave CVD)电子回旋共振式:(Electron Cyclotron Resonance CVD)引控式(Remote PCVD)磁控式(Magnetic PCVD)光辅助式:Photo-assisted CVD雷射辅助式:Laser-induce CVD下面将就PECVD系统构造、原理及特征等内容进行详细的说明,其他种类的CVD镀膜方式本节不做赘述:PECVD技术是上世纪70年代初发展起来的新工艺,主要是为了适应现代半导体工业的发展,制取优质介质膜。
《医学细胞生物学》(7~12章复习大纲)第七章细胞膜与物质转运(全部都是重点!!!!!!)⏹分类:一)小分子和离子的穿膜运输,分简单扩散、离子通道扩散、易化扩散、离子泵、伴随运输。
二)大分子和颗粒物质的膜泡运输。
第一节穿膜运输⏹一、简单扩散(simple diffusion)⏹二、离子通道扩散⏹电位依赖性电压闸门通道配体门控离子通道(Ligand-gated channels ):机械闸门通道三、易化扩散⏹特点:1)与所结合的溶质有专一的结合部位,运输各种有机小分子。
2)细胞膜上特定载体蛋白的数量相对恒定,处于饱和状态时,运输速率最大。
⏹单运输将溶质从膜的一侧转运到膜的另一侧⏹被动运输:物质从浓度高的一侧到浓度低的一侧,不消耗能量⏹简单扩散、离子通道扩散、易化扩散⏹四、离子泵⏹(一)Na –K 泵主动运输⏹(二)Ca 2+泵主动运输(Ca2+ Pump)⏹五、伴随运输⏹共运输(symport):协同运输中,两种物质运输方向相同。
(小肠上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖、氨基酸)⏹对运输(antiport):协同运输中,两种物质转运方向相反。
(Na -H 交换体在细胞分裂的时候通过转移H ,提高pH值)⏹特点:1)动物细胞协同运输的能量驱动通常来自Na +的电化学梯度。
2)Na+-K +泵间接驱动着协同运输。
第二节膜泡运输⏹一、胞吞作用⏹(一)吞噬作用(phagocytosis):吞噬细胞通过特异的表面受体识别摄入大的颗粒,形成吞噬泡(phagocytic vesicle)或吞噬体(phagosome)的过程。
⏹二)胞饮作用(pinocytosis) :指细胞摄取液体和溶质的过程。
由细胞膜包裹的液体内陷而形成的小泡,称为胞饮小泡或胞饮体(三)受体介导的胞吞作用特定大分子与聚集于细胞表面受体互补结合,形成受体大分子复合物,通过细胞膜凹陷,该区域形成有被小窝(coated pit),有被小窝从质膜上脱落成为有被小泡(coated vesicle),进入细胞内。
Cell biology细胞生物学第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输细胞内被膜区分类:细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器第一节细胞质基质的含义和功能一、细胞质基质的含义(1)含义:在真核细胞的细胞质中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质主要含有:(1)与代谢有关的许多酶(2)与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构细胞质基质是一个高度有序的体系,细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中,多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合,或与生物膜结合,从而完成特定的功能。
细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系,蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在,与周围溶液的分子处于动态平衡。
差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。
胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。
二、细胞质基质的功能(1)蛋白质分选和转运N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上,通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。
其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成,并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中,也有些蛋白驻留在细胞质基质中。
(2)锚定细胞质骨架(3)蛋白的修饰、选择性降解1 蛋白质的修饰辅基、辅酶与蛋白的结合磷酸化和去磷酸化糖基化N端甲基化(防止水解)酰基化2 控制蛋白质寿命N端第一个氨基酸残基决定寿命细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解,依赖于泛素降解途径3 降解变性和错误折叠的蛋白质4 修复变性和错误折叠的蛋白热休克蛋白的作用第二节细胞内膜系统及其功能细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。
研究方法:电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析一、内质网的形态结构和功能内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。
(一)内质网的两种基本类型糙面内质网和光面内质网。
糙面内质网:扁囊状整齐附着有大量核糖体功能:合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网:分支管状,小功能:脂质合成,出芽位点部分细胞合成固醇类激素糙面内质网有20多种和光面内质网不同的蛋白,说明有特殊装置隔开两种内质网的组分。
第七章薄膜的形成薄膜结构和性能的差异与薄膜形成过程中的许多因素密切相关。
因此,在讨论薄膜结构和性能之前,先研究薄膜的形成问题。
虽然薄膜的制备方法有许多种类,薄膜形成的机制各不相同,但是在许多方面,还是具有其共性特点。
在本章中,我们以真空蒸发薄膜的形成为例进行重点讨论。
§7-l 凝结过程薄膜的形成一般分为凝结过程、核形成与生长过程、岛形成与结合生长过程。
凝结过程是薄膜形成的第一阶段。
凝结过程是从蒸发源中被蒸发的气相原子、离子或分子入射到基体表面之后,从气相到吸附相,再到凝结相的一个相变过程。
一、吸附过程一个气相原子入射到基体表面上,能否被吸附,是物理吸附还是化学吸附,是一个比较复杂的问题。
固体表面与体内在晶体结构上一个重大差异就是原子或分子间的结合化学键中断。
原子或分子在固体表面形成的这种中断键称为不饱和键或悬挂键。
这种键具有吸引外来原子或分子的能力。
入射到基体表面的气相原子被这种悬挂键吸引住的现象称为吸附。
如果吸附仅仅是由原子电偶极矩之间的范德华力起作用称为物理吸附;若吸附是由化学键结合力起作用则称为化学吸附。
固体表面的这种特殊状态使它具有一种过量的能量称为表面自由能。
吸附现象使表面自由能减小。
伴随吸附现象的发生而释放的一定的能量称为吸附能。
将吸附在固体表面上的气相原子除掉称为解吸,除掉被吸附气相原子的能量称为解吸能。
因为从蒸发源入射到基体表面的气相原子都有一定的能量。
它们到达基片表面之后可能发生三种现象;(1)与基体表面原子进行能量交换被吸附;(2)吸附后气相原子仍有较大的解吸能,在基体表面作短暂停留后再解吸蒸发(再蒸发或二次蒸发);(3)与基体表面不进行能量交换,入射到基体表面上立即反射回去。
用真空蒸发法制备薄膜时,入射到基体表面上的气相原子中的绝大多数都与基体表面原子进行能量交换形成吸附。
将吸附过程用能量关系表示时可由图7-1说明。
当入射到基体表面的气相原子动能较小时,处于物理吸附状态,其吸附能用Q p表示。
第七章CVD工序7.1 CVD工序的目的7.2 CVD工艺的基本原理7.3 CVD的设备构成和主要性能指标7.4 CVD 工序的主要工艺参数和工艺质量评价7.5特种气体供应管理系统7.1 CVD工序的目的7.1.1 CVD目的在一定压强、温度条件下输入高频电压使气体源电离形成等离子体,在基板表面发生气相化学反应,生长出各种功能薄膜。
A(g) + B(g) energy C(s) + 副产物7.1.1.1 CVD film介绍Film Gas(GH&GL)SiH4+NH3+H2G-SiNXa-Si(AH&AL)SiH4+H2n+a-Si(NP)SiH4+PH3+H2P-SiN(PV)SiH4+NH3+H2X7.1.1.2各层薄膜的功能1. G: Gate SiNx (绝缘层)作用:防止M1与I层导通2. a-Si (半导体)作用:导通层,电子在该层产生3. N: N+ a-Si (掺杂半导体)作用:降低界面电位差,降低I层与M2之间的电位差4. Passivation (保护层)作用:该层的作用是保护M2,防止其发生氧化,腐蚀7.1.1.3生成各层的化学反应原理(1)SiN X:HSiH4 + NH3 + N2 → SiN X: H (2)a-Si:HSiH4 + H2 → a-Si:H(3)n+a-Si:HSiH4 + PH3 + H2 →n+a-Si:H7.2 CVD工艺的基本原理通过前一章节的学习,我们应该对CVD的功能有了一定的了解,其实自从CVD镀膜技术被发现至今,已经得到了很大的发展,已经衍生出许多不同类型的CVD成膜方式。
按反应室内压力分:APCVD: Atmospheric pressure CVDSACVD: Sub Atmospheric pressure CVDLPCVD: Low Pressure CVDULPCVD: Ultra-low pressure CVDUHV_CVD: Ultra-high vacuum CVD按能量供给方式分:热活化式:Thermally-activated CVD等离子辅助式:Plasma Enhanced CVD (PE-CVD)射频方式:(Radio Frequency CVD RFCVD)微波方式:(Microwave CVD)电子回旋共振式:(Electron Cyclotron Resonance CVD)引控式(Remote PCVD)磁控式(Magnetic PCVD)光辅助式:Photo-assisted CVD雷射辅助式:Laser-induce CVD下面将就PECVD系统构造、原理及特征等内容进行详细的说明,其他种类的CVD镀膜方式本节不做赘述:PECVD技术是上世纪70年代初发展起来的新工艺,主要是为了适应现代半导体工业的发展,制取优质介质膜。
第7章 化学转化膜化学转化膜是金属或镀层金属表层原子与水溶液介质中的阴离子相互反应,在金属表面形成含有自身成分附着性好的化合物膜。
成膜的典型反应式如下:z m n m M nAM A nze -+→+ (7-1)式中,M 为与介质反应的金属或镀层金属;A z-为介质中价态为z 的阴离子。
转化膜是表层的基底金属直接与介质阴离子反应,形成基底金属化合物(M m A n )。
可见化学转化膜实际上是一种受控的金属腐蚀过程。
上述反应式中,电子可视为反应产物,转化膜的形成可以是金属与介质界面间的化学反应,也可以是施加外电源进行的电化学反应。
前者为化学法,后者为电化学法(阳极氧化)。
化学法时反应式产生的电子将传递给介质中的氧化剂。
电化学法时所产生的电子将传递给与外电源相接的阳极,以阳极电流形式脱离反应体系。
实际上,化学转化膜形膜过程相当复杂,存在着伴生或二次反应。
因此得到的转化膜的实际组成往往也不是按上式反应生成典型的化合物膜。
例如,钢铁件在磷酸盐溶液中进行磷化处理时,所得到磷化膜的主要组成是二次反应生成的产物,即锌和锰的磷酸盐。
尽管如此,考虑到化学转化膜形成过程的复杂性,以及二次反应产物也是金属基底自身转化的诱导才生成的,所以一般不再严格进行区分,都称为化学转化膜。
转化膜的形成方法大多是化学法,也可以用电化学法。
化学法是将金属在溶液中浸渍,通过化学反应形成转化膜,也可将溶液喷射于工件表面,通过化学反应成膜。
转化膜按它的组成物分为氧化物膜、硫化物膜、铬酸盐膜、磷酸盐膜和草酸盐膜。
电化学氧化法(阳极氧化法)是指工件作为阳极,在电解液中电化学处理,在金属表面形成10~20μm 稳定的转化膜的过程,也称电化学转化膜。
阳极氧化法可以大大提高铝及铝合金耐蚀耐磨性;可以改善外观,作为装饰用。
还能提高金属的热绝缘性和表层电阻,同时也可以作为油漆的底层。
转化膜用途十分广泛,可以分为:涂装底材用转化膜,塑性加工用转化膜,耐磨损用转化膜,防锈用转化膜,绝缘用转化膜和其他功用转化膜(如搪瓷底材用转化膜、装饰用转化膜)。
第七章细胞的能量转换――线粒体和叶绿体生物的基本能量来源于太阳光的辐射能。
但生物体不能直接利用太阳光的辐射能,必须先使之转换成化学能,再为生物体利用。
叶绿体通过光合作用把光能转换为化学能,并储存于糖类、脂肪和蛋白质等大分子有机物中。
线粒体是一种高效地将有机物转换为细胞生命活动的直接能源ATP的细胞器。
因此,线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。
线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与翻译蛋白质体系。
很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的第二遗传信息系统,或称为核外基因及其表达体系。
线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器。
第一节线粒体与氧化磷酸化人体内的细胞每天要合成几千克的ATP,且95%的ATP是由线粒体中的呼吸链所产生,因此线粒体被称为细胞内的“能量工厂”(power plants)。
线粒体通过氧化磷酸化作用,进行能量转换,为所需要的细胞进行各种生命活动提供能量。
一、线粒体的形态结构1、线粒体的形态、大小、数量与分布1)线粒体的形状线粒体的形状各种各样,以线状和颗粒状最常见。
也可呈环形、哑铃形、枝状或其他形状。
2)线粒体的大小线粒体的一般直径为0.5-1.0um,长,1.5-3.0um。
有的长达5um(如肝细胞)或10-20 um(胰腺细胞)或40 um(人的成纤维细胞)。
3)线粒体的数量线粒体的数目由数百――数千个不等。
如利什曼原虫中只有一个巨大的线粒体,海胆卵细胞则多达30万个。
4)线粒体的分布线粒体在细胞中的分布一般是不均匀的。
二、线粒体的超微结构在电镜下观察到线粒体是由两层单位膜套叠而成的封闭的囊状结构。
主要由外膜(outer membrane)、内膜(inner membrane)、膜间隙(intermembrane)、基质(matrix)或内室(inner chamber)4部分组成。
图7-11.外膜外膜是包围在线粒体最外面的一层单位膜,光滑而有弹性,厚约6 um。
膜技术手册(上、下册)(第二版)加入书架登录•膜技术手册(上册)(第二版)•书名页•内容简介•《膜技术手册》(第二版)编委会•本版编写人员名单•第一版编写人员名单•前言•第1章导言•1.1 膜和膜分离过程的特征•1.2 膜和膜过程的发展历史•1.3 膜•1.4 膜分离过程•1.5 应用总览•1.6 现状与展望•参考文献•第2章有机高分子膜•2.1 高分子分离膜材料•2.2 有机高分子分离膜的制备•2.3 有机高分子分离膜的表征•符号表•参考文献•第3章无机膜•3.1 引言•3.2 无机膜的结构与性能表征•3.3 无机膜的制备•3.4 无机膜组件及成套化装置•3.5 无机膜在分离和净化中的应用•3.6 无机膜反应器•符号表•参考文献•第4章有机-无机复合膜•4.1 有机-无机复合膜简介•4.2 有机-无机复合膜材料•4.3 有机-无机复合膜的制备•4.4 有机-无机复合膜界面结构调控与传质机理•4.5 有机-无机复合膜的应用•4.6 展望•符号表•参考文献•第5章膜分离中的传递过程•5.1 引言•5.2 膜内传递过程•5.3 膜外传递过程•5.4 计算机模拟在膜分离传递过程中的应用•符号表•参考文献•第6章膜过程的极化现象和膜污染•6.1 概述[1]•6.2 浓差极化•6.3 温差极化•6.4 膜污染•符号表•参考文献•第7章膜器件•7.1 膜器件分类•7.2 板框式•7.3 圆管式•7.4 螺旋卷式•7.5 中空纤维式•7.6 电渗析器•7.7 实验室用膜设备•7.8 膜器件设计中应考虑的主要因素•7.9 膜器件的特性比较与发展趋势•7.10 膜器件的规格性能和应用•符号表•参考文献•第8章反渗透、正渗透和纳滤•8.1 概述•8.2 分离机理•8.3 膜及其制备•8.4 膜结构与性能表征•8.5 膜组器件技术[8,43]•8.6 工艺过程设计•8.7 系统与运行•8.8 典型应用案例•8.9 过程经济性•8.10 展望•符号表•参考文献•第9章超滤和微滤•9.1 超滤概述•9.2 超滤膜•9.3 超滤膜组件与超滤工艺•9.4 超滤工程设计•9.5 超滤装置的操作参数•9.6 超滤系统的运行管理•9.7 超滤技术的应用•9.8 微滤•9.9 微孔膜过滤的分离机理•9.10 微孔滤膜的制备•9.11 微孔滤膜的结构和理化性能测定•9.12 微孔膜过滤器•9.13 微孔膜过滤技术的应用•符号表•参考文献•膜技术手册(下册)(第二版)•书名页•内容简介•第10章渗析•10.1 概述•10.2 渗析膜•10.3 渗析原理和过程•10.4 渗析膜组件设计•10.5 渗析的应用•符号表•参考文献•第11章离子交换膜过程•11.1 概述•11.2 基础理论•11.3 离子交换膜制备•11.4 离子交换膜装置及工艺设计•11.5 离子交换膜应用•11.6 离子交换膜过程发展动向•符号表•参考文献•第12章气体膜分离过程•12.1 引言•12.2 气体分离膜材料及分离原理•12.3 气体分离膜制造方法•12.4 相转化成膜机理•12.5 气体分离膜结构及性能表征•12.6 膜分离器•12.7 分离器的模型化及过程设计•12.8 应用•符号表•参考文献•第13章气固分离膜•13.1 概述•13.2 气固分离膜材料与制备方法•13.3 气固分离原理•13.4 气固分离膜的性能评价•13.5 气固分离膜装备•13.6 典型应用案例•符号表•参考文献•第14章渗透汽化•14.1 概述•14.2 基本理论•14.3 渗透汽化膜•14.4 渗透汽化膜器•14.5 过程设计•14.6 应用•14.7 回顾与展望•符号表•参考文献•第15章液膜•15.1 引言•15.2 概述•15.3 乳化液膜•15.4 支撑液膜•15.5 Pickering液膜•15.6 液膜应用•15.7 液膜新进展•符号表•参考文献•第16章膜反应器•16.1 概述•16.2 面向生物反应过程的膜生物反应器•16.3 面向催化反应过程的多孔膜反应器•16.4 面向气相催化反应过程的致密膜反应器•符号表•参考文献•第17章膜接触器•17.1 膜接触器概述•17.2 膜萃取•17.3 膜吸收•17.4 膜蒸馏•17.5 膜脱气•17.6 膜乳化•17.7 膜结晶•符号表•参考文献•第18章控制释放与微胶囊膜和智能膜•18.1 控制释放概述•18.2 微胶囊膜•18.3 智能膜•参考文献•第19章典型集成膜过程•19.1 基于多膜集成的制浆造纸尾水回用技术•19.2 基于膜集成技术的抗生素生产新工艺•19.3 双膜法氯碱生产新工艺•19.4 基于膜技术的中药现代化•19.5 基于反应-膜分离耦合技术的化工工艺•19.6 结束语•参考文献•缩略语表•索引是否关闭自动购买?关闭后需要看完本书未购买的章节手动确认购买。