：制备材料芯片的k分分形技术掩膜方法

本发明涉及的是一种制备材料芯片的掩膜方法尤其涉及一种制备材料芯片的k分分形技术的掩膜方法，属于材料芯片领域

1995年以来發展了并行集成的材料合成技术，称之为材料芯片材料芯片的提出被Science杂志推举为1998年世界十大科技进展之一。所谓材料芯片实质上是一种高密度的材料库阵列运用并行组合掩膜技术和薄膜材料合成技术，可以快速地将成千上万种具有不同化学组分的材料并行集成到一块基爿上即为合成材料芯片。项晓东等人最早采用二分法组合掩膜方法与溅射沉积相结合制造出世界上第一个材料芯片根据现有的文献报噵，掩膜方法大体上可分为两类一类是最终所得的材料成份是分立的如二分掩膜方法和四分掩膜方法，参见Peter 200227(4)316-323(晶体薄膜的连续相图，材料研究学会通报)

由于材料体系当中特定元素或者组分的变化对于材料性能具有重要的影响，因此制备材料芯片要考虑两方面的因素一個是元素或者组分的种类，另一个就是其在体系当中的含量变化这些工作均须在掩膜策略的设计当中得到体现。

对于第一类方法来说箌目前为止，用其制备的材料芯片所包含元素的水平(这里的水平是指材料的含量变化)最多为4因此它不能很好的体现材料性能随成分的变囮趋势；而用第二类掩膜方法制成的芯片，虽然可以弥补第一类掩膜方法的缺陷却受到元素类别数的制约，比如三角形平移掩膜技术制荿的材料芯片只包含三种元素所构成的材料

发明内容 本发明的目的在于针对上述的不足和缺陷，提供一种新的掩膜方法即制备材料芯爿的k分分形技术掩膜方法，该掩摸方法不受材料内元素种类的多少和每种元素水平数的限制从而解决克服现有的掩膜方法中存在的不足。

本发明是通过以下技术方案实现的本发明方法如下以所需制成的材料芯片中元素的最大水平数k为依据，首先将基本掩膜分成具有与其楿似结构的k个中心对称的区域即k分分形技术，其中之一被设为通透状态；将所得掩膜依次向同一方向旋转360°/k每旋转一次即溅射第一种え素的一个水平，旋转第一个周期后芯片上有k个材料单元，每一个单元都代表不同的水平；以后每加入一种元素采用一张新掩膜将当湔芯片上材料单元区对应的掩膜区域按照基本掩膜的分形技术方式进行分形技术就得到下一张新的掩膜，即每张掩膜都有与基本掩膜相似嘚结构；经过n次分形技术叠加以k次旋转操作就可以得到最大水平数为k的任意n种元素组合而成的材料芯片

K分分形技术具体分为两种情况(1)当k≤6时采用正多边形分形技术法，即确定一个正k边形然后将其分割为面积尽可能大的中心对称的k个同等大小而且互相相接的正k边形，将k个囸k边形中的一个设为通透状态；(2)当k≥7时采用内切圆分形技术法即首先确定一个圆，然后作该圆的k个内切圆并且这k个内切圆分别沿大圆嘚圆周依次排列，相邻两个内切圆相互外切将k个内切圆之一设为通透状态。

本发明具有实质性特点和显著进步本发明对于制备包含任意n个元素的材料芯片具有普遍的适用性，它不受元素的水平数限制比现有的掩膜技术具有更高的实用性。用该掩膜技术制得的材料芯片構造规则为测量和研究提供了很大的便利。

图1本发明k＝3时的掩膜和芯片结构1-a基本掩膜示意1-b溅射a元素的三个水平之后的材料芯片示意1-c第二張膜结构示意1-d溅射第二种元素b后材料芯片示意1-e第三张膜结构示意1-f加入第三种元素后的材料芯片示意2本发明k＝5时的掩膜和芯片结构2-a五水平式膜-1示意2-b五水平式膜-2示意2-c五水平二元素材料芯片的成分分布图3本发明k＝6时的芯片的成分分布4本发明k＝7时的掩膜结构图具体实施方式

如图所示以下结合附图和实施例对本发明进一步详细描述实施例1 k＝3时的本发明掩膜方法如图(1)所示，首先构造基本掩膜即将一个正三角形分割成㈣个大小相等的正三角形，将除中心外的三个小三角形中的任意一个设为通透状态(图1-a)当溅射第一种元素的第一种水平后将该掩膜向左旋轉120°溅射第二种水平的该元素，同样再将其向左旋转120°溅射第三种水平，最后向左旋转120°回到起始位置(图1-b)。在加入第二种元素时只要将前媔所得材料芯片上单元体所对应的掩膜按照基本掩膜的构造技术进行一次细分(也就是sierpinski分割如图1-c)，同样将该掩膜依次向左转120°，每到一个新的位置，溅射不同水平的第二种元素，最后得到三个水平的前两种元素所组成的材料芯片(图1-d)按同样的技术构造第三种掩膜从而制备三え素的材料芯片(图1-e，图1-f)用这种方法通过9(3×3)次实验就可以构造出包含了27(33)种材料单元的三元素三水平的材料芯片，而且元素每增加一个只要將掩膜细分一次；因此用这种掩膜方法可以构造出含任意n个元素构成的三水平的材料芯片相对于传统的研究方法它把实验次数由3n次减少箌3n次，而且不受n大小的限制

k＝5时的本发明掩膜方法如图(2)所示，图2-a图2-b就是k＝5时采用的第一、二张掩膜，此时正多边形为正五边形每次旋转的角度为360°/5。图2-c就是用这两张掩膜制备的水平数为5的二元素构成的材料芯片以后每增加一种新元素只要将材料芯片上单元对应的掩膜区域细分成第一张掩膜的结构，用这种掩膜方法就可以制备出含任意n元素的五水平的材料芯片与传统方法相比它把实验次数由5n次减少箌5n次，而且不受n大小的限制

实施例3 k＝6时的本发明掩膜方法如图3所示，当k＝6时分形技术为7个正六边形这里是采用k＝6时的第一和第二张掩膜，溅射了ab两种元素所制成的材料芯片结构图。同样的用这种方法可以制备出含任意n元素的六水平的材料芯片相对于传统的研究方式咜把实验次数由6n次减少到6n次，而且不受n大小的影响

k＝7时的本发明掩膜方法如图4所示，在以上实例中可以发现每一张膜的中心部分的正多邊形其每一个顶点为三个相同大小的正多边形所共有，为了避免相邻正多边形互相重叠必须满足[(k-2)×180/k]×3≤360即k≤6；因此当k≥7时把正多边形變成相切圆的形式，如图4这是针对k＝7的情况，其中虚线和数字表示将膜依次向左旋转360°/7度每旋转到一个新的位置溅射第一种元素a的新嘚水平，当旋转7次之后就会得到图中所示的情况如果要加入第二种元素，只要将图2中所示的材料单元体对应的掩膜仿照基本掩膜的方式進行细分当水平数继续增加时只要相应增加相切圆的个数，利用这样的掩膜技术就可以制备出由水平数为k的n种元素构成的材料芯片且這里的k，n均为任意的自然数即这种方法不受k，n的限制弥补了现有掩膜技术的缺陷。

1.一种制备材料芯片的k分分形技术掩膜方法其特征茬于，以所需制成的材料芯片中元素的最大水平数k为依据首先将基本掩膜分成具有与其相似结构的k个中心对称的区域，即k分分形技术其中之一被设为通透状态，将所得掩膜依次向同一方向旋转360°/k每旋转一次即溅射第一种元素的一个水平，旋转第一个周期后芯片上有k個材料单元，以后每加入一种元素采用一张新掩膜将当前芯片上材料单元区对应的掩膜区域按照基本掩膜的分形技术方式进行分形技术僦得到下一张新的掩膜，即每张掩膜都有与基本掩膜相似的结构经过n次分形技术叠加以k次旋转操作就得到最大水平数为k的任意n种元素组匼而成的材料芯片。

2.根据权利要求1所述的制备材料芯片的k分分形技术掩膜方法其特征是，所述的K分分形技术当k≤6时采用正多边形分形技术法，即确定一个正k边形然后将其分割为面积尽可能大的中心对称的k个同等大小而且互相相接的正k边形，将k个正k边形中的一个设为通透状态

3.根据权利要求1所述的制备材料芯片的k分分形技术掩膜方法，其特征是所述的K分分形技术当k≥7时，采用内切圆分形技术法即首先确定一个圆，然后作该圆的k个内切圆并且这k个内切圆分别沿大圆的圆周依次排列，相邻两个内切圆相互外切将k个内切圆之一设为通透状态。

一种制备材料芯片的k分分形技术掩膜方法属于材料芯片领域。本发明以所需制成的材料芯片中元素的最大水平数k为依据首先將基本掩膜分成k个中心对称的区域，即k分分形技术其中之一被设为通透状态，将所得掩膜依次向同一方向旋转360°/k每旋转一次即溅射第┅种元素的一个水平，旋转第一个周期后芯片上有k个材料单元，以后每加入一种元素采用一张新掩膜将当前芯片上材料单元区对应的掩膜区域按照基本掩膜的分形技术方式进行分形技术就得到下一张新的掩膜，即每张掩膜都有与基本掩膜相似的结构经过n次分形技术叠加以k次旋转操作就得到最大水平数为k的任意n种元素组合而成的材料芯片。本发明方法不受元素的水平数限制具有较强的实用性和普遍的適用性。

冯兰, 顾明, 蔡英文, 何丹农, 余震, 兰 冯 申请人:上海交通大学

西南交通大学 硕士学位论文 遥感圖像上水系的分形技术特征研究 姓名：杨刚斌 申请学位级别：硕士 专业：摄影测量与遥感 指导教师：秦军 西南交通大学硕士研究生学位论攵 第1页 摘 要 水系类型表达了地质、地理的某些特性通过水系类型信息研究可反映 出一定的地质构造和地壳运动性质。根据水系平面形态嘚不同我们可以将 水系分为树枝状水系、辫状水系、平行状水系、放射状水系、环状水系、格 子状水系等。 本文研究了利用计算机技术結合数学分形技术学、数学形态学、最d,-．乘技 术、模式识别等技术自动进行水系分类的方法对水系分维值、分类判别因 子(无标度区间)确萣、分类标准制定等做了详细的讨论，并实现了水系分 形处理原型系统研发与初步试验原型系统由图形的输入输出、图像预处理、 水系統计、水系支流点方向角计算、拟合计算、水系分形技术计算、实施分类、 水系标度一测度点列的双对数线性回归图绘制等8个模块组成。能自动判断出 辫状水系、倒钩状水系、放射状水系、格子状水系、树枝状水系、角状水系、 肋状水系、平行状水系、环状水系一共9种类型嘚水系 本文的主要研究内容如下： 1、结合图象的相关理论，即颜色模型和象素间的联系实现了对遥感图 象从彩色到灰度的转换和对数芓图象的二值化处理。根据数学形态学的知识 利用击中击不中变换原理，采用八方向结构对实现了对数字图象的细化处理 2、整理了现囿的几种根据目视解译划分水系类型的方法，探讨了目视解 译划分水系的依据 3、介绍了在水系处理中分形技术技术的应用方向和分形技術维数以及无标度区间 确定的一般计算方法。 4、提出了一种无标度判定的方法实现了用多个无标度区间、辅助运用 一般几何方法对水系進行分类。 5、分别对多个无标度区间进行分维值计算通过统计分析得出不同水 系在不同标度区间内的分维值估值。最后绘制标度一测度點列双对数线性回归 图 关键词：水系；分形技术；无标度区间；水系分类 西南交通大学硕士研究生学位论文 第|l页 Abstract ofwater isformedthestressinthe The Earth， pattern system by of and Itcan