粉體材料在集成電路，新能源和新材料中有廣泛的應(yīng)用。未修飾的粉體材料表面親水，通常會(huì)吸附不同結(jié)合強(qiáng)度的水分子。表界面上殘存的水分子對(duì)器件等的可靠性有嚴(yán)重破壞作用。常規(guī)高溫烘干除水的方法除水效果不可控，且有可能會(huì)影響粉體的結(jié)構(gòu)。如何有效對(duì)粉體材料表面進(jìn)行除水和屏蔽是半導(dǎo)體及新能源材料的重要課題之一。

工業(yè)生產(chǎn)中，通常采用效率高和效果徹底的物理化學(xué)方法去除不同結(jié)合力的水分子，并同步引入表面活性劑，在粉體材料表面形成具有屏蔽效果的修飾層，阻隔環(huán)境中水分子的再度侵入。同時(shí)，在修飾層上引入合適的官能團(tuán)，可以加強(qiáng)粉體與基體材料的結(jié)合力。但是上述工藝在智能化過程中需要克服一些困難，如表面活性劑形成的屏蔽層均勻性和厚度不易控制，過厚影響粉體的流動(dòng)性和分散性，過薄又損失長期阻水效果；再如常規(guī)工藝對(duì)與粉體表面以較強(qiáng)結(jié)合力吸附的水分子（如氫鍵水、絡(luò)合水）除水效果有限，水殘留達(dá)到一定程度則嚴(yán)重影響可靠性……

固體NMR是一種用于研究固態(tài)樣品中核自旋動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)信息的技術(shù)，它可以通過一系列不同原理的脈沖序列研究不同項(xiàng)目，從而提高譜圖的質(zhì)量和信息含量。該技術(shù)可用于深入了解粉體材料中的水分分布、結(jié)合狀態(tài)和動(dòng)態(tài)行為，從而優(yōu)化除水工藝。但是，脈沖序列的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜且精細(xì)的過程，需要考慮多種因素，包括核自旋動(dòng)力學(xué)、樣品特性、儀器性能等，利用AI輔助設(shè)計(jì)工具，研究人員可以簡化這一過程并提高設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。

南京大學(xué)薛奇教授研究團(tuán)隊(duì)用AI進(jìn)行固體NMR脈沖序列的輔助設(shè)計(jì)，檢測粉體材料表面吸附水分子的結(jié)合程度。這一方法結(jié)合傳統(tǒng)的物理化學(xué)除水方法，能夠更好地滿足集成電路材料的要求，提高工藝效率和最終產(chǎn)品性能的一致性和可靠性。定于12月26-28日，廣東珠海·暨南大學(xué)希爾頓花園酒店舉辦的“2024全國粉體檢測與表面修飾技術(shù)交流會(huì)（第八屆）”上，薛奇教授將分享題為“Al輔助下對(duì)粉體材料中的水分子進(jìn)行鎖定，去除，表面屏蔽和功能化”的報(bào)告，不僅將AI技術(shù)引入傳統(tǒng)粉體工藝，也結(jié)合了基于固體NMR的水分子表征與監(jiān)測技術(shù)，是一種包含了AI的多學(xué)科交叉帶來的創(chuàng)新突破，為行業(yè)技術(shù)革新提供了新的思路。

報(bào)告人簡介

薛奇，1984年獲美國Case Western Reserve University高分子科學(xué)博士學(xué)位。曾擔(dān)任南京大學(xué)高分子科學(xué)與工程系的系主任。長期從事高分子科學(xué)與工程和先進(jìn)復(fù)合材料表界面結(jié)構(gòu)的研究工作。多次獲國家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)基金。研究項(xiàng)目“有機(jī)雜環(huán)化合物在金屬表面的化學(xué)和電化學(xué)聚合”獲國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)（2004年），“紅外吸收微粒的表改性及在節(jié)能樹脂中的應(yīng)用”獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（2015年）。

近年來承擔(dān)了華為技術(shù)有限公司“2012實(shí)驗(yàn)室”的旗艦項(xiàng)目“PCB板材底層物料界面特性研究”。并且與芯片產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)單位合作，從基礎(chǔ)研究出發(fā)解決生產(chǎn)中的問題。尤其在硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用在粉體材料，陶瓷材料等表面處理方面，取得了創(chuàng)新成果。

薛奇教授團(tuán)隊(duì)發(fā)展了原子力顯微鏡-紅外光譜研究表面三維立體結(jié)構(gòu)的新技術(shù)，搭建了超高速超靈敏度度分析方法，獲得了美國專利。在面向5G通訊的高頻高速PCB板中所涉及的底層物料表界面特性的研究過程中，取得了應(yīng)用成果，獲得了華為技術(shù)有限公司的肯定，并向南京大學(xué)寫了書面感謝信。基于薛奇在教育與科研中的杰出貢獻(xiàn)，2019年獲中共中央、國務(wù)院、中央軍委頌發(fā)的國慶七十周年紀(jì)念章。

珠海粉體檢測論壇會(huì)務(wù)組