φ200mm太阳能电池用直拉硅单晶生长中导流系统的研究

利用数值模拟,对CZ硅单晶生长系统中导流系统调整和改进,得到不同导流系统下的氩气流场和全局温场. 研究发现在导流系统中引入导流筒及冷却功能后,氩气流场得到明显的改善,晶体中纵向温度梯度均匀性改善,固液界面趋于平坦,有利于结晶潜热的散发和单晶径向电阻率的均匀性. 研究表明改进导流系统能提高结晶潜热散发速率,有利于提高晶体拉速.     

φ200mm太阳能电池用直拉硅单晶生长中导流系统的研究

利用数值模拟,对CZ硅单晶生长系统中导流系统调整和改进.得到不同导流系统下的氩气流场和伞局温场.研究发现在导流系统中引入导流筒及冷却功能后,氩气流场得到明显的改善,晶体中纵向温度梯度均匀性改善,同液界面趋于平坦,有利于结晶潜热的散发和单晶径向电阻率的均匀性.研究表明改进导流系统能提高结品潜热散发速率,有利于提高晶体拉速.     

大尺寸HVPE反应室生长GaN的数值模拟

利用有限元法对单片6英寸(1英寸=2.54 cm)GaN衬底用氢化物气相外延(HVPE)生长系统的工艺参数进行了数值模拟和优化.通过建立反应室二维几何模型,依次改变HVPE系统中的GaCl,NH3和分隔气(N2)流速等主要参数进行数值模拟,研究分析了反应室内各反应物的浓度分布和衬底上GaN的生长速率变化,同时考虑了涡旋分布以及GaCl出口管壁上寄生沉积等对衬底上GaN生长的影响,并给出了HVPE系统高速率均匀生长GaN的优化参数.模拟分析还表明,适当降低HVPE反应室内的压强可以改善衬底上GaN生长的均匀性.     

红外焦平面阵列条纹非均匀性校正方法

条纹非均匀性是线扫红外焦平面阵列和非制冷凝视型红外焦平面阵列成像系统中一种特殊的固定图案噪声。提出了一种基于实际场景和非均匀性分离的模型方法,能够在单帧内实现条纹非均匀性的校正。通过局部窗口模版遍历相邻列的误差函数,得到其非均匀性校正参数估计,并依据相邻两帧相关性的继承性,完成条纹非均匀性的校正。通过对模拟条纹非均匀性和实际图像的实验和理论分析,结果表明,文中算法能够显著提高条纹非均匀性校正效果。     

补蚀系统改善蚀刻均匀性的研究

蚀刻线补蚀系统可改善蚀刻均匀性,但鉴于印制电路板尺寸、蚀刻铜厚等千差万别,现常规蚀刻补蚀系统难以满足多样化需求,应用价值不大。本研究通过优化改善补蚀系统,实现补蚀系统的灵活应用,大大改善了蚀刻均匀性。     

砷化镓的稳态液相外延生长

为了生长厚的、掺杂均匀的外延层,研究了稳态液相外延生长法。本文阐述了生长不均匀问题的结果。为了得到良好的热均匀性,采用了圆柱形对称的垂直外延系统。所观察到的生长速率同温度梯度、生长温度和衬底相对于溶液位置的影响有关。当衬底放在溶液的顶部时,认为外延层厚度不均匀的主要原因是对流,而不是组份过冷、热不均匀性或者扩散。观察到生长速率比由扩散理论预计的大二个量级。当衬底放在溶液的底部时,观察到了扩散限制生长。厚度的变化由边缘效应控制。     

基于DSP的红外焦平面阵列非均匀性校正技术

红外焦平面成像系统是红外成像技术发展的趋势，焦平面阵列的非均匀性校正技术是一项正在探索的关键技术。在分析了红外成像系统非均匀性的产生机理及表现特征的基础上，介绍了红外焦平面阵列非均匀性校正的基本方法；基于TMS320C62x DSP为核心的系统硬件平台，采用两点多段的方法，完成了红外图像非均匀性的实时校正；最后给出了实验结果，验证了本系统能够满足红外焦平面成像系统的要求，具有实时性好、实用性强的特点。     

大面积ZnO:Al窗口层的制备与研究

采用磁控溅射方法,制备了大面积(300mm×300mm)ZnO:Al薄膜作为CIGS太阳电池的窗口层。设计以电阻率和透过率测试值的标准差乘积作为衡量大面积低阻ZnO窗口层的均匀性标准,确定4mm/s作为衬底与靶材最合适的相对行走速度,并进一步研究工作气压和溅射功率对ZnO:Al薄膜结构、电学特性和光学特性的影响,实现在400～1 200nm波长范围内平均透过率大于85%,电阻率ρ约1.0×10-3Ω.cm。试验结果表明,改善的工艺条件能得到大面积内厚度均匀、光电特性良好的低阻ZnO窗口层。     

电极结构对硅薄膜生长过程及材料特性的影响

在制备硅薄膜材料的PECVD系统中,分别采用普通平行板电极和网状电极,在相同的工艺条件下研究了电极结构对硅薄膜材料均匀性、电学性能以及微结构的影响.发现采用网状电极使薄膜(400～500nm)均匀性得到明显改善,在20cm×20cm内不均匀性从±12.6%下降到±2.1%.等离子体发光光谱的测试表明,网状电极可大大提高硅烷的利用率,因而在相同工艺条件下,生长微晶硅材料需要更高的功率密度.文中对实验结果进行了详细的讨论.     

获取超大空域热像信息的凝视光学系统设计

论述超大空域凝视热像系统自动设计中的技术难点；运用Ａｉｔｋｉｎ插值方法于自动优化技术排除“溢出”光线；借助人的诱导，充分发挥像差渐晕的作用，改善像面照度的均匀性；给出了Ａｉｔｋｉｎ插值公式，误差分析公式和光阑边缘逼近公式。     

梯度磁场中薄膜厚度梯度

通过在基片的下方放置磁铁 ,在放电空间中引入了纵向的磁场梯度。在这种情况下 ,辉光外貌发生显著收缩。同时 ,沉积的薄膜在平面内存在明显的厚度梯度。利用磁场中带电粒子的运动理论解释了此种薄膜的形成机制。     

微型电磁驱动器中微小电磁力的研究

设计了一种应用于微机电系统中的微型电磁驱动器。该微驱动器主要由平面正方形线圈、弹性支撑和坡莫合金薄片构成。采用微细加工技术成功地制作出了这种微驱动器。该驱动器具有较大的驱动力和行程，适用于垂直方向上需求较大偏转的微机电系统中。研究了平面线圈对坡莫合金磁体的微小作用力，并用有限元模拟软件ANSYS，对该作用力进行了模拟分析。     

厚膜永磁阵列表面磁场分布研究

厚膜永磁阵列是近年来 MEMS器件中的重要材料之一 ,研究其表面磁场分布对实际应用中永磁阵列单元几何尺寸的设计具有重要指导作用。文中建立了厚膜永磁阵列表面磁场分布的计算模型 ,并得到了永磁阵列表面磁场分布。结果表明永磁阵列表面磁场呈周期性分布 ,与磁体单元高度、宽度以及磁体单元间隔密切相关。     

电介质表面污染物薄层的吸波特性研究

为研究微波介质窗在高功率实验中的失效机理,探明介质片表面的沉积物对微波窗功率承受能力的影响,本文通过一个简单物理模型,计算了微波窗介质片表面的污染物薄层对入射微波能量的吸收系数曲线,并进一步估算了污染物薄层在介质片表面引起的温升。结果表明,即使在污染物薄层厚度远低于其趋肤深度的情况下,纳米量级厚度的污染物薄层仍可吸收最高达50%的入射波能量,这可能是导致高功率微波介质窗失效的主要原因。     

Sn doped ZnO thin films as high resistivity window layer for Cu(In,Ga)Se2 solar cells

For high efficiency Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) solar cell, the high-resistivity layer with high optical transmittance has to be adopted between the buffer layer and the high-conductivity window layer. In this paper, we propose Sn doped ZnO (ZTO) film, instead of the traditional intrinsic ZnO (i-ZnO) film, as an alternative n-type high-resistivity window layer for CIGS solar cell. In this experiment, both ZTO and i-ZnO films are strong (002) oriented, and the surface morphologies of the two films are almost the same. The statistical roughnesses of i-ZnO film and ZTO film are 0.58 nm and 0.63 nm, respectively. However, the optical transmittance of ZTO film is higher than that of i-ZnO film with the same thickness. The efficiency of ZTO based CIGS cell was 14.24%, which is almost the same as the efficiency of i-ZnO based CIGS cell. These results fully suggest that it is very feasible to replace i-ZnO with ZTO as the high resistant window layer.     

用于非破坏性读出铁电存储器的MFIS结构的机理研究

分析了 MFIS FET的工作机理以及影响 MFIS电容的存储窗口特性的因素 ,提出用存储窗口与铁电薄膜正、负矫顽电压的差值来评价存储窗口特性 ,制备了 Au/Cr/PZT/Zr O2 /Si的 MFIS结构并研究了其存储窗口特性 ,存储窗口随 Zr O2 的厚度变化呈现一个极大值 ,甚至会出现 C-V曲线方向的变化 ,而 PZT薄膜的厚度增大会导致窗口增大 ,这是由于界面效应以及在铁电层和介质阻挡层上电压分配关系的不同而造成的 ,这一结果与前面的分析很好地吻合。当 Zr O2 和 PZT的厚度分别为 3 0 nm和 2 5 0 nm、扫描电压从 -5 V到 +5 V变化时 ,存储窗口大小为 2 .5 V,与相应的铁电薄膜的正、负矫顽电压的差值的比为 0 .8。     

白宝石窗口增透膜的研究

对白宝石 (Al2 O3)和石英 (SiO2 )窗口的性能进行了比较 ,并在白宝石上镀制增透膜 ,进行初步的判断实验 ,取得了良好的效果 ,同时对存在的问题进行了分析 ,指出白宝石是一种比较有前途的高功率激光窗口材料。     

高真空低温下红外探测器窗口吸附物的分析

利用X射线光电子能谱、红外喇曼反射谱和红外透射谱,研究了在超高真空环境下,红外探测器在电老化一段时间后,其表面镀ZnS的Ge窗口材料表面的变化情况。对比电老化前后的两种探测器窗口的实验结果,表明探测器窗口上的吸附物可能来自真空腔内的易放气部件,如连接导线的外皮。     

Klystrons for the Stanford linear accelerator center

A 2-mile-long linear accelerator has been built at Stanford University that uses 245 klystrons to produce an electron beam with an energy up to 20 GeV. Although most of the tubes used are being procured from industry, a major portion of the development work has been and is still being done at Stanford. We will review the important results of this work. In general, the klystrons are designed to produce a minimum of 21 MW peak power with extremely stringent phase and amplitude stability performance requirements. They are focused by permanent magnets and operate up to 250 kV beam voltage with a microperveance of 2. During the past few years, gradual improvements in performance have been achieved by optimizing the bunching parameter and the output cavity coupling, and we have measured efficiencies approaching 45 percent in a permanent magnet. Permanent magnet structure limitations, field shaping, and changes in the klystron design to reduce the magnetic field requirements will be discussed. The output window life has been improved by coating techniques developed to decrease single surface multipactor and reduce window operating temperature. Questions of coating stability will also be discussed. Finally, the paper will touch on the initial results of statistical analysis of tube life as a function of operating experience.