Sm2O3对放电等离子烧结AlN陶瓷致密化和导热性能的影响

针对AlN陶瓷难以烧结致密的特点,采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)技术,利用SPS过程中脉冲电流产生局部高温来加强扩散作用,促进颗粒间颈部接触点形成,并通过添加适量烧结助剂Sm2O3,在短时间内实现了AlN陶瓷的烧结致密化.重点研究了烧结助剂Sm2O3的加入量、烧结温度等工艺参数对AlN陶瓷致密化钩毯统潭鹊挠跋?研究发现Sm2O3的加入使AlN致密化过程提前,烧结温度降低;SPS制备的AlN陶瓷晶粒尺寸均匀一致,晶粒发育良好烧结过程中Sm2O3与AlN粉体表面的Al2O3膜层在晶界处形成Sm-Al-O化合物,该反应有效促进了AlN颗粒间的相互扩散和烧结体的致密,对于AlN晶格完整性的保留非常有利,使AlN烧结体获得了良好的导热性能,其热导率达到150W/(m·K).     

储油罐虚拟环境建模方法研究与发展现状

储油罐虚拟环境模型的创建,有利于解决油罐内摄像头失效情况下真实清洗机器人运动状态未知的问题,是进行储油罐清洗机器人遥操作过程的关键.基于此,从结构化环境方向详细介绍了基于OpenGL、VRP、VRML、WTK虚拟环境建模研究以及基于逆向工程三维激光扫描技术研究,从非结构化环境方向描述了基于点云信息和SFM三维场景建模方法及应用;分析了储油罐虚拟环境建模的研究现状、基本步骤以及储油罐虚拟环境建模过程中待解决问题,最终提出了利用实时交互的基于点云信息三维场景建模方法进行储油罐虚拟环境建模的发展趋势.     

n-on-p结构深台面延伸波长InGaAs探测器的ICPCVD钝化工艺

采用ICP刻蚀(inductively coupled plasma etching)工艺制备了深台面n-on-p结构的可响应到2.4μm的延伸波长8×1元线列In Ga As探测器.器件表面采用ICP源激发的N2等离子体进行处理,然后再使用ICPCVD(inductively coupled plasma chemical vapor deposition)沉积一层Si Nx薄膜的钝化工艺.不同面积光敏元器件的电流—电压特性分析显示器件在常温和低温下侧面电流均得到有效抑制,激活能分析显示了器件优异的暗电流特性,在-10 m V偏压下,在200 K和300 K温度下暗电流密度分别为94.2 n A/cm2和5.5×10-4A/cm2.     

空间遥感用近红外InGaAs焦平面组件

介绍了InGaAs PIN探测器的结构和主要性能指标,综述了InGaAs探测器的研究进展,特别是我国空间遥感用高均匀性长线列InGaAs焦平面组件的关键技术和主要性能结果.近年来,我国空间遥感用InGaAs得到了较快发展,研制出光谱响应为0.9～1.7μm的正照射和背照射256×1元InGaAs线列焦平面组件,室温下其峰值响应率分别为7.8×1011cm·Hz1/2/W和4.5×1011 cm·Hz1/2/W,而且利用正照射256×1元InGaAs线列焦平面组件实现了扫描成像,图像清晰.此外,研制了光谱响应延展至2.4μm的256×1元InGaAs线列平面组件,其室温下峰值探测率为2.5×1010cm·Hz1/2/W.这些研究结果为下一步更长线列焦平面组件的研制提供了坚实的基础,同时器件的性能需要进一步提高,以满足空间遥感应用的要求.     

冷藏车层叠式蒸发器应用R404A与R22和R134a的比较

采用分布参数法对层叠式蒸发器建立数学模型，并对蒸发器采用R404A，R22和R134a时的换热和流动性能进行模拟比较。结果表明，在空调工况范围内，新型中低温混合制冷剂R404A具有R134a换热性能好和R22压降小的特点，能够很好地适用于冷藏车系统空调侧层叠式蒸发器。     

非故意掺杂吸收层InP/InGaAs异质结探测器研究

为了获得低噪声铟镓砷（InGaAs）焦平面,需要采用高质量的非故意掺杂InGaAs（u-InGaAs）吸收层进行探测器的制备。采用闭管扩散方式,实现了Zn元素在u-InGaAs吸收层晶格匹配InP/In_0.53Ga_0.47As异质结构材料中的P型掺杂,利用扫描电容显微技术(SCM)对Zn在材料中的扩散过程进行了研究,结果表明,随着扩散温度和时间增加,p-n结结深显著增加,u-InGaAs吸收层材料的扩散界面相比较高吸收层浓度材料（5×1016 cm?3）趋于缓变。根据实验结果计算了530 ℃下Zn在InP中的扩散系数为1.27×10?12 cm2/s。采用微波光电导衰退法(μ-PCD)提取了InGaAs吸收层的少子寿命为5.2 μs。采用激光诱导电流技术(LBIC)研究了室温下u-InGaAs吸收层器件的光响应分布,结果表明:有效光敏面积显著增大,对实验数据的拟合求出了少子扩散长度L_D为63 μm,与理论计算基本一致。采用u-InGaAs吸收层研制的器件在室温(296 K)下暗电流密度为7.9 nA/cm2,变温测试得到激活能E_a为0.66 eV,通过拟合器件的暗电流成分,得到器件的吸收层少子寿命τ_p约为5.11 μs,与微波光电导衰退法测得的少子寿命基本一致。     

AlN陶瓷的烧结致密化与导热性能

氮化铝陶瓷具有高热导率、低介电常数、与硅相匹配的热膨胀系数等优良特性,应用领域非常广泛。对A l N粉体的合成、烧结工艺、助烧结剂及其应用等方面进行了介绍,并对A l N未来的发展趋势进行了展望。     

退火对Zn扩散的影响及其在InGaAs探测器中的应用

采用闭管扩散方式,对不同结构的异质结外延材料In0.81Al0.19As/In0.81Ga0.19As、InAs0.6P0.4/In0.8Ga0.2As、InP/In0.53Ga0.47As实现了Zn元素的P型掺杂,采用扫描电容显微技术(SCM)和二次离子质谱(SIMS)研究了在芯片制备中高温快速热退火(RTP)处理环节对p-n结结深的影响。结果表明:由于在这3种异质结外延材料中掺杂的Zn元素并未完全激活,导致扩散深度明显大于p-n结结深;高温快速热退火处理并不会显著影响结深的变化,扩散完成后的p-n结深度可以近似为器件最终的p-n结结深;计算了530℃下Zn在In0.81Al0.19As、InAs0.6P0.4、InP中的扩散系数D分别为1.327×10-12cm2/s、1.341 10-12cm2/s、1.067×10-12cm2/s。     

AFM/SCM及LBIC技术在平面型保护环结构InGaAs探测器设计中的应用

为研究保护环结构对平面型正照射式InP/InGaAs探测器光敏元扩大现象的抑制作用,设计并研制了带有不同保护环-光敏元间距的InGaAs探测器.通过原子力显微镜(AFM)及扫描电容显微镜(SCM)获得了保护环与光敏元之间的实际距离.利用激光束诱导电流(LBIC)技术研究了带有保护环结构的InGaAs探测器的光响应特性.研究表明,无保护环结构的探测器的LBIC信号可以用指数衰减函数描述,而带有保护环结构的探测器的LBIC信号则遵从高斯分布.引入保护环结构后,器件光敏元的扩大量会随着保护环-光敏元间距的减小而线性减小.在器件设计中,比较合适的保护环-光敏元间距应介于7~12μm之间.     

近红外InGaAs探测器台面结构对器件性能的影响

采用湿法腐蚀方式在PIN型InP/In0.53Ga0.47As/InP材料上制备了不同台面结构的正照射In0.53Ga0.47As探测器,通过比较不同结构器件的性能,如暗电流、信号、噪声,研究了器件性能跟器件结构之间的关系,并分析影响器件性能的因素。研究结果表明,探测器的暗电流、噪声与台面面积是成线性关系的,而信号与台面面积则不是线性关系。探测器的台面可分为光敏区和光敏区外部分,光敏区外部分对暗电流、噪声的贡献与光敏区是一致的,但对信号的贡献这两部分则是不一致的,这主要是由于衬底反射和器件之间的沟道光生载流子的侧向扩散所造成的。