用透过率测试曲线确定半导体薄膜的光学常数和厚度

介绍了一种简单而准确地确定薄膜光学常数和厚度的方法.借助于Forouhi-Bloomer物理模型,用改进的单纯形法拟合分光光度计透过率测试曲线,获得半导体薄膜的光学常数和厚度.对射频磁控溅射和直流反应溅射制备的玻璃基板上的α-Si和ZnO薄膜进行了实验,拟合的理论曲线和实验曲线吻合得非常好.计算得到的结果与文献报道的结果和台阶仪的测量结果一致,误差小于4%.该方法对无定形或多晶的半导体薄膜都适用,也可以用于计算厚度较薄的薄膜.     

酞菁氧钛薄膜光学常数的测量研究

使用M-2000UI型宽光谱可变入射角椭偏仪,对在单晶硅片上真空蒸镀的酞菁氧钛(TiOPc)薄膜的光学性质进行了研究.在248～1650 nm(0.75～5 ev)的范围内分别使用柯西模型、逐点拟合模型、洛伦兹模型和高斯模型对测得的椭偏光谱进行拟合分析,获得了TiOPc薄膜的折射率、消光系数和复介电常数.通过比较,我们发现高斯模型拟合的均方差较小,拟合数据和测试数据重合度好,而且拟合得到的光学常数的图线光滑连续,因此认为高斯模型最适用于描述TiOPc薄膜的光学性质.由高斯模型拟合所得的消光系数推出了TiOPc薄膜的吸收谱,结果发现TiOPc薄膜存紫外可见近红外区有一系列的吸收峰,分析了其电子结构及吸收谱成因,并由吸收谱推算了其光学禁带宽度.     

玻璃基底和表面粗糙度在氮化硅薄膜椭偏测量中的影响

在光谱椭偏测量中,玻璃基底的背反射会给测量结果造成较大影响。针对平板显示器件玻璃基底表面氮化硅镀膜进行了椭偏测量和模型计算。采用相干背反射模型“空气基底空气”计算并拟合得到与厂商数据符合较好的玻璃基底折射率。对氮化硅薄膜采用Tauc Lorentz色散模型进行了分析拟合,讨论了薄膜与基底界面层、表面粗糙度对光学常数及模型拟合的影响,表明在薄膜与基底间晶格失配的情况下,界面层的引入对改善拟合度是必要的。给出了薄膜体系的光学常数、薄膜结构的分析结果。     

脉冲反应磁控溅射氧化钒薄膜的光谱椭偏研究

采用脉冲直流反应磁控溅射技术在不同的占空比条件下制备了氧化钒薄膜.利用X射线光电子能谱仪测定了薄膜的组分,用光谱椭偏仪在300～850 nm的波长范围内对薄膜的光学性质进行了研究.实验结果表明降低占空比具有促进金属钒氧化的作用,而通过采用Tauc-Lorentz谐振子色散模型结合有效介质近似模型对椭偏参数ψ和△进行拟合,得到了较为理想的拟合结果.薄膜的复折射率和透过率均由椭偏拟合结果确定,结果发现占空比的下降,导致了可见光范围内薄膜折射率和消光系数的降低以及透过率的提高.     

基于全光谱拟合法的VO_2薄膜光学常数计算

为实现对VO_2薄膜光学常数的测量,本文在全光谱拟合法的基础上,首先利用导纳矩阵法推导出透射率T与薄膜厚度d、折射率n以及消光系数k的函数关系,然后利用单纯形法得到其优化函数。最后采用Matlab编程方法对低温态、高温态VO_2薄膜的红外透射率进行了全光谱拟合,得到折射率和消光系数等VO_2薄膜光学常数的拟合曲线。结果表明:拟合曲线与已有研究结果及实测曲线基本吻合。采用全光谱拟合方法得到的光学常数能较准确的对VO_2薄膜进行描述,为最佳膜厚设计提供了依据。此外,为更简便地描述VO_2薄膜的光学常数,本文还引入了Cauchy色散模型方程,对全光谱拟合方法得到的中远红外波段(2.5~15mm)的光学常数结果进行了拟合。     

PbZr0.52Ti0.48O3薄膜红外椭圆偏振光谱研究

用磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2 /Si衬底上制备了PbZr0 .52 Ti0 .4 8O3(PZT)薄膜 .XRD结果表明经过退火后的PZT薄膜呈现多晶结构 .通过红外椭圆偏振光谱仪测量了λ为 2 .5～ 12 .6 μm范围内PZT薄膜的椭偏光谱 ,采用经典色散模型拟合获得PZT薄膜的红外光学常数 ,同时拟合得到未经处理的PZT薄膜和退火后PZT薄膜的厚度分别为 45 4.2nm和 45 0 .3nm .最后通过拟合计算得到结晶PZT薄膜的静态电荷值为 |q|=1.76 9± 0 .0 2 4.这说明在磁控溅射法制备的PZT薄膜中 ,电荷的转移是不完全的 .     

精确拟合两种薄膜的光学常数及其应用

研究了一种新的研究薄膜光学参数的方法,在同一基片上沉积两种薄膜,可以同时对这两种薄膜材料进行参数拟合。通过材料实验与光谱测试,基于柯西公式拟合得到了两种薄膜在可见与近红外波段的光学参数。将获得的薄膜参数应用到透450～600、反650～800滤光膜的设计与制备中,结果表明,用该方法获取的薄膜材料参数具有较高的准确性。     

利用椭偏仪研究氢气退火处理对ZnO-Ga薄膜光学性能的影响

通过溶胶凝胶技术制备了不同Ga掺杂含量的ZnO透明导电薄膜,研究了Ga掺杂对GZO薄膜结构、电学及光学性能的影响.从X射线衍射光谱分析,所有薄膜均表现为六方纤锌矿结构,经过氢气退火处理之后,薄膜的电学性能均得到提高,当Ga掺杂含量为5 at%时,得到薄膜的电阻率为3.410×10-3 Ω·cm.利用可变入射角椭圆偏振光谱仪(VASE)在270~1 600 nm波长范围内研究了GZO薄膜折射率和消光系数的变化,采用双振子模型对实验数据进行拟合.     

基于原位共角椭偏与反射谱的TiO2薄膜光学常数分析

为了分析溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜的光学常数,采用旋涂法制备了多层TiO₂薄膜,利用扫描电镜对表面形貌进行了分析,利用椭圆偏振光谱对薄膜的折射率色散和孔隙率进行了拟合分析,并利用原位共角反射光谱对拟合结果进行了验证,得到了TiO₂薄膜厚度、孔隙率和折射率色散曲线。结果表明,TiO₂薄膜厚度与旋涂层数成线性关系,薄膜孔隙率约为15%且与旋涂层数无关,New Amorphous色散模型可以较好地拟合溶胶-凝胶旋涂方法制备的TiO₂薄膜在1.55eV~4.00eV波段的椭偏光谱。该研究为溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜的光学常数测量提供了参考。     

基于双结模型非理想太阳能电池伏安特性参数数值分析

提出了一种对于太阳电池光照条件和暗特性条件下对其伏安特性全段进行拟合提取参数的改进方法.对太阳电池J-V曲线进行分段, 提取每段的4个关键参数: 串联电阻(Rs)、并联电阻(Rsh)、品质因子(n)、反向饱和电流密度(J0).这种方法采用了双结电路模型法, 并以CdS/CdTe薄膜电池为例进行了光照下和暗特性分析, 得到了比单结电流模型更多的参数, 并且具有较高的拟合精度(误差<0.7%).     

基于改进遗传算法的入侵检测的研究

目前的入侵检测存在一些问题,针对这些问题,对遗传算法在入侵检测中的应用进行了研究,讨论了适应度函数的构造,并对种群的确定、选择算子、交叉算子进行了改进,在此基础上提出了一种基于改进遗传算法的入侵检测模型,并通过实验验证了它的可行性.     

基于进化编程的改进GLA算法

文中提出的矢量量化算法以种群为基础,通过变异算子提高种群的平均适应值,使其逃离局部最小点。降低了该算法对初始码书的敏感程度,然后使用选择算子对种群进行有针对性地操作。高斯－马尔可夫序列实验表明,该算法较好地实现了全局最优,并有助于克服对初始码本较为敏感的缺点。     

激光损伤测试系统衰减片参数的改进遗传算法优化

光学元件激光损伤测试系统中的轮盘式衰减器衰减片参数的选取直接影响测试精度。本文采用遗传算法,采用实数编码的参数编码方式,适应度值排序和随机选取结合选择算子,杂交算子中选择随机交叉两个必然产生交叉的个体的部分基因,变异算子根据交叉概率的大小对个体进行位操作,经此改进的算法对激光损伤测试系统中的机械式激光能量衰减器的3组15片衰减片进行了参数优化。优化结果表明:15片衰减片中选取8种不同衰减率,经优化后输出的能量衰减率间隔小于测试激光能量的3 %,线性度误差为12.4 %。     

基于混合遗传算法的关系数据库多连接查询优化策略

改进了基于模拟退火遗传算法的代价评估的计划查询优化策略.其基本思想为:将多连接查询按遗传算法步骤求解,其中选择操作采用最优选择法、交叉和变异操作采用自适应算子,然后对其结果进行退火操作以产生下一代.     

基于DTW的孤立词说话人识别研究

利用遗传算法优越的全局搜索能力对传统DTW算法进行改进,重点研究遗传动态时间规划算法（GA_DTW）的实现机理、编码方式、适应度函数设计、种群初始化、选择机理、交叉运算、变异操作和终止策略。实验结果表明,在孤立词的说话人识别上,该算法具有识别率更高、耗时更少的优点。     

基于自适应阈值分割改进Canny算子的管道边缘检测方法研究

针对工厂中管道破损位置无法通过机器视觉准确判断的问题,提出一种基于自适应阈值分割改进Canny算子的管道边缘检测方法。该方法从滤波方式、梯度方向以及阈值分割角度对采集图像进行处理,首先采用采样-自适应中值滤波+双边滤波代替传统Canny算子中的高斯滤波,减少图像边缘信息丢失并去除图像中的噪声,然后增加梯度幅值的计算来更好地检测不同方向的边缘信息,最后为避免人工选取阈值效果不佳的情况,采用最大类间方差 (OTSU)阈值分割算 法进行阈值的自适应选取。实验表明,该方法相比于传统Canny算子的图像信噪比提升28.22%,边缘点数提升39.97%,四连通道数提升11.52%,八连通道数提升5.92%,提取特征完整且连续性较好,实现了对管道图像中破损情况的有效检测。     

An Improved Genetic Algorithm with Quasi-Gradient Crossover

The convergence of genetic algorithm is mainly determined by its core operation crossover operation. When the objective function is a multiple hump function, traditional genetic algorithms are easily trapped into local optimum, which is called premature conver- gence. In this paper, we propose a new genetic algorithm with improved arithmetic crossover operation based on gradient method. This crossover operation can generate offspring along quasi-gradient direction which is the Steepest descent direction of the value of objective function. The selection operator is also simplified, every individual in the population is given an opportunity to get evolution to avoid complicated selection algorithm. The adaptive mutation operator and the elitist strategy are also applied in this algorithm. The case 4 indicates this algorithm can faster converge to the global optimum and is more stable than the conventional genetic algorithms.     

一种新的基于遗传算法的快速运动估计方法

本文提出了一种新的基于遗传算法的快速运动估计方法.该方法对遗传算法进行了改进,采用"阈值法"确定选择算子,并将基因变异所导致的随机搜索与特定目标搜索相结合,解决了以往快速搜索算法易陷于局部最优的问题,大大提高了运动估计速度.该方法还将运动矢量空间一致性原则用于初始种群的选取,进一步提高了算法性能.由于其具备遗传算法固有的规则性和高度并行性,该方法适合于采用VLSI实现实时视频编码器.     

协同进化多代理系统

协同进化与进化稳定遗传算法相结合，并应用于多代理系统形成协同进化多代理系统。协同进化多代理系统将每个代理看作一个群体，所有代理按顺序进化，以达到最高适应度。本文采用进化稳定遗传策略，采用稳定参数控制下的突变因子，使算法具有较高的全局寻优能力和较快的收敛速度。同时采用基于适应度大小顺序的选择算子代替常用的轮盘赌选择法。避免了群体中各个染色体适应值相差不大而导致优秀个体得不到足够的后代。     

基于改进遗传算法的自动组卷问题研究

为了解决传统遗传算法在自动组卷中容易出现未成熟收敛和收敛速度慢等问题,提出了一种基于改进遗传算法的自动组卷方法。采用分段二进制编码策略,对每个子空间进行初始种群选择,保证了初始种群舍有丰富的模式,从而增加搜索收敛于全局最优的可能性。并对交叉算子和变异算子进行了优化,实现了交叉和变异概率随解的变化而自适应调整。实验结果表明,改进的遗传算法能有效地解决自动组卷问题,提高了收敛速度和组卷的成功率。