透射式GaN光电阴极在正面光照和背面光照下的量子效率特性研究

研究了透射式GaN光电阴极在正面光照和背面光照两种工作模式下的光电发射特性差异及影响因素,并推导了这两种工作模式下的量子效率理论公式,利用所推导的公式对实验获得的GaN光电阴极量子效率曲线进行了分析。研究结果表明,两种工作模式下光电子的表面逸出几率与光子能量具有不同的依赖关系,背面光照下,光电子将以一个一致的表面逸出几率从表面发射出去,并且短波响应会受到缓冲层及界面特性的影响,总体光电发射效率依赖于阴极表面势垒所决定的平均电子逸出几率。利用所推导的量子效率公式对实验曲线进行拟合,可实现多个阴极参量的评估,这为透射式GaN阴极材料与制备工艺水平的分析提供了重要依据。     

负电子亲和势GaN 阴极光电发射机理研究

GaN阴极中光电子的发射分为价带电子的激发、光生载流子的输运和载流子的发射3个阶段。分析了激发阶段GaN光电阴极中电子吸收入射光产生从价带到导带的跃迁过程和输运阶段导带中的光电子从体内到表面的扩散过程及发射阶段GaN阴极表面光电子的逸出过程;推导了Cs激活过程中到达阴极表面光激发电子的逸出几率公式;比较了仅用Cs激活和共用Cs/O激活过程中到达阴极表面光激发电子逸出几率的变化情况;结果表明:GaN阴极的光电发射为直接跃迁激发,输运阶段仅遭受电子-声子散射,表面光激发电子的逸出几率取决于激活程度,引入Cs是激活的必需因素,O的引入仅可小幅度提升光电发射效率;最后利用实验证实了Cs激活的充分性。     

反射式GaAs光电阴极的热增强光电发射能量转换理论研究

热增强光电发射是一种新的太阳能转换技术,它可以将光电发射和热电发射结合到一个过程中。本文在细节平衡条件下对光子增强热电子发射进行了理论计算,并给出了反射式GaAs光电阴极的增强热电子发射电流密度和能量转换效率。计算结果表明,阴极的电子亲和势增高会降低发射电流密度,提高输出电压,影响能量转换效率。当电子亲和势为负时,平台期能量转换效率约为15%,当电子亲和势为正时,能量转换效率可以超过25%。实验测得反射式GaAlAs/GaAs真空光电二极管的光电发射过程随温度提高而增强,在短波段更为明显。若以低功函数金刚石薄膜为阳极,可计算其能量转换效率约为2.7%,并随温度提高而略有提升。     

微光管大面积GaAs负电子亲合势光电阴极(NEA)光谱特性测试与分析

结合微光管研制,对大面积GaAs与玻璃粘接制备的透射式光电阴极的光谱特性进行在线测试,并对测试结果进行了分析讨论。依据光谱特性的变化,分析了影响阴极发射性能的根源。当激活工艺稳定状态下,光谱性能差是因GaAs发射层表面氧化,受碳污染及玻璃粘接应力过大等因素造成。通过对发射层表面处理技术研究,确定了阴极制备工艺,制成了管内阴极灵敏度为1400μA/lm的NEA光电阴极和主要性能合格的微光管,使微光管研究有了突破性进展。     

反射式GaAs光电阴极的热增强光电发射能量转换理论研究北大核心CSCD

热增强光电发射是一种新的太阳能转换技术,它可以将光电发射和热电发射结合到一个过程中。本文在细节平衡条件下对光子增强热电子发射进行了理论计算,并给出了反射式GaAs光电阴极的增强热电子发射电流密度和能量转换效率。计算结果表明,阴极的电子亲和势增高会降低发射电流密度,提高输出电压,影响能量转换效率。当电子亲和势为负时,平台期能量转换效率约为15%,当电子亲和势为正时,能量转换效率可以超过25%。实验测得反射式GaAlAs/GaAs真空光电二极管的光电发射过程随温度提高而增强,在短波段更为明显。若以低功函数金刚石薄膜为阳极,可计算其能量转换效率约为2.7%,并随温度提高而略有提升。     

二次电子发射系数的光电测试方法研究

采用电子枪产生的电子进行材料二次电子发射系数的测量与研究,该方法由于实现过程较为复杂且很难获得微小流量入射原电子等限制了其应用。故采用紫外激发金属锌获得入射原电子的方法,利用高压电源和静电计,实现了材料二次电子发射系数的精确测量。在电子倍增器中分别测试单级打拿极二次电子发射系数和倍增器增益,比较后获得了材料二次电子发射系数精确测量的方法。利用该方法,研究了氧化镁材料的二次电子发射性能,得到了基于氧化镁发射材料的电子倍增器增益。     

谱元法与透射边界的配合使用及其稳定性研究

在无限域波动模拟中引入透射边界条件时,目前多将边界上的透射公式与内域的有限元法结合使用,其计算精度由有限元方法决定,而谱元法因结合有限元和频谱法的优势则比有限元空间域积分具有更高的计算精度。该文基于谱元法非等距网格划分特性,研究了内域的谱元法与边界上的透射公式结合的理论方法,给出了相应的透射公式使用方法,并基于建立的谱元法波动数值模型探讨了透射公式的稳定性问题。研究表明：空间域插值系数需控制在一个合理范围内,空间域插值方法相对于时间域插值方法更为稳定,高频失稳出现可能性相对较小;Gamma算子的使用可提高模拟的精度,采用Gamma算子后对于高阶透射公式仍可出现低频漂移现象,可结合降阶消漂的方式实现稳定精度高的透射边界应用。     

玻璃稳定性判据研究

本文在前人的玻璃稳定性判据的基础上提出了一种新的玻璃稳定性判据k_D（T）=v·exp（－E／RT·D）,其中D＝T_c（T_p—T_c）／T₁（T₁-T_g）,k_D（T）越小,玻璃越稳定．此判据通过引入修正因子D,从而把热力学因素与动力学因素结合起来．此判据受升温速率影响较小,能适用于不同的温度值,具有普适性,尤其是当频率因子V接近时,此判据显示了更大的优越性,能准确地判别玻璃的稳定性,而此时k（T）或k_y（T）判据却不能准确地判别玻璃的稳定性．实验验证了本判据的正确性．     

锑钾铷铯光电阴极的特性研究

给出了 Sb—K—Rb—Cs 光电阴极的制备工艺。用两种方法测量了光电阴极的积分灵敏度、光谱响应、量子产额。测出了电导率与温度的关系,并获得了在0.4～0.7eV 时干扰电平的能量。     

GaAs材料在光电化学电池中的稳定性

光电化学水分解制氢被誉为人工光合作用,其利用太阳能将水分解为氢气和氧气,是未来可持续能源体系潜在的重要能源转换手段.随着光电化学电池的发展,光电化学电池的转换效率得到了大幅提升,然而光电化学电池的使用寿命却与实际应用标准寿命(10年)相差甚远.光电化学电池材料体系中Ⅲ-Ⅴ族半导体GaAs由于其优异的光物理性能逐步受到科学家们的广泛关注.然而,GaAs在光电化学体系中存在严重的光腐蚀问题.如何在充分发挥GaAs本征优势的前提下提升其在电解液中的稳定性近年来已成为Ⅲ-Ⅴ族半导体研究的热点.研究表明,针对不同环境下GaAs电极的腐蚀机制设计不同保护层薄膜对GaAs进行防护,能有效地在保证转换效率的前提下延长GaAs电极的寿命.本文从GaAs材料在不同酸碱性电解液中的腐蚀机理出发,针对GaAs在不同溶液环境中的有效保护措施进行综述,着重阐述了现有手段对GaAs材料在溶液中稳定性提升的成果,同时展望了GaAs材料的未来发展趋势.     

可钢化单银low-E镀膜玻璃的耐热性能

低辐射(Low-E)镀膜玻璃膜层的热稳定性对可钢化产品质量影响很大,在Low-E镀膜玻璃的钢化工艺中,由于加热温度过高或加热时间过长,可能会造成一些缺陷,如弯曲,波形,脱膜,色差,麻点等。本文用马弗炉对相同膜系的可钢化单银low-E玻璃进行了不同加热温度、不同保温时间下的耐热实验;通过观察外观变化,测试颜色变化、色差,及其方块电阻、E值、透过率、雾度等随温度和保温时间的变化关系,研究了相同膜系结构的可钢低辐射镀膜玻璃的耐热性能;为产品膜系结构设计,质量风险评估提供参考。     

Fe/GaAs(100)界面构成和电子态的同步辐射研究

利用同步辐射光电子能谱技术详细研究了Fe/GaAs(100)的界面反应和电子结构。在界面处,Fe与As形成稳定的化学键,而Ga则溶解到Fe薄膜中形成合金,但反应只能在界面处发生,形成窄的反应层。Fe沉积后改变了GaAs表面的电子结构,重新钉扎了费米能级位置,引起费米能级向价带顶移动0.27eV。另外,Fe的生长模式在沉积过程中发生改变,而且存在As和Ga的扩散现象,同步辐射价带谱也证实了这一点。     

Stability of Standard Electrolytic Conductivity Solutions in Glass Containers

The stability of solutions having an electrolytic conductivity, κ, of 5 μS/cm to 100 000 μS/cm packaged in glass screw-cap bottles, glass serum bottles, and glass ampoules was monitored for 1 year to 2 years. The conductivity was determined by measuring the ac resistance of the solution. Mass loss was also monitored for solutions packaged in bottles. The solutions were prepared using KCl in water (κ ≥100 μS/cm) or KCl in 30 % (by mass) n-propanol 70 % (by mass) water (κ ≤ 15 μS/cm). The conductivity changes were compared by packaging type and by nominal κ. The main causes of the κ changes are evaporation (screw-cap bottles) and leaching (screw-cap bottles, serum bottles, and ampoules). Evaporation is determined from mass loss data; leaching occurs from the glass container with no change in mass. The choice of optimal packaging, which depends on the conductivity level, is the packaging in which κ changes the least with time. Ampoules are the most suitable packaging for standards having nominal κ values of 500 μS/cm to 100 000 μS/cm. Screw-cap bottles are most suitable for standards having a nominal κ of 5 μS/cm to 100 μS/cm.     

掺铒碲酸盐玻璃的热力学稳定性和光谱性质的研究

分析了掺Er³⁺碲酸盐玻璃的热力学稳定性能,研究了掺Er3+碲酸盐玻璃的吸收和荧光光谱性质;应用Judd-Ofelt理论计算了碲酸盐玻璃中Er3+离子的强度参数Ω(Ω₂=4.79×10^-20cm², Ω₄=1.52×10^-20cm²,Ω₆=0.66×10^-20_cm2),计算了离子的自发跃迁几率,荧光分支比;应用McCumber理论计算了Er3+的受激发射截面(σ_e=10.40×10^-21cm²)、Er³⁺离子⁴I_13/2→⁴I_15/2 发射谱的荧光半高宽(FWHM=65.5nm)及各能级的荧光寿命(⁴I_13/2能级为τ_rad=3.99ms);比较了不同基质玻璃中Er3+离子的光谱特性,结果表明掺铒碲酸盐玻璃更适合于掺Er³⁺光纤放大器实现宽带和高增益放大.     

Photoemission method of measuring temperature

A photoemission method of measuring temperature is presented, and the range of its application is indicated. Expressions are obtained for calculating the systematic error, and a nomogram is given for determining it.Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 35, No. 2, pp. 257–265, August, 1978.     

一类具有垂直传播的HIV模型的稳定性分析

根据艾滋病的传播规律,本文建立了一类传染病模型.在模型中,HIV携带者分为幼年和成年两类,HIV可垂直传染,艾滋病患者有额外死亡.我们用再生矩阵求出了模型的基本再生数,并得出当基本再生数小于1时,模型只有无病平衡点,而当基本再生数大于1时,模型还有地方病平衡点.最后,应用第二加性复合矩阵等理论,文中证明了各平衡点全局渐近稳定性.     

Thermal Stability and Transformation-mediated Deformability of Cu-Zr-Al-Ni Bulk Metallic Glass Composite

The glass-forming ability and the thermal stabilityof Cu45Zr45Al5Ni5 metallic glass were systematically investigated by the differential scanning calorimetry.The activation energies for the glass transition and the onset crystallization and the crystallization peak were calculated to be 255.1,308.7 and 311.5 kJ/mol,respectively,while the corresponding liquid fragility was determined to be 23.4.By controlling the casting process,Cu45Zr45Al5Ni5 bulk metallic glass composite with the presence of ductile B2 CuZr phase was fabricated.The composite shows a pronounced plastic strain of 6.8 0.05% with obvious work hardening,which results from the formation of multiple shear bands and the deformation-induced martensitic transformation.     

介质(Ag/AgI)镀层空芯玻璃光纤的制备及红外传输性能的研究

介质（Ａｇ／ＡｇＩ）镀层空芯玻璃光纤是一种较好的传输红外激光的柔性光纤材料．采用液相化学沉积法成功地制备了内径分别为１．０、０．５３、０．３２ｍｍ,长度为１．５ｍ的介质（Ａｇ／ＡｇＩ）镀层玻璃空芯光纤．利用傅里叶红外光谱仪和 ＬＪＬ－３５Ａ ＣＯ_２激光器分别测试了介质（Ａｇ／ＡｇＩ）镀层玻璃空芯光纤的传输损耗,测试结果表明：介质（Ａｇ／ＡｇＩ）镀层空芯玻璃光纤在２．５～２０μｍ波长范围内有较低的损耗值;随着光纤内径（α）的增大,空芯光纤的传输损耗（α）降低,这与Ｍｉｇａｇｉ理论（α　∝１／α^３）相符合．另外,由于光纤的注入端头发热致使介质（Ａｇ／ＡｇＩ）镀层空芯玻璃光纤的传输损耗随注入功率的增加而增大．     

稀土硼铝硅酸盐玻璃结构及其耐碱性研究

本文通过块体法测定了玻璃的化学稳定性,同时采用MAS NMR研究了玻璃的结构.通过比较玻璃化学腐蚀速率,研究了不同稀土浓度的B2O3-SiO2-Al2O3-Sm2O3体系玻璃的结构及其在碱溶液中的抗腐蚀能力,探讨其侵蚀机理与规律.结果表明:碱溶液对玻璃的侵蚀是通过OH-离子破坏骨架造成.玻璃体系中三维网络阴离子群增加越多,玻璃结构越牢固,玻璃的抗碱能力越强;此外,由于稀土离子具有较强的积聚能力,适当地提高稀土氧化物在玻璃体中浓度有利于提高玻璃的抗碱性能.