Influence of growth conditions on the V-defects in InGaN/GaN MQWs

The influence of the growth temperature,TMIn/TEGa andⅤ/Ⅲratio on the V-defects of InGaN/GaN multi-quantum wells（MQWs） has been investigated and discussed.When the TMIn flow increases from 180 to 200 sccm,the density of V-defects increases from 2.72×10¹⁸ to 5.24×10¹⁸ cm^-2,and the V-defect width and depth increase too.The density also increases with the growth temperature.The densities are 2.05×10⁸,2.72×10¹⁸ and 4.23×10⁸ cm^-2,corresponding to a growth temperature of 748,753 and 758℃respectively.When the NH₃ flows are 5000,6600 and 8000 sccm,the densities of the V-defects of these samples are 6.34×10¹⁸,2.72×10¹⁸ and 4.13×10¹⁸ cm^-2,respectively.A properⅤ/Ⅲratio is needed to achieve step flow growth mode.We get the best quality of InGaN/GaN MQWs at a growth temperature of 753℃TMIn flow at 180 sccm,NH₃ flow at 6600 sccm,a flatter surface and less V-defects density.The depths of these V-defects are from 10 to 30 nm,and the widths are from 100 to 200 nm.In order to suppress the influence of V-defects on reverse current and electro-static discharge of LEDs,it is essential to grow thicker p-GaN to fill the V-defects.     

等离子体中的激光辐射高效地转换成软X射线

根据文献资料，等离子体中的激光辐射能量转换成软X射线的转换效率α的最大值α_max=0.08球面度^-1，方向图的各向弄性α_max/α_min=2.5。这些值是用能量密度q≈×10¹⁴瓦/厘米和焦斑直径80~150微米 的钕玻璃激光的二次谐波(λ0=0.53微米)照射薄金箔(20微米)时得到的。     

接触面陷阱密度对a-InSnZnO薄膜晶体管器件电气性能的影响研究

We reported the influence of interface trap density（Nt） on the electrical properties of amorphous InSnZnO based thin-film transistors,which were fabricated at different direct-current（DC） magnetron sputtering powers.The device with the smallest N_t of 5.68×10¹¹ cm^-2 and low resistivity of 1.21×10^-3Ω·cm exhibited a turn-on voltage(V_ON) of-3.60 V,a sub-threshold swing（S.S） of 0.16 V/dec and an on-off ratio(I_ON/I_OFF) of⁸ x 108.With increasing N_t,the V_ON,S.S and I_ON/I_OFF were suppressed to-9.40 V,0.24 V/dec and 2.59×10⁸,respectively.The V_TH shift under negative gate bias stress has also been estimated to investigate the electrical stability of the devices.The result showed that the reduction in N_t contributes to an improvement in the electrical properties and stability.     

低浓度Ge掺杂及Sn、Ge替换CsPbI3的电光学性质

基于第一性原理计算软件Siesta，分析了全无机钙钛矿材料CsBI₃(B=Pb,Sn,Ge)的结构、电学性质和光学性质。首先，基于GGA-PBE和GGA-PBEsol方法获得稳定的材料结构。其次，基于GGA-PBE和GGA-BLYP两种密度泛函方法分析了材料的带隙，并且通过改变材料的晶格常数，模拟材料产生的应变，对比发现材料的带隙随着晶格常数的增加而增加。此外，在超胞CsPbI₃中少量掺杂Ge，发现材料的带隙会缩小0.7%到3.8%。最后，从光吸收系数可以看出，CsPbI₃和CsGeI₃的光吸收系数都接近6×10⁵ cm^-1，但是前者的吸收峰值位于350 nm附近，后者位于410 nm附近，而CsSnI₃的光吸收系数接近4.75×10⁵ cm^-1，吸收峰位于350 nm附近。     

高气压激光器的发展

本文介绍电激励高气压气体激光器向高气压大体积横向激励、横向高速气体流动等方向发展的情况。着重介绍高气压CO2激光器已达到的水平,单脉沖能量2×10³焦耳（20微秒),流速3马赫时,重复率17千赫。预计将能实现的目标是脉沖能量10⁵焦耳,峰值功率10¹²瓦和高气压激光器的连续运转。     

应用于积分球冷原子钟的窄线宽激光稳频系统

通过调制转移光谱稳频的方式，将外腔半导体激光器频率锁定于⁸⁷Rb原子D₂线超精细跃迁5²S_1/2,F=2→5²P_3/2,F=3，使激光器线宽由自由运转的382.18 k Hz压窄至稳频后的37.94 k Hz。稳频后的窄线宽激光用于积分球冷原子钟的探测光，可以将激光频率噪声对原子钟短期稳定度的影响降低至5.6×10^-14τ^-1/2。     

基于分等级中空微球结构Co3O4/WO3复合材料的制备及对H2S的气敏性能

通过简单的水热法合成了由纳米颗粒自组装而成的分等级中空微球结构WO₃和Co₃O₄/WO₃材料,整个实验过程中不添加任何的表面活性剂和模板剂,符合绿色化学发展理念。对样品的形貌、结构、化学成分和气敏性能进行了表征。结果表明,Co₃O₄/WO₃复合材料成功构筑p-n异质结并呈中空微球结构。在气敏性能测试中,Co₃O₄/WO₃复合材料传感器在最佳工作温度50℃下对体积分数为1×10^-5的H₂S气体的响应值为42.1,约为WO₃传感器的3.37倍,响应时间仅为8 s。本实验还进行了1×10^-8～5×10^-5不同体积分数的H₂S气体连续循环检测,检测下限低至1×10^-8。同时,所制备的传感器具有良好的稳定性、选择性和重现性。此外...     

激光和材料的相互作用

本文着重介绍激光和材料相互作用的物理过程，诸如激光和材料的耦合，气体动力学和相互作用过程的力学效应。所涉及的光强在10⁵瓦/厘米²到10¹⁰瓦/厘米²的功率密度范围。材料是不透明的。激光波长是1.06微米和10.6微米。     

Physical properties of sprayed antimony doped tin oxide thin films:The role of thickness

Transparent conducting antimony doped tin oxide（Sb:SnO₂） thin films have been deposited onto preheated glass substrates using a spray pyrolysis technique by varying the quantity of spraying solution.The structural, morphological,X-ray photoelectron spectroscopy,optical,photoluminescence and electrical properties of these films have been studied.It is found that the films are polycrystalline in nature with a tetragonal crystal structure having orientation along the（211） and（112） planes.Polyhedrons like grains appear in the FE-SEM images. The average grain size increases with increasing spraying quantity.The compositional analysis and electronic behaviour of Sb:SnO₂ thin films were studied using X-ray photoelectron spectroscopy.The binding energy of Sn3d_5/2 for all samples shows the Sn⁴⁺ bonding state from SnO₂.An intensive violet luminescence peak near 395 nm is observed at room temperature due to oxygen vacancies or donor levels formed by Sb⁵⁺ ions.The film deposited with 20 cc solution shows 70%transmittance at 550 nm leading to the highest figure of merit(2.11×10^-3Ω^-1). The resistivity and carrier concentration vary over 1.22×10^-3 to 0.89×10^-3Ω·cm and 5.19×10²⁰ to 8.52×10²⁰ cm^-3,respectively.     

基于纳米颗粒热效应的飞秒激光高效直写金属铜微结构

在Cu（NO₃）₂前驱体溶液中添加硅纳米颗粒,采用飞秒激光在透明基底表面成功直写了导电金属铜微结构。前驱体溶液中的硅颗粒作为吸光粒子吸收激光能量后对溶液进行加热,使Cu²⁺还原为金属铜并沉积在基底表面。结果表明：当激光光强为5.32×10⁹～8.51×10⁹ W·cm^-2、扫描速度为100～500 mm·s^-1时,微结构主要由铜、Cu₂O及微量硅组成,铜含量及微结构的导电性随着光强的增加或扫描速度的降低而逐渐增加;在光强为5.32×10⁹ W·cm^-2、扫描速度为100 mm·s^-1的条件下,铜微结构的方阻为0.28Ω·sq^-1,电阻率为4.67×10^-6Ω·m。与已有的飞秒激光直写铜微结构的技术相比,这种方法使激光光强降低了2个数量级,直写效率提高了1～3个数量级。     

X射线预电离的KrF激光器——预电离电子数对于激光输出的影响

报导X射线预电离KrF激光器的输出特性。闪发X射线发生器在本研究中用来在激光气体中产生1.5×10⁸电子/cm3。采用X射线预电离得到了140 mJ的输出能量，给出0.93%的电效率，比用金属丝电晕放电预电离得到的70 mJ大得多。KrF激光发射由初始电子密度约为10⁶/cm3开始检测到，并且发现激光能量随初始电子数密度的增加而增加。     

激光器的核反应泵浦法的现状

本文扼要地论述了在1964~1973年这九年期间发表的有关利用通过放电或不通过放电的核反应（核泵浦激光器或直接核泵浦激光器）,作激光器泵浦的诸方法的实验和理论研究。在许多业已发表的实验工作中,10B(n,a)7Li和3He(n,p)3H已被用作具有10⁸~10¹⁷中子/厘米²·秒中子通量的高能重粒子源。大部分理论工作集中在情性气体或CO2激光的阈值中子通量条件的计算上。对于10B,阈值估计是在1.2×10⁹~10¹⁸中子/厘米²·秒的范围内。理论模型是由Guyot等提出的,他们预言了在核反应生成的情性气体等离子体中亚稳密度的性能。作者现在正和Shipman—起共同着手从事在利用组合的玻耳兹曼-福克-普朗克方程的核泵浦激光器中电子能量分布函数的研究。     

Ar(He)-Xe的裂变碎片核激光作用

利用²³⁵UF₆裂变碎片激发已经演示了Αr-Χe和He-Xe的核泵浦的激光作用。 裂变碎片是在气态²³⁵UF₆和UF₆化学反应产物在激光管壁上形成的涂层之间的化合中吸收了热中子而产生的。Ar-（3%) Xe压力为600托时，Xe中出现了2.65微米的激光作用。在600托的Αr-(3%)Χe中，气态²³⁵UF₆直至加到3托都不发生 严重的激光猝灭。当添加的²³⁵UF₆为3托时，38%的能量沉积都来自UF₆,其余部分来自管壁的铀涂层。激光阈值处的中子通量是4×10¹⁵中子/厘米2·秒。     

基于电流体动力学喷印法的胶体量子点MEMS气体传感器性能

针对传统的成膜工艺无法实现在百微米级并且结构悬空的微电子机械系统(MEMS)基板上实现气敏薄膜制备的问题,利用电流体动力学(EHD)喷印技术结合氧化钨(WO₃)胶体量子点进行气敏薄膜的无掩模沉积。考虑MEMS基板对沉积精度和工艺条件要求较高,因此首先基于EHD理论建立EHD喷印的数值模型,模拟锥射流形成过程以及电压、油墨属性等因素对锥射流稳定性的影响,并采用实验进行对比分析,验证仿真的有效性并制备出符合喷印的墨水,后采用EHD喷印制备MEMS气体传感器。实验结果表明,利用EHD喷印方法制备的WO₃气体传感器的薄膜致密均匀,在150℃下功耗仅20 mW,对体积分数5×10^-6 NO₂的响应值约为10,能实现体积分数5×10^-7～1×10^-5的NO₂检测,检测下限低至1.6×10^-7,具有优异的气敏性能。     

仿真研究下一代钙钛矿基辐照探测器

近年来,金属卤化物钙钛矿材料因其强大的X射线吸收能力、高灵敏度和低制备成本而受到广泛关注^[1]。本文基于二维漂移-扩散方程,模拟了铯银铋溴(Cs₂AgBiBr₆)钙钛矿基探测器的辐照响应特性。根据仿真结果显示,钙钛矿(Cs₂AgBiBr₆)基、硅(Si)基和非晶硒(α-Se)基的探测器之光电流依次可达8.1×10^-3、1.1×10^-3和5.7×10^-5A。此外,钙钛矿基和非晶硒基探测器的光暗电流比(PDR)分别为9759和140000,远高于硅器件的水平。综合考虑成本及器件性能,Cs₂AgBiBr₆钙钛矿是有竞争力的新型辐照探测器有源层材料。     

超薄柔性硅CMOS器件及无源元件性能退化仿真研究

基于150 mm 0.35μm CMOS工艺,利用Silvaco TCAD软件,针对50μm厚硅基上NMOS与PMOS器件、多晶硅-介电层-多晶硅(PIP)电容和N⁺型多晶硅电阻,在单轴状态不同弯曲半径下,仿真了压缩与拉伸对器件电学参数变化的影响程度。结果表明,单轴拉伸与压缩弯曲使NMOS的阈值电压最大漂移0.46 mV,使PMOS阈值电压最大漂移0.33 mV。漏极电流随变形量线性变化,NMOS压缩时系数为-0.132 95,NMOS拉伸时系数为0.006 01。PMOS拉伸时系数为-0.104 47,PMOS压缩时系数为-0.110 7。电阻阻值随变形量呈线性变化,当掺杂浓度分别为1×10¹⁹,2×10¹⁹,3×10¹⁹,4×10¹⁹,5×10¹⁹时,系数分别为247,498,766,1 016,1 301。电容最大变化值和初始值不超过0.5%,结论归纳为无失配影响。这些结果与实验吻合,验证了模型的正确性,为研制降低退化的柔性硅基集成电路打下基础。     

电子激发高空大气辐射模拟装置的研制及初步应用

地球大气组分与高能电子之间的电荷交换和能量传递在极光和气辉等高空大气发光现象中扮演着重要角色。通过搭建基于真空系统的电子激发高空大气辐射地面模拟装置,验证了高能电子对高空中性大气的电离激发及其辐射跃迁机制。该装置可实现从10² Pa过渡到10^-3 Pa超过5个量级的真空梯度、10²～10³ eV能量范围内的电子加速聚焦以及近紫外-可见光-近红外波段的宽光谱测量。将该模拟装置初步应用于N₂和O₂的电子激发实验,比较了大气中两种主要成分的谱线分布特征,发现激发光谱强度与电子能量成正相关,且在相同条件下N₂的激发光谱强度远大于O₂。利用单组分气体的已知光谱带系标定了实际大气的电子激发光谱,结果表明实际大气与纯N₂的激发光谱分布趋于一致但强度有所下降。初步测试与应用表明该装置可用于模拟高能电子沉降过程中与中高层大气组分的碰撞激发反应。     

基于组合激光光源的双组分微量气体检测系统

CH₄和C₂H₂是变压器发生故障时两种重要的特征气体。为了实现对变压器中溶解的微量CH₄和C₂H₂气体含量检测的需求, 采用激光光声光谱气体检测技术, 通过分析CH₄和C₂H₂气体的近红外吸收谱线, 选取合适的激光光源并确定激光调制参数; 设计并搭建了一套以双激光光源和非共振光声池为核心的光声光谱微量CH₄和C₂H₂气体检测系统, 获得了系统对CH₄和C₂H₂气体检测灵敏度和低含量检测误差。结果表明, CH₄和C₂H₂气体分别在体积分数为0~1000×10-6和0~500×10-6的范围内具有良好的线性响应, 每10-6体积分数的检测响应度分别为5.8969μV和16.1831μV; 在低含量CH₄/C₂H₂混合气体对系统的重复性和精度测试中, CH₄气体体积分数为3.00×10-6时的检测最大绝对误差为0.30×10-6, C₂H₂气体体积分数为0.50×10-6时的检测最大绝对误差为0.20×10-6。此研究结果满足测量误差的技术指标要求, 实现了对微量CH₄和C₂H₂气体的高灵敏度检测。     

介质前后双重臭氧处理实现锗/氧化铪间界面钝化

The physical and electrical properties of a Ge/GeO₂/HfO₂/Al gate stack are investigated.A thin interfacial GeO₂ layer（ 1 nm） is formed between Ge and HfO₂ by dual ozone treatments,which passivates the Ge/high-k interface.Capacitors on p-type Ge substrates show very promising capacitance-voltage（C-V） characteristics by using in situ pre-gate ozone passivation and ozone ambient annealing after high-k deposition,indicating efficient passivation of the Ge/HfO₂ interface.It is shown that the mid-gap interface state density at the Ge/GeO₂ interface is 6.4×10¹¹ cm^-2·eV^-1.In addition,the gate leakage current density of the Ge/GeO₂/HfO₂/Al gate stack passivated by the dual ozone treatments is reduced by about three orders of magnitude compared to that of a Ge/HfO₂/Al gate stack without interface passivation.     

基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的SO3气体测量参数优化

三氧化硫(SO₃)是大气中二次颗粒物形成的关键前体物,其排放会导致雾霾加剧,形成酸雨。针对燃煤电厂烟气SO₃污染物的排放监测需求,基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)对SO₃气体测量的参数优化展开研究。采用波长7.323μm附近的SO₃吸收谱线进行光谱数值仿真,通过优化测量系统压强参数,抑制SO₂和H₂O气体吸收谱线的干扰。考虑到SO₃的化学性质,综合分析H₂O存在时,温度对SO₃光谱吸收率的影响。研究发现在0.06 atm(1 atm=1.01×10⁵ Pa)负压环境和340℃伴热条件下,系统抑制干扰和测量SO₃光谱吸收率效果较好。该参数优化研究结果对于SO₃气体测量仪器开发和工业现场应用具有重要的理论参考意义。