β-FeSi2薄膜制备与发光研究的进展

过渡金属硅化物β-FeSi₂因其原料价格低廉且利于环保而成为理想的硅基发光材料之一。探讨了β-FeSi₂的发光机理,介绍了几种β-FeSi₂薄膜制备方法并比较了不同制备方法的特点,总结了最近几年来β-FeSi₂的研究进展和主要研究结果。结合作者已经取得的结果和积累的经验,提出了提高材料发光性能方法,认为良好的结晶质量和尽可能减少缺陷是β-FeSi₂高效发光的基础,因此有必要探索新的制备方法并改善已有的制备工艺。另外,尝试在β-FeSi₂薄膜中应用其它元素,也有可能增大发光效率;而有效激发β-FeSi₂的p-i-n结构也是提高发光效率的方法之一。最后,讨论了β-FeSi₂的发展趋势,展望了该种材料的发展前景。     

衬底温度对Cu2O薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射技术在石英衬底上制备了Cu2O薄膜。系统研究了衬底温度对薄膜结构、光学和电学性能的影响。XRD的结果显示,在所有衬底温度条件下均可得到单相的Cu2O结构,而且随着衬底温度由500 K升至800 K,薄膜表现出(111)择优取向的生长特点。电学和光学测试结果表明,室温电导率和光学带隙随着衬底温度的升高而增加,800 K制备的薄膜的带隙值最高约为2.58 eV。     

1.4μm～1.7μm宽带光放大材料研究

宽带光放大是指在整个硅基光纤最低损耗带1.4μm～1.7μm能够获得有效信号净增益的光放大。研究高效的宽带光放大材料可以大大满足人们提高通信容量和实现光集成的要求。材料体系的研究主要集中在稀土掺杂氧化物薄膜、玻璃材料和有机聚合物材料上。着重从宽带的获得、发光性能的改善和发光机理的探索3个方面介绍了稀土掺杂玻璃和薄膜材料的研究进展。结合已经取得的结果和积累的经验,探讨了提高发光效率的方法,指出纳米结构设计的共掺材料体系可以获得有效的宽带发光。最后展望了本领域的发展前景。     

超高分子量聚乙烯的研发及应用

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种性能卓越的工程塑料,同众多的聚合材料相比,具有其它工程塑料所无法比拟的耐冲击性、耐磨损性、耐化学药品性、耐低温性、耐应力开裂性、抗粘附能力,优良的电绝缘性、自润滑性及安全卫生等性能,可以代替碳钢、不锈钢、青铜等材料广泛地应用于体育、纺织、采矿、化工、包装、建筑、机械、电气、医疗等领域。本文综述了国内超高分子量聚乙烯生产现状、需求、产品加工和应用情况,并对其以后的发展前景进行了预测。     

高k介质在新型半导体器件中的应用

当CMOS器件特征尺寸缩小到45 nm以下, SiO₂作为栅介质材料已经无法满足性能和功耗的需要, 用高 k材料替代SiO₂是必然选择. 然而, 由于高 k材料自身存在局限性, 且与器件其他部分的兼容性差, 产生了很多新的问题如界面特性差、 阈值电压增大、 迁移率降低等. 本文简要回顾了高 k栅介质在平面型硅基器件中应用存在的问题以及从材料、 结构和工艺等方面采取的解决措施, 重点介绍了高k材料在新型半导体器件中的应用, 并展望了未来的发展趋势.     

Flat-band voltage shift in metal-gate/high-k/Si stacks

In metal-gate/high-k stacks adopted by the 45 nm technology node, the flat-band voltage (V_fb) shift remains one of the most critical challenges, particularly the flat-band voltage roll-off (V_fb roll-off) phenomenon in p-channel metal-oxide-semiconductor (pMOS) devices with an ultrathin oxide layer. In this paper, recent progress on the investigation of the V_fb shift and the origin of the V_fb roll-off in the metal-gate/high-k pMOS stacks are reviewed. Methods that can alleviate the V_fb shift phenomenon are summarized and the future research trend is described.     

基于大学生物理学术竞赛的新模式本科毕业设计探索与实践

本科毕业设计是高校人才培养中关键的教学环节,是“新工科”背景下和“双一流”建设中一项基础而又至关重要的工作.基于大学生物理学术竞赛的思想理念和特点优势,结合本科毕业设计的教学要求,详细探讨了新模式毕业设计中的分流选题、教师指导、答辩模式、成绩评定、过程管理等环节的实践措施,为提升大学的本科毕业设计,乃至本科人才培养质量提供新的思路.     

从信息物理角度审视大学的人才培养

信息技术的快速发展,对各行各业都产生了巨大冲击,大学的人才培养也不例外,这已引起了广泛关注.目前信息技术对大学人才培养的影响主要还是在技术层面,即"互联网+教育"、"互联网+教学"的改革,而信息技术发展背后蕴含的量子物理学原理或量子思维对大学人才培养的影响还未引起足够重视.本文正是从这个角度出发,分析了信息技术发展的物理学特征,指出了新形势下大学的人才培养需要注意的关键点,最后重点探讨了在大学普及量子物理学知识、提升量子思维素养的必要性,并给出了具体示范案例.     

驻波声场中悬浮临界密度及稳定性研究

本文以声场中物体为研究对象,理论上得到行波和驻波场中的声辐射压力方程.在驻波声场中引入临界悬浮密度概念,可作为物体能否在非线性声场中悬浮的判据,同时给出谐振腔移动速度的最大范围.更进一步,以实验参数作为数值计算的输入来指导实验,并结合实验结果讨论了驻波声场中样品密度和大小、发射面和反射面形状以及两者之间的距离、反射面的尺寸等因素对物体悬浮稳定性的影响,发现当物体尺寸和密度确定时,调控好谐振腔的长度,增加波腹处的声压是提升声悬浮稳定性的有效手段.     

界面效应调制忆阻器研究进展

忆阻器因其优异的非易失存储特性,且具有结构简单、存储速度快、能耗低、集成度高等优势,在新型电子器件研究领域引起了广泛关注.本文从忆阻器结构出发,对忆阻器主要材料、机理等进行了综述,介绍了忆阻器在电子电路及人工智能等领域的研究进展,重点讨论了界面效应对忆阻行为及性能改善等方面的重要作用,提出了界面纳米点嵌入结构对优化忆阻性能的显著效果,并分析了忆阻器可能的发展趋势.