电离辐射对部分耗尽绝缘体上硅器件低频噪声特性的影响

本文针对辐射前后部分耗尽结构绝缘体上硅(SOI)器件的电学特性与低频噪声特性开展试验研究. 受辐射诱生埋氧化层固定电荷与界面态的影响, 当辐射总剂量达到1 M rad(Si) (1 rad = 10^-2 Gy)条件下, SOI器件背栅阈值电压从44.72 V 减小至12.88 V、表面电子有效迁移率从473.7 cm²/V·s降低至419.8 cm²/V· s、亚阈斜率从2.47 V/dec增加至3.93 V/dec; 基于辐射前后亚阈斜率及阈值电压的变化, 可提取得到辐射诱生界面态与氧化层固定电荷密度分别为5.33×10¹¹ cm^{- 2}与2.36×10¹² cm^-2. 受辐射在埋氧化层-硅界面处诱生边界陷阱、氧化层固定电荷与界面态的影响, 辐射后埋氧化层-硅界面处电子被陷阱俘获/释放的行为加剧, 造成SOI 器件背栅平带电压噪声功率谱密度由7×10^{- 10} V²·Hz^-1增加至1.8×10^-9 V² ·Hz^-1; 基于载流子数随机涨落模型可提取得到辐射前后SOI器件埋氧化层界面附近缺陷态密度之和约为1.42×10¹⁷ cm^-3·eV^-1和3.66×10¹⁷ cm^-3·eV^-1. 考虑隧穿削弱因子、隧穿距离与时间常数之间关系, 本文计算得到辐射前后埋氧化层内陷阱电荷密度随空间分布的变化.     

激光照射中Z薄靶等离子体状态的计算-激光等离子体相互作用的理论模拟(Ⅰ)

本文叙述用一维非平衡辐射流体力学激光打靶程序模拟计算高功率密度(~10¹³W/cm²)激光照射中Z介质薄靶形成的等离子体状态。考虑的物理过程有轫致、光电离、电子碰撞电离及它们的逆过程,Compton散射过程等。Compton散射采用Fokker-Planck近似;电子和离子热传导采用限流扩散近拟;光子方程采用多群限流扩散近似;用平均原子模型计算布居数。激光的吸收主要考虑逆轫致吸收。用功率密度分别为5×10¹³W/cm²和1×10¹⁴W/cm²,波长0.53μm,脉宽450ps的激光从两面和单面打se薄靶,模拟计算结果与国外的实验结果^[1]一致。     

金属与半导体Ge欧姆接触制备、性质及其机理分析

金属与Ge材料接触时界面处存在着强烈的费米钉扎效应, 尤其与n型Ge形成的欧姆接触的比接触电阻率高, 是制约Si基Ge器件性能的关键因素之一. 本文对比了分别采用金属Al和Ni 与Si衬底上外延生长的p型Ge和n型Ge材料的接触特性. 发现在相同的较高掺杂条件下, NiGe与n型Ge可形成良好的欧姆接触, 其比接触电阻率 较 Al接触降低了一个数量级, 掺P浓度为2×10¹⁹ cm^-3时达到1.43×10^-5 Ω·cm². NiGe与p型Ge接触和Al接触的比接触电阻率相当, 掺B浓度为4.2×10¹⁸ cm^-3时达到1.68×10^-5 Ω·cm². NiGe与n型Ge接触和Al电极相比较, 在形成NiGe过程中, P杂质在界面处的偏析是其接触电阻率降低的主要原因. 采用NiGe作为Ge的接触电极在目前是合适的选择. 关键词： 金属与Ge接触性质 NiGe 比接触电阻率     

二维非定常Sine-Gordon方程辛算法及其孤子数值模拟

在矩形域[-a,a]×[-a,a]内对微分算子L=(ə²)/(əx²)+(ə²)/(əy²)用5点差分格式将二维非定常Sine Gordon方程离散化为一个2×799²阶非线性Hamilton系统.对该系统使用Euler中心格式,得到一个非线性方程组.对此方程组建立迭代解法并给出了这个迭代方法的收敛条件和收敛速度.Sine Gordon方程单孤子和双孤子的数值模拟试验显示该辛算法是有效的.     

高Yb3+/Er3+掺杂的磷基有源光纤材料的光谱性质

研究了Yb³⁺/Er³⁺共掺60P₂O₅-15BaO-10Al₂O₃-5ZnO-10R₂O（R=Na,K）以P₂O₅为主体的磷基有源光纤材料的光谱性质,以及不同Yb³⁺/Er³⁺掺杂浓度对光谱性质的影响规律。当Er³⁺浓度为9.100×10¹⁹/cm³、Yb³⁺的掺杂浓度为5.407×10²⁰/cm³、Yb³⁺/Er³⁺浓度比为6：1时,玻璃样品在1 531 nm处的受激发射截面最大,为6.17×10^-21 cm²。同时,其荧光寿命为9.73 ms,荧光半高宽为53.16 nm,发射截面与半高宽的乘积为3.28×10^-32 m³,综合性能最佳。     

不同退火方式对Ni/SiC接触界面性质的影响

采用快速热退火(rapid thermal annealing, RTA)法和脉冲激光辐照退火(laser spark annealing, LSA)法, 在n型4H-SiC的Si面制备出Ni电极欧姆接触. 经传输线法测得RTA样品与LSA样品的比接触电阻分别为5.2×10^-4 Ω·cm², 1.8× 10^-4 Ω·cm². 使用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱等表征手段, 比较了两种退火方式对电极表面形貌、电极/衬底截面形貌和元素成分分布、SiC衬底近表层碳团簇微结构的影响. 结果表明, 相比于RTA, LSA法制备出的欧姆接触在电极表面形貌、界面形貌、电极层组分均匀性等方面都具有明显优势, 有望使LSA成为一种非常有潜力的制备欧姆接触的退火处理方法.     

VO(Ⅱ)-邻菲啰啉络合物的ESR波谱研究

该文考察了VOSO₄与1,10-邻菲啰啉(Phen)和3,4,7,8-四甲基-1,10-邻菲啰啉(TMP)在不同酸度(pH=1-14)的乙二醇/水(1:1)溶液中,在-100℃下的ESR波谱.发现在pH<1.0和pH>11范围内,二种配体均不能与VO(Ⅱ)生成络合物,当pH<1.0时,A=118×10^-4T归属于[VO(H₂O)₅]²⁺;当pH>11时,A=90×10^-4T归属于[VO(OCH₂CH₂O)₂]^2-.在1.4 < pH < 6之间,VO(Ⅱ)与phen生成三种不同络合物,在1.0 < pH < 7之间,VO(Ⅱ)则可与TMP生成四种络合物.本文推测了它们的可能结构.利用测得的波谱参数,计算了键参数和电子能级.利用电子光谱数据计算了晶体场参数.     

掺Er3+碲酸盐玻璃的光谱性质与Judd-Ofelt理论分析

用高温熔融法制备了碲酸盐玻璃(70TeO₂-9B₂O₃-6Nb₂O₅-5Na₂O-10ZnO-1%(质量分数)Er₂O₃)样品。测试了玻璃样品的吸收光谱和荧光光谱。应用Judd-Ofelt理论计算了Er³⁺离子的谱线强度、自发辐射跃迁几率、荧光分支比、辐射寿命等光谱参数,并拟合了相应的强度参数Ω_t(t=2,4,6)(Ω₂=8.01×10^-20cm²,Ω₄=2.09×10^-20cm²,Ω₆=1.15×10^-20cm²)。结果发现该碲酸盐玻璃具有较大的Ω₂值,说明Er—O键的共价性强于它在硅酸盐、锗酸盐、氟化物、铋酸盐和磷酸盐玻璃中的共价性。Er³⁺在碲酸盐玻璃中⁴I_13/2→⁴I_15/2跃迁几率约为492s^-1,表明Er³⁺可能有较强的1.5μm发射。分析了Er³⁺在碲酸盐玻璃中能级⁴I_13/2→⁴I_15/2发射的荧光半峰全宽(FWHM=73nm),并应用McCumber理论计算了Er³⁺的受激发射截面(σ_e=1.08×10^-20cm²),发现其FWHM×σ_e远大于Er³⁺在铋酸盐、磷酸盐、锗酸盐和硅酸盐玻璃中的受激发射截面,说明碲酸盐玻璃是一种制备宽带光纤放大器的优良基质材料。     

VO(Ⅱ)-邻菲啰啉络合物的ESR波谱研究

该文考察了VOSO₄与1,10-邻菲啰啉(Phen)和3,4,7,8-四甲基-1,10-邻菲啰啉(TMP)在不同酸度(pH=1-14)的乙二醇/水(1:1)溶液中,在-100℃下的ESR波谱.发现在pH<1.0和pH>11范围内,二种配体均不能与VO(Ⅱ)生成络合物,当pH<1.0时,A=118×10^-4T归属于[VO(H₂O)₅]²⁺;当pH>11时,A=90×10^-4T归属于[VO(OCH₂CH₂O)₂]^2-.在1.4 < pH < 6之间,VO(Ⅱ)与phen生成三种不同络合物,在1.0 < pH < 7之间,VO(Ⅱ)则可与TMP生成四种络合物.本文推测了它们的可能结构.利用测得的波谱参数,计算了键参数和电子能级.利用电子光谱数据计算了晶体场参数.     

超薄EuF3电极修饰层对有机场效应晶体管性能的提升

采用EuF₃薄层修饰低功函数金属Ag源、漏电极,制备了CuPc有机场效应晶体管,研究了不同厚度EuF₃对器件性能的影响。结果表明,EuF₃的厚度由0 nm增至0.6 nm时,接触电阻由23.65×10⁵ Ω·cm减 至3.86×10⁵ Ω·cm,使得器件载流子迁移率由1.5×10^-3 cm²·V^-1·s^-1提高到4.65×10^-3 cm²·V^-1·s^-1。 UPS测试结果表明,薄层EuF₃在Ag与有机半导体间形成了界面偶极势垒,使源漏电极表面功函数增大,空穴注入势垒降低,Ag电极与有机半导体层界面的接触电阻减小,进而提升了空穴的注入效率。     

圆管潜射流生成偶极子涡特性实验

利用溢流恒压装置产生具有稳定出流速度的圆管潜射流, 结合染色液流态显示方法, 在多种射流无量纲潜深d/H、雷诺数Re以及限制数C的组合下, 实验研究了该潜射流动量在有限深密度均匀流体中的演化特性, 其中d为射流潜深, H为水深. 研究表明, 当C<1时潜射流表现为深水特征, 而当1≤ C<2时潜射流表现为过渡特征, 在这两种情况下均不产生任何形式的大尺度相干结构; 当2≤ C<10时潜射流表现为浅水特征, 而C≥10时潜射流表现为极浅水特征, 在这两种情况下均产生大尺度的偶极子涡结构. 对极浅水特征潜射流, 在各种无量纲潜深下, 偶极子涡结构的无量纲形成时间t_f^*与无量纲射流时间T_inj^*均满足相同的正比例关系; 对浅水特征潜射流, 当d/H=0.5时, t_f^*与T_inj^*满足某种线性关系, 但对其他无量纲潜深, t_f^*与T_inj^*之间无明显规律. 关键词： 圆管潜射流 限制数 偶极子涡结构 形成时间     

水平温差对环形浅液池内Marangoni-热毛细对流的影响

双向温差驱动下的Marangoni-热毛细对流在许多工程技术领域具有重要作用, 但是, 已有的大部分研究集中于单向温差作用下的流动. 因此, 采用数值模拟的方法研究了水平温差对双向温差驱动下的环形浅液池内Marangoni-热毛细对流的影响. 在一个给定的顶部换热条件下, 确定了不同水平温差作用下流动由轴对称稳态流动向三维非稳态流动转变的临界底部热流密度. 结果表明, 水平温差使得Marangoni-热毛细对流不稳定; 随着水平温差的持续增强, 稳态流动转变为一种规律的振荡流动, 最终变得混乱; 发现两种新的状态演化过程; 确定了水平温差和垂直温差在共同驱动流体运动时各自发挥的作用; 随着水平温差的增强, 最初出现在中间区域的最高表面温度不断向热壁移动, 在此过程中, 内壁附近的流动增强, 而外壁附近的流动减弱.     

圆筒内氢等离子体非定常化学反应羽流场DSMC分析

利用直接模拟Monte Carlo方法研究圆筒侧壁注入氢等离子体羽流场在8×10^-6s内的非定常流动特性.根据Bird的化学反应模型考虑离解-复合反应模型和电荷转移反应模型.在流场中注入H₂、H、金属原子X、H₂⁺和H⁺五种组分,研究离解-复合反应对流场中粒子分布和密度的影响,结果表明离解-复合反应使H₂数密度降低,H数密度增加,说明在流场中H₂的离解反应速率大于H的复合反应速率.加入电荷转移反应后H₂⁺数密度降低,H⁺数密度增加,对其他组分数密度没有显著影响.     

高超临界雷诺数区间内二维圆柱绕流的实测研究

实测强风工况下高度167 m的徐州彭城电厂冷却塔的表面风荷载,并归纳历史上其他研究人员给出的实测结果,以丰富高超临界雷诺数(Re)区间二维圆柱绕流的试验成果.在低湍流度均匀流场和高湍流度大气边界层流场中分别开展4种风速8类粗糙度条件下的冷却塔刚性模型测压风洞试验,通过对比低雷诺数(Re=2.1×10~5—4.19×10~5)条件下的风洞试验结果和高雷诺数(Re=5.4×10~7—1×10~8)条件下的现场实测结果研究各种静动态绕流特征随雷诺数的变化规律,重点考察雷诺数无关现象的产生条件.研究结果表明,对于物表相对粗糙度在0.01以上的圆柱绕流,雷诺数不相关现象存在于很宽的雷诺数范围(2×10~5Re1×10~8)内;增大来流湍流度亦能引起的雷诺数无关现象,但此时该现象可能仅存在于一个较窄的低雷诺数范围内.     

A Physical Numerical Ionospheric Model and Its Simulation Results

This paper describes the construction of a one-dimensional time-dependent theoretical ionospheric model, which is based on numerical solution of continuity and momentum equations for O⁺, O₂⁺, N₂⁺, and NO⁺. The model is designed to have an option to incorporate the observational ionospheric characteristic parameters into the numerical model to indirectly determine the upper boundary condition when solving the transport equations of O⁺. A preliminary simulation result of the model when used to simulate the ionosphere during April 18 ～ May 10, 1998, which includes both quiet and disturbed periods, showed that the model constructed is able to reproduce the observational results reasonably well both for quiet and disturbed periods.     

微米线结构表面的过冷流动沸腾实验研究

以去离子水为工质,配合高速摄像观测,研究了截面为0.5 mm×5 mm的微细窄矩形通道内氧化锌微米线结构表面的竖直流动过冷沸腾。流量范围200~400 kg·m^-2·s^-1,过冷度为10 K,热流密度最高为200 kW·m^-2。分析了不同工况下过冷沸腾的沸腾曲线、平均换热系数、局部换热系数和流型特征。     

Magnetic domain walls and pulsed magnetization reversal in amorphous Fe40Ni40P14B6 ribbon under tension

Magnetization reversal has been studied in long ribbons of Metglas 2826 under tension. At low fields propagating head-on domain boundaries of the Sixtus-Tonks type were observed. Measurements of their lengths, of order 20 to 50 cm, together with a simple magnetostatic model of their structure, yield values of the specific domain wall surface energy γ = 3.8 × 10^-8 σ^1/2 J m^-2 for tensile stress σ Pa. A value A= 5.6 × 10^-12 J m^-1 for the exchange constant follows. The low-fi eld mobility of these domain walls shows no evidence of relaxation damping at speeds below 1.2 m s^-1. The threshold field at which reverse domains nucleate is found to be proportional to the square root of the tension. At high fields (>200 A m^-1) the rough surface of the ribbon (the surface that came in contact with the quenching wheel during manufacture) reverses first and saturates at about the same time as the smooth surface begins to reverse and the volume reversal rate peaks. A simple quantitative model of the high field reversal process satisfactorily predicts both the surface and volume reversal rates. It yields a consistent value β_R = 14 kg m^-2s^-1 for the relaxation damping constant at wall speeds in excess of 13 m s^-1 and estimates the number of reversal nuclei in accord with Yagi and Anayama.     

The solid-fluid interface: a comparison and further description using the layer model

The profiles of the concentration and the exchange enthalpy at the solid-fluid interface are investigated with the framework of a layer model (or inhomogeneous cell model). It is shown that for systems consisting of isotropic units, concentration distributions in the interfacial phase obey an exponential law. This is in agreement with results obtained from other theories or computer simulations. Subsequently, a characteristic thickness δ^* (or n^*d) is defined. This factor, together with the surface characterist scaling factor C_ℓ^* and the value of bulk concentrations, will determine the shape of distribution profiles of the concentration and the exchange energy in the interfacial phase. As a result, it is found that this factor δ^* is associated with C_ℓ^*. This is empl estimate C_ℓ^* from δ^*. Finally, the connection between the attachment energy E^att and C_ℓ^* is discussed f crystal.     

A Vector Dominance Model of the Radiative Decay ∑+ → pγ

In this work, we propose a new mechanism for the ΔS = 1 radiative decay ∑⁺ → pγ, where the reaction occurs via a decay to a proton and a virtual vector meson, which converts later into a real photon by virtue of the vector dominance mechanism. The numerical result shows that this mechanism may be the dominan t one, or at least, very important compared to the others. An implied direct CP violation is also discussed, its order is found to be 10^-4～10^-5     

Numerical simulation of flow in a screw-type blood pump

This study presents a numerical investigation of the flow field in a screw pump designed to circulate biological fluid such as blood. A simplified channel flow model is used to allow analysis using a Cartesian set of coordinates. Finite analytic (FA) numerical simulation of the flow field inside the channel was performed to study the influence of Reynolds number and pressure gradient on velocity distribution and shear stresses across the channel cross-section. Simulation results were used to predict flow rates, circulatory flow and the shear stresses, which are known to be related to the level of red blood cell damage (hemolysis) caused by the pump. The study shows that high shear levels are confined to small regions within the channel cross-section, but the circulatory nature of the flow causes an increased percentage of blood elements to pass through the high shear regions, and increases the likelihood of cell damage.