硅光电池实验设计

采用开放式的实验平台设计了硅光电池系列实验,测量了硅光电池在全暗和光照下的伏安特性,开路电压、短路电流和输出电压与光照强度的关系,以及短路电流和开路电压与温度的依赖关系.实验内容包含电学和光度学知识,学生可以掌握硅光电池的工作原理和基本特性.     

氧化亚铜光电池的制造工艺

一、前言氧化亚铜光电池是受到光线的照射而产生电动势的半导体器件。近代实际使用的半导体光电池有很多种,如硒光电池、硅光电池、锗光电池等等。至于氧化亚铜光电池,由于性能不够好,目前很少实用,但它却是最早制出来的一种半导体光电池器件,制造起来也容易,在一般物理实验室里都能做到。科学研究工作表明:氧化亚铜光电池的电动势的产生,是由于半透明电极与Cu_2O之间形成了阻挡层,在光线照射下,Cu_2O中被光激发     

基于单片机的地下车库车位监测系统的设计

提出了一种基于单片机的地下车位监测系统, 应用于地下车库车位实时监测. 该系统以单片机为基础, 采集车位照明灯光信号被遮挡前后的硅光电池的电压信号, 用电压比较电路处理硅光电池的电压信号, 并将处理之 后的电信号传送至单片机, 最后将车位实时数据在液晶屏上显示. 本系统将硅光电池和车库照明系统有机结合起 来, 提升了照明灯光的应用价值; 实现了车位信息的实时监测, 提高了车库的运作效率     

行波型高速模拟数字转换器

高速模拟数字转换器A/D在视频图像信号的采集和处理系统、活动目标的雷达自动跟踪系统、数码通讯、数码电视、科学实验和工程技术中的快速瞬变过程信息的采集以及电子仪器等现代化科学和现代国防中都有广泛的应用.我们曾用行波型方案,全部采用国产TTL元件研制成功采样速率达13.3MHz,精度七位,满刻度0-2048 mV的高速A/D样机.这里简单介绍这种A/D的原理及它的测试方法,并给出测试结果. 一、工作原理[1、2] 以四位满刻度0-2000 mV为例.图1是一种结构简单,不需要采保电路和编码器的A/D.图中 Td1-Td3是高精度视频延迟线.C1-C4是比较器,D_…     

硅基光波导开关技术综述

硅基光波导开关技术是公认的低成本光交换技术,在电信网络、数据中心和高性能计算领域中都具有非常广泛的应用前景.本文系统综述了近年来硅基光波导开关技术研究取得的主要进展,首先对马赫-曾德尔干涉仪型、微环谐振型和微电子机械系统驱动波导型三种硅基光波导开关技术进行了介绍,并对不同原理的光开关技术的应用场景进行了总结;然后讨论了影响大端口光开关性能的关键技术,特别着重于拓扑架构、无源器件和光电封装等方面;最后对硅基光波导开关技术的技术挑战和研究方向进行了展望,其对未来硅基全光交换技术的实用化具有指导性意义.     

微振动光电检测与数据采集系统的设计

提出了一种新的光学非接触式测量方法测量了物体的微振动振幅。用激光作为光源,以四象限硅光电池[1]作为光电探测器,借助三角测量原理,投射在振动源表面的激光反射光束在光电探测器上产生平面位移,将位移信号放大,通过A/D模块采集电压数值,并通过串口通信机制在PC终端实时显示。实验结果表明,该方法原理正确,灵敏度高,便于实现连续、快速、自动化检测,在工业在线检测方面具有良好的应用前景。     

激光通讯演示装置

自激问世以来,激光通讯技术应运而生,而且正在不断地发展。为了开扩学生视野和激发学生学习积极性,我们(张立德、王金章和笔者)用实验室一般都有的一毫瓦氦氖激光器、录音机和扩音机等组成了这套激光通讯演示装置, 一、原理简述 1.示意图 2.工作原理 当激光管工作电流调到工作点附近时、激光束的强度和供电电压间可看成是线性关系.激光管稳定工作时,激光电源供给的是一个稳定的直流高压.当它和调制器串联后再给激光管供电时,此时的电压则是被声源信号所调制,因此激光束强度亦将随声源信号而变化.作为接收器的硅光电池受到这样被调制了的激光…     

一种四象限光电定向装置的实现

本文采用四象限硅光电池作为光电探测接收器．根据和差式原理，设计并在实验上实验了一种四象限可直观、快速观察的光电定向装置。     

基于LabVIEW研究硅光电池特性

利用LabVIEW配合Nextkit数据采集卡,通过计算机实时测量,研究了硅光电池的照度特性和输出特性.实验结果显示,用虚拟仪器平台进行硅光电池特性实验,有助于学生了解虚拟实验及实时测量现代测量技术.     

光电池原理及其应用

 光电池是利用半导体光伏效应制成的光电转换器件.它既可以作为电源,又可以作为光电检测器件.作为电源使用的光电池,主要是直接把太阳的辐射能转换为电能,称为太阳电池.太阳电池不需要燃料,没有运动部件,也不排放气体,具有重量轻,工作性能稳定,光电转换效率高,使用寿命长,不产生污染等优点,在航天技术、气象观测、工农业生产乃至人们的日常生活等方面都得到了广泛的应用.     

光电池光特性的电子测量

应用伴随运算放大器可以精确测量光电池的光特性.本文给出了测量电路,并详细分析了电路原理,导出了光电池光特性的表达式,讨论了工作在线性区的条件.通过Matlab模拟验证,说明设计是正确的.     

硅中磷、硼浓度的测量方法

在电子工业中,硅是重要的半导体材料,而磷、硼分别是它的施主杂质和受主杂质,因此,研究磷、硼等元素在硅片中的浓度分布,是电子工业生产中感兴趣的问题.本文介绍一种用带电粒子核反应分析这些元素的方法.这种分析方法对轻元素有较高的灵敏度,可测量杂质元素的浓度分布,并且有较高的深度分辨本领.此外,用核反应方法分析微量元素时,还不受被分析元素的物理或化学状态的影响,同时具有非破坏性、快速、直观等特点,所以在固体物理、冶金学、电化学和材料科学等方面得到了广泛的应用. 一、分析原理 我们知道,具有一定能量的带电粒子,如p,d,t,a等与…     

Si(001)表面硅氧团簇原子与电子结构的第一性原理研究

在周期性边界条件下的k空间中,采用基于密度泛函理论的第一性原理广义梯度近似方法,对建立的规则对称型结构（A）、周期性非对称型结构（B）、周期性非对称型结构（C）、不规则型结构（D）四种可能的Si（001）表面硅氧团簇的结构模型进行了优化计算.结果表明优化后的表面结构呈无定形状,并且优化后的B,C,D三种模型的表面结构具有类似SiO₂的四面体结构的几何特征.此外,通过电子局域函数图以及Mulliken布居分析发现硅氧团簇中的Si—O键既有明显的离子键成分,也有一定的共价键成分. 关键词： Si（001）表面 硅氧团簇 密度泛函理论 第一性原理     

透反射率自动化测量系统的原理及测量误差分析

介绍了透反射率自动化测量系统的测量原理及测量过程,分析了测量过程中的入射角定位误差、同轴误差、硅光电池光敏面的非均匀误差、硅光电池的非线性误差、前置放大器转换误差、数据采集卡的采集误差等系统误差以及各种随机误差,并提出了相应的解决方案,为高精度透反射率自动化测量系统的研制提供了理论基础。     

测量水的振动频率与水波传播速度

利用激光器、硅光电池等器件,采用光折射方法设计了激光测量水的振动频率与水波传播速度实验.本文介绍了实验原理和装置,测量了水的振动频率和水波向外传播的速度,观察了小块物体落水激起的水波情况.     

相控阵雷达

相控阵雷达浙江大学黄正东，陈凤至相控阵雷达在现代国防和导航等方面有广泛的用途．它涉及光栅原理和电磁波的性质，是经典理论在新技术上应用的一个很好的范例．电扫描雷达指的是只用电的方法控制电磁波束指向的雷达．相控阵雷达是其中最新的一种．它以相位控制实现波的...     

真空蒸发镀膜

一、引言开设具有综合性、买用性的物理实验，对培养学生的实际动手能力和分析问题、解决问题的能力大有裨益，是其它理论课无法替代的，这在教委物理实验教学指导组有关会议上明确指出过．多年来，我们结合硅光电池制造工艺的最后一道工序，开设真空蒸发镀膜实验，得到良好的教学效果，受到大学生和研究生的普遍欢迎．这是因为通过一个具体的实验，既可以学习真空技术，又可以学习镀膜工艺，还可以了解硅光电池的基本性能，在诸多方面都有收获．这种知识含量丰富、实用价值大的实验理所当然会受到学生的重视和欢迎．尤其在五天工作制和压缩…     

P掺杂硅纳米管电子结构与光学性质的研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了P掺杂对单壁扶手型硅纳米管电子结构和光学性质的影响.结果表明:经过P掺杂,单壁扶手型硅纳米管的能带结构从间接带隙变为直接带隙,其价带顶主要由Si-3p态电子构成,导带底主要由Si-3p态电子和Si-3s态电子共同决定;同时通过P掺杂,使单壁扶手型硅纳米管的禁带宽度变窄,导电性增强,吸收光谱产生红移.研究结果为硅纳米管在光电器件方面的应用提供了理论基础.     

掺氧纳米硅局域态中的电子自旋能级展宽效应

本文发现很有趣的量子效应,纳米硅表面掺杂氧而形成的电子局域态中电子自旋能级间隔会有明显的展宽,被约束在局域态中的电子自旋±1/2能态间距被展宽两个数量级,达到100 meV左右.本文用纳秒脉冲激光在氧氛围中制备了掺杂氧纳米硅结构并形成电子局域态,在实验检测中探测到了电子自旋能级展宽效应;用第一性原理模拟计算方法研究了电子自旋能级展宽效应,具体地对于纳米硅量子点和量子层结构表面的硅氧双键与硅氧桥键局域态中的电子自旋量子态分别进行了模拟计算研究,证实了实验结果.结合实验与计算研究结果分析,建立起电子自旋能级展宽效应的物理模型.这些工作在量子信息高保真存储与处理上会有很好的应用.     

交流电桥采用光隔离放大信号源的设计

交流电桥广泛应用于电子工业、电气工程及非电量的电学测量中,但交流电桥应用时平衡指零仪与交流电桥的电源都要求接地,它们都各具地线而不能直接连通.利用光电池和发光二极管可以有效地解决交流电桥应用过程中的接地问题.本文给出了一种利用光电池解决交流电桥接地问题的设计方案.