HTS交流电缆导体层电流的测试

在完成30m,三相,35kV/2kA高温超导(HTS)交流电缆系统的研制过程中,为了优化电缆导体结构设计,需要测量导体层电流分布.为此,我们探索了一套测量导体层电流分布的方法,该方法基本原理是利用自己绕制的Rogowski 线圈,耦合层电流产生的磁场,来测量每层导体所流过的电流值.为了验证该方法的可行性,我们研制了一套测量装置,利用这套装置对3m,6层HTS交流电缆模型进行了测量,测量结果表明这种测量方法和测量装置是行之有效的.     

用四探针及阳极氧化方法测量硅中扩散层杂质分布

本文讨论了:(1)用阳极氧化法在硅片表面去层的技术;(2)用四探针测量扩散层面电导的方法;(3)用阳极氧化去层及四探针测量面电导方法求得扩散层精细杂质分布。文中着重讨论了实验技术中的实际问题,如如何在阳极氧化过程中取得精细而均匀的去层(300—1500?);如何控制及测量去层厚度;测量面电导及杂质分布时的误差来源及减小误差的措施。以典型的磷在硅中扩散的杂质分布测量为例:扩散深度为4.9μm,测量间距为400—1600?,面电导测量误差估计小于3％,杂质分布误差估计小于20％。简单地提出了一些测量中尚待进一步解决的问题。     

一种测量p-GaN载流子浓度的方法

提出了一种测量p-GaN载流子浓度的方法,其主要思想是利用p-n⁺结构GaN探测器长波和短波量子效率的差值随反向偏压的变化关系,找到p-GaN层刚好完全耗尽时的偏压,从而求出p-GaN层载流子浓度.模拟计算表明,该方法能够准确测量出p-GaN层的载流子浓度,而且受表面复合、欧姆接触影响很小.进一步研究了实际测量中如何选择p-GaN层厚度,计算结果表明,p-GaN层的优化厚度值随着p-GaN层的浓度增加而减小. 关键词： p-GaN 载流子浓度测量 紫外探测器     

多层光学薄膜周期厚度的双晶X射线掠入射研究

阐述了掠入射Ｘ射线测量薄膜厚度的条件，讨论和分析了掠入射Ｘ射线测量多层薄膜厚度的干涉原理和方法。利用双晶Ｘ射线衍射仪对多层光学薄膜的周期厚度进行了掠入射小角度测量，获得了令人满意的结果，测量值与设计值极好地吻合。     

低压驱动薄膜电致发光激发效率分布特性的实验研究

分析了利用探针层实验方法来测量激发效率在电致发光器件的发光层中分布的机理，并利用这种实验方法测量了激光发效率在低压驱动薄膜电致发光器件的发光层中的分布特性和器件的激光发特性。实验结果表明在这种低压驱动电致发光器的发光层中激光发效率是不均匀的，其分布与器件被激发的程度有关。     

质子交换LiTaO3光波导特性及晶格常数变化

采用气相质子交换方法,在Z－切LiTaO3晶体表面制备平面光滑波导层。样品制备采用245℃苯甲酸气体,在LiTaO3晶体在－C和＋C表面交换8－20小时。质子交换层在LiTaO3表面形成,并用棱镜耦合测量波导样品。然后在HF：HNO3酸中用化学方法腐蚀波导层,并用电子显微镜观测光波导层与补底界面的形貌。用X射线衍射法,测量LiTaO3质子交换光波层的晶格常数变化。用双晶X射线测量质子交换（PE）和退火质子交换（APE）波导层晶格常数的变化。样品的X射线衍射曲线表明,PE和APE波导晶格常数的变化不同。实验中,还测量了有无极畴反转LiTaO3晶格常数的改变。     

ICF微球壳层掺溴含量的XRF表征

通过EC法与FP法的混合定量分析方法,建立了用于微球壳层掺杂元素含量测量的校准模型;基于对微球直径、PS、PVA层厚度对分析元素荧光强度影响的理论计算及XRF实验研究,将该模型用于ICF微球壳层掺溴含量的测量,得到微球壳层掺溴含量较为精确的分析结果,实验结果表明：XRF法测量ICF微球壳层掺溴含量具有较高的精度,在微球涂层厚度大于10 μm时,其测量相对误差在5％左右。     

多层准光波导漏模的观测

本文提出了一种新的测量多层光学薄膜参数的方法。利用玻璃载物片夹一层水再夹一层酒精构成了含有两层准光波导薄膜的多层薄膜结构。观察并测量了这两层准光波导的m线,得到了薄膜的光学参数。薄膜折射率的测量误差为±1×10~(-3),薄膜厚度的测量误差为±0.1μm。     

一种无损测量多层半导体材料厚度的新方法

通过研究GaAs半导体材料厚度对量子效率的影响入手,提出一种利用分光光度计直接测量多层半导体厚度的新方法.根据光学干涉原理,将分光光度计测量出的反射率波谷值代入编写的JAVA程序进行计算,从而可直接得出多层半导体材料厚度,使用该方法得到的半导体层厚度误差＜9%,满足测试精度要求.此方法可用于半导体外延片材料分析、工艺提高以及批量无损测量.     

精磨玻璃表面破坏层深度的测试方法

精磨玻璃表面的破坏层由凹凸层和裂纹层组成。凹凸层和裂纹层的空间特性,直接影响其后的抛光效率。测量破坏层深度,为选用适当的方法精磨和抛光,使加工工艺最优化,提供了依据。测量精磨玻璃表面破坏层深度可以用光束扫描探测法,也可以用抛光测试法和电子显微镜观测法等。光束扫描探测法适用于实验室,抛光测试法适用于车间,而电子显微镜法仅适用于科研单位和高等院校。     

含缺陷光子晶体传光特性的实验研究

选择MgF2和ZnSe两种材料设计制作了一维缺陷光子晶体,从理论和实验上对带有缺陷的一维光子晶体的传光特性进行了研究.在实验中,一般用光谱仪来测量通过光子晶体的透射光谱,由于光谱仪价格较贵,这种方法不利于制作实用的光子晶体传感器.我们用CCD和光栅代替光谱仪,利用白光光源代替激光器,建立自动测量实验系统进行了实验研究.实验中利用压电陶瓷来改变缺陷层厚度,模拟缺陷层的变化,通过CCD测量衍射光位置来测量透过的光频.实验结果表明,缺陷层厚度的变化和透射光频率之间呈线性关系,通过测量透射光频的变化,可以测量引起缺陷层变化的物理量,这与理论分析一致,说明本实验方法可行.本实验方法研制实用的光子晶体传感器具有一定意义.     

X射线布拉格-菲涅耳光学元件的实验研究

用光学全息方法在涂有光刻胶的多层膜表面上的形成布拉格－菲涅耳元件所需的波带片图形,通过离子束刻蚀方法将波带片图形转写到多层膜上,完成元件的制作,给出布拉格－菲涅耳光学元件测量结果,测量结果表明上述方法适于制作布拉格－菲涅耳元件。     

磁控溅射材料沉积速率的定标方法的研究

介绍了一种利用磁控溅射制备多层膜速率的定标方法。用高精度磁控溅射镀膜设备在同一块基片上先后镀制了两种周期的多层膜,用X射线衍射仪对其进行掠入射衍射测量,测量数据经线性拟合,可同时求得两种多层膜的周期,进而得到镀膜速率。与常用的定标方法相比,该方法不仅可以得到与常用定标方法相同的实验结果,而且提高了工作效率。     

4.48 nm正入射软X射线激光用Cr/C多层膜高反射镜的研制

针对4.48nm类镍钽软X射线激光及其应用实验,设计制备了工作于这一波长的近正入射多层膜高反射镜。选择Cr/C为制备4.48nm高反射多层膜的材料对,通过优化设计,确定了多层膜的周期、周期数以及两种材料的厚度比。模拟了多层膜非理想界面对高反射多层膜性能的影响。采用直流磁控溅射方法在超光滑硅基片上实现了200周期Cr/C多层膜高反射镜的制备。利用X射线衍射仪测量了多层膜结构,在德国BessyⅡ同步辐射上测量了在工作波长处多层膜反射率,测量的峰值反射率达7.5%。对衍射仪测量的掠入射反射曲线和同步辐射测量的反射率曲线分别进行拟合,得到的粗糙度和厚度比的结果相近。测试结果表明,所制备的Cr/C多层膜样品结构良好,在指定工作波长处有较高的反射峰,达到了设计要求。     

扫描离子束云纹法

提出了一种在微米尺度下测量物体面内位移的新型扫描离子束云纹法。对该方法的测量原理以及变形测量的精度进行了阐述。以平行云纹和转角云纹为典型实验对该方法的测量精度进行了检验。该方法成功地应用于微电子系统结构在去除SiO2牺牲层后的残余变形测量。实验结果证实了该方法的可行性。     

双轴晶衬底上双轴晶单晶薄膜的椭偏测量

本文给出了两种测量双轴晶衬底上双轴晶单晶膜的折射率和膜厚的方法及测量的公式.我们利用这种方法测量了所研制的KTP光波导薄膜层的折射率和膜厚.     

利用P—偏振光双面反射法测量多层膜的光学参数

利用Ｐ－偏振光双面反射法测量了浸泡提拉法制备了“有机硅树脂－二氧化硅－有机硅树脂”三层膜样品两面Ｐ－偏振光反射强比γ与入射角θ关系曲线，经过数据拟合，确定了这三层薄膜的光学参数，同时研究了薄膜间的相互作用层的光学参数，测量结果表明此方法可能成为研究薄膜和膜层之间的相互作用的一种新手段。     

SiNx插入层的生长位置对GaN外延薄膜性质的影响

系统研究了纳米量级的多孔 SiNx插入层生长位置对高质量GaN外延薄膜性质的影响.高分辨X射线衍射测量结果表明:SiNx插入层生长在CaN粗糙层上能够得到最好的晶体质量.利用测量结果分别计算出了螺位错和刃位错的密度.此外,GaN薄膜的光学、电学性质分别用Raman散射能谱、低温光致发光能谱和霍尔测量的方法进行了表征.实...     

多层衍射光学元件斜入射衍射效率的测量

为了验证多层衍射光学元件的衍射效率随入射角度的理论变化关系,设计并制作了一个含有多层衍射光学元件(MLDOEs)的光学系统。当次级衍射光通过孔径光阑由探测器接收时,为保证衍射效率的测量精度,提出了一级衍射能量的修正方法。利用搭建的双光路装置,在0°~30.6°范围内对该多层衍射光学元件进行了衍射效率的测量。针对设计波长532nm,选取7个入射角度测量衍射效率,并对测量结果进行了模拟和分析。由于存在一定的加工误差,在不同入射角度状态下实际测量得到的衍射效率比理论分析的结果低,但是实测与理论分析结果均表明,多层衍射光学元件的衍射效率随入射角的增大而下降。     

GaP材料热导率的测量

针对目前用于半导体材料掺杂浓度纵向深度分布测量用的方法，如Ｃ－Ｖ法、电化学法等方法对样品造成的损伤或污染，本文提出一种非接触式的光热法测量技术。并结合室温下光热法测得的实验数据计算了ＧａＰ∶Ｎ多层材料中不同杂质浓度下的热导率，获得热导率随半导体内掺入的杂质浓度增加而减小的关系。这一结果与现有用光热法测量单层结构的半导体材料得到的规律相符合，从而表明了用光热法对层状半导体材料进行掺杂浓度纵向分布测量的可行性；同时还讨论半导体内临近层间结晶程度的差异对光热信号幅度造成的影响。