空间用GaN功率器件单粒子烧毁效应激光定量模拟技术研究

利用飞秒脉冲激光对氮化镓(GaN)功率器件进行单粒子烧毁效应定量评估技术研究,针对器件结构建立脉冲激光有效能量传输模型,理论计算了激光有效能量与重离子线性能量传输(LET)的等效关系并开展了试验验证.考虑器件材料反射率与吸收系数对激光的影响,针对介质层界面间的激光多次反射进行参数修正,减小有源区有效能量计算误差.选择一款氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)与一款肖特基势垒二极管(SBD)功率器件作为典型案例,分别开展飞秒脉冲激光正面与背部辐照试验,计算诱发单粒子烧毁的有效能量,并得到不同入射激光波长的烧毁等效LET阈值,对比了模型理论计算值与实际测量值.同时,研究结果对材料参数未知的GaN功率器件,提供了正面与背部辐照模型的激光试验波长选择参考.该工作将为激光定量评估空间用GaN等宽禁带半导体器件的单粒子烧毁效应机理研究及加固设计与验证提供技术支撑.     

High-sensitivity Bloch surface wave sensor with Fano resonance in grating-coupled multilayer structures

A new type of device consisting of a lithium niobate film coupled with a distributed Bragg reflector (DBR) was theoretically proposed to explore and release Bloch surface waves for applications in sensing and detection. The film and grating made of lithium niobate (LiNbO₃) were placed on both sides of the DBR and a concentrated electromagnetic field was formed at the film layer. By adjusting the spatial incidence angle of the incident light, two detection and analysis modes were obtained, including surface diffraction detection and guided Bloch detection. Surface diffraction detection was used to detect the gas molecule concentrations, while guided Bloch detection was applied for the concentration detection of biomolecule-modulated biological solutions. According to the drift of the Fano curve, the average sensor sensitivities from the analysis of the two modes were 1560 °/RIU and 1161 °/RIU, and the maximum detection sensitivity reached 2320 °/RIU and 2200 °/RIU, respectively. This study revealed the potential application of LiNbO₃ as a tunable material when combined with DBR to construct a new type of biosensor, which offered broad application prospects in Bloch surface wave biosensors.     

自适应模拟退火遗传算法在薄膜厚度及光学常数反演中的应用

准确的测量薄膜的厚度和光学常数,在薄膜的制备、研究和应用中都是十分重要的。借助Cauchy色散模型,通过薄膜透过率测量曲线,用改进的自适应模拟退火遗传算法对透过率曲线进行全光谱拟合,从而反演得到薄膜的厚度和光学常数。对由电子束蒸发制备的TiO2单层膜和SiO2/TiO2双层膜的厚度和光学常数进行了测量计算。实验结果表明,计算得到的光学参数与实测结果相一致,厚度误差小于2nm,在560nm波长处折射率误差小于0.03。     

双光栅衍射在成像中色散与合成的实验研究

讨论了在白光照射下双光栅色散和合成成像,搭建了基本实验装置,对双光栅不同组合和角度等因素进行相关实验,并对结果进行了讨论.     

鲍鱼、海参中微量元素的分析研究

采用高压密封硝化罐消解样品,应用ICP-AES法测定鲍鱼、海参中Fe,Ca,Mg,Zn,Sr,Se,Hg,Cd等15种微量元素的含量,以正交实验设计方案,通过方差分析选择最佳的实验操作条件,将数理统计与化学方法相结合,以极少的实验次数获得更多的信息。该方法简单、快速、灵敏度高,准确性好, 且能多元素同时测定,另外对环境污染小。此方法回收率在91.0%～110.0%之间,相对标准偏差小于3.55%。实验结果表明：鲍鱼、海参中均含有丰富的Fe,Ca,Mg,Zn,更含有Se, Ge, Sr, Cu等对人体有益的微量元素,是营养价值极高的海产品,但同时由于目前环境污染较严重,环境对海水的污染也不容忽视。当海域受到污染时,有害物质沉积于鲍鱼、海参体内,使其有害重金属含量偏高,人们食用时需要慎重。     

以Au(PPh3)(NO3)为前体制备的Au/13X结构及其CO催化氧化性能

分别以金的有机配合物Au(PPh₃)(NO₃)和无机化合物HAuCl₄为前驱体, 采用常规浸渍法分别制备了Au/13X-Org和Au/13X-Ino, 并以后者作为对照. 采用N₂-吸附/脱附、SEM-EDS、XRD和XPS等技术对所制样品的织构、晶体结构和价态进行了表征, 并研究了所制样品对CO的催化氧化性能. N₂-吸附/脱附、SEM-EDS和XRD结果表明, 对于Au/13X-Org样品, Au 较均匀地分布在13X载体上, 而Au/13X-Ino样品, Au 聚集地分布在13X载体上. 通过XRD和SEM测定表明Au/13X-Ino上金粒子(平均粒径≈26.6 nm)明显大于Au/13X-Org上金粒子(平均粒径＜5 nm). CO催化氧化结果表明, Au/13X-Org催化性能明显优于Au/13X-Ino, Au/13X-Org在低温25 ℃时CO转化30%, 150 ℃完全转化; 而Au/13X-Ino在低温无活性, CO完全转化温度高于400 ℃. 对于这种“惰性”13X载体负载Au活性的差别可能归因于金粒子的大小和前驱体中有无氯物种两方面的原因. XPS结果表明, 在Au/13X-Org和Au/13X-Ino催化剂上催化氧化的活性中心为金属态Au⁰.     

磁流变液体的流变力学特性试验和建模

从唯象角度讨论磁流变液体的流变力学特性。基于对磁流变液体的试验 ,讨论了磁感强度、温度和剪切应变速率等对磁流变液剪切应力的影响 ;建立了描述磁流变液剪切应力的 Bingham模型、广义 Bingham模型和非线性模型。     

用有限场和耦合微扰方法对N—氧化吡啶及其—NH2,—NO2单？…

用ＦＦ／ＰＭ３,ＦＦ／ＡＭ１,ＣＰＨＦ／ＰＭ３方法,对Ｎ－氧化吡啶及其－ＮＨ２,－ＮＯ２单双取代衍生物体系的非线性光学性质进行了理论研究。结果表明,这类化合物具有很好的非线性光学性质,其中２－ＮＨ２－５－ＮＯ２－Ｐｙ－１－Ｏ和２－ＮＨ２－４－ＮＯ２－Ｐｙ－１－Ｏ的二阶非线性光学系数均很大,而２－ＮＨ２－５－ＮＯ２－Ｐｙ－１－Ｏ三阶非线性光学系数最大,且略大于１－ＮＨ２－４－ＮＯ２－Ｐｈ。     

一类二阶非线性微分系统有界性与收敛性的充分必要条件

本文给出了如下一类二阶非线性微分系统 解的有界性的一些新的充分条件,获得了（Ｓ’）的所有解有界或收敛到零的充分必要 条件．所获的结果能够应用于Ｌｉｅｎａｒｄ类型方程 它改进与扩展了［１,２］等文献关于同样问题的一些重要结果．     

多项式矩阵方程及线性控制系统

给出了求解多项式矩阵方程的一种新方法—矩阵序列结构算法.并讨论了它在线性控制的动态补偿器设计中的应用.