An optical study of the D-D neutron irradiation-induced defects in Co-and Cu-doped ZnO wafers

Room-temperature photoluminescence and optical transmittance spectroscopy of Co-doped(1×1014,5×1016,and 1×1017cm-2) and Cu-doped(5×1016cm-2) ZnO wafers irradiated by D-D neutrons(fluence of 2.9×1010 cm-2) have been investigated.After irradiation,the Co or Cu metal and oxide clusters in doped ZnO wafers are dissolved,and the wu¨rtzite structure of ZnO substrate for each sample remains unchanged and keeps in high c-axis preferential orientation.The degree of irradiation-induced crystal disorder reflected from the absorption band tail parameter(E0) is far greater for doped ZnO than the undoped one.Under the same doping concentration,the Cu-doped ZnO wafer has much higher irradiation-induced disorder than the Co-doped one.Photoluminescence measurements indicate that the introduction rate of both the zinc vacancy and the zinc interstitial is much higher for the doped ZnO wafer with a high doping level than the undoped one.In addition,both crystal lattice distortion and defect complexes are suggested to be formed in doped ZnO wafers.Consequently,the Co-or Cu-doped ZnO wafer(especially with a high doping level) exhibits very low radiation hardness compared with the undoped one,and the Cu-doped ZnO wafer is much less radiation-hard than the Co-doped one.     

数字式半导体制冷系统研究

研究了数字式半导体制冷系统。结合机理法与实验法对半导体制冷系统各组件进行建模;通过单回路控制策略,将电气执行组件和温度场进行整合统一控制,根据频域法设计了数字控制系统,开发了基于JAVA的Android客户端软件,实现了无线温度设定与监测。实验表明,制冷系统降温迅速、温控精确,电气控制系统参数能迅速收敛,达到了较好的控制效果。     

铪烯

正国际上首次报道了基于d电子过渡金属元素的二维蜂窝状晶体材料。这种由铪元素构成的二维蜂窝状结构比石墨烯具有更强的自旋轨道耦合,为研究二维体系中新的量子现象和电子行为提供了新的平台。铪也是当今半导体科学和技术中最重要的元素之一,制备出铪的类石墨烯结构对未来电子学也极其重要。该工作发表在Nano Letters 13,4671(2013),被Nature China和Nature Nanotechnology作为研究亮点进行报道。     

SnS2气敏材料研究进展

气体传感器能够有效检测浓度低于人类嗅觉极限的有毒有害及易燃易爆等气体，在军事国防、环境安全、医疗诊断等领域具有重大的研究意义。其中电阻式气体传感器因其成本低廉，普遍适用于民用气体检测而受到广泛应用。气敏材料是气体传感器的核心，设计合成合适的气敏材料对发展高性能气体传感器至关重要。本文在简单介绍气体传感器、电阻式气体传感器以及电阻式气体传感器常用的几种传感材料的基础上，聚焦于n型半导体SnS₂气敏材料，归纳了该材料的结构与性质，重点阐述了提升SnS₂气敏材料传感性能的方法，包括空位工程、热激活工程、光激活工程和异质结工程，并对SnS₂气敏材料的研究趋势进行了展望。     

新型半导体制冷肾脏灌注保存箱的实验研究

低温灌注保存箱可保证移植肾在摘离人体后的质量,而目前存在的保存箱内温度不均、设备运行时间短等不足会影响移植肾的保存质量。针对这些不足,通过加装一套小型半导体制冷系统,该保存箱可在两小时内将箱内仿离体肾脏降至4℃,并稳定运行时长达35小时。实验结果表明,新型保存箱提升了使用性能,离体肾脏保存温度得到保障,病人术后生存质量和存活率也得以提高。     

Ag@CH3NH3PbI3等离激元效应增强钙钛矿太阳能电池性能的数值研究

由于银纳米粒子结构的表面等离激元共振特性对有机无机卤化物钙钛矿的新型太阳能电池性能有一定影响,利用comsol mutiphysics多物理场仿真软件对Ag@CH3 NH3 PbI3纳米粒子等离激元效应增强钙钛矿太阳能薄膜电池性能进行研究,对粒子半径和粒子间距对于能量的影响进行了计算;对光敏层能量增强的机理进行了解释;并对电场分布进行了详细说明.依据实验数据,给出优化后的银纳米粒子阵列和钙钛矿光敏层的厚度以及强度,为实验制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供理论指导.     

雾化辅助化学气相沉积法氧化镓薄膜生长研究

采用自主设计搭建的雾化辅助化学气相沉积系统设备,开展了Ga₂O₃薄膜制备及其特性研究工作。通过X射线衍射研究了沉积温度、系统沉积压差对Ga₂O₃薄膜结晶质量的影响。结果表明,Ga₂O₃在425~650 ℃温度区间存在物相转换关系。随着沉积温度从425 ℃升高至650 ℃,薄膜结晶分别由非晶态、纯α-Ga₂O₃结晶状态向α-Ga₂O₃、β-Ga₂O₃两相混合结晶状态改变。通过原子力显微镜表征探究了生长温度对Ga₂O₃薄膜表面形貌的影响,从475 ℃升高至650 ℃时,薄膜表面粗糙度由26.8 nm下降至24.8 nm。同时,高分辨X射线衍射仪测试表明475 ℃、5 Pa压差条件下的α-Ga₂O₃薄膜样品半峰全宽仅为190.8″,为高度结晶态的单晶α-Ga₂O₃薄膜材料。     

管式炉中半导体激光器巴条Au80Sn20焊料封装研究

为了提高半导体激光器的封装质量和效率,引入管式炉利用夹具进行批量封装。由于封装质量的好坏直接影响半导体激光器的输出特性和使用寿命,利用MOCVD生长808 nm芯片,重点分析了管式炉温度和封装时间对半导体激光器巴条双面金锡封装质量的影响。利用X射线检测、结电压、光电特性参数和smile效应测试手段,确定了管式炉封装半导体激光器巴条的最优封装条件,为以后的产业化提供了指导意义。     

半导体纳米复合材料的制备及其光电催化CO2还原

本实验通过模拟植物光合作用,设计制备了新颖的光电联合催化池3D-ZnO/Ni BiVO4/FTO,用电化学沉积法制备了泡沫镍负载的ZnO纳米棒光电阴极和BiVO4光电阳极,以0.1 mol·L^−1 KHCO3水溶液作为电解质,1 mmol·L^−1曙红Y为光敏剂,在−0.6 V硅太阳电池的电压下光电催化还原CO2得到了乙醇、乙酸和甲醇,总产率22.5μmol·L^−1·h^−1·cm^−2。实现了将太阳能贮存为化学能并减少了空气中的CO2,加深了学生对绿色化学和植物Calvin循环机理的理解。