加压水介质耐μs级高电压击穿实验研究

采用水介质同轴电极实验装置,开展了μs级充电加压水介质击穿实验研究,并对实验结果进行了分析和讨论,结果表明：在水介质正电极击穿类型的实验中,常压下水介质击穿场强与Martin公式吻合。加压水介质击穿场强随静压的增加而增加,其场强增幅与Mirza定性理论场强增幅的相对差别在5%以内。根据实验结果推导出了更为准确的水介质击穿场强随静压变化的关系式。对水介质加压,将压缩电极表面气泡,减少气泡数目,从而可以提高水介质耐高电压击穿能力。     

加压水介质耐μs级高电压击穿实验研究

 采用水介质同轴电极实验装置,开展了μs级充电加压水介质击穿实验研究,并对实验结果进行了分析和讨论,结果表明：在水介质正电极击穿类型的实验中,常压下水介质击穿场强与Martin公式吻合。加压水介质击穿场强随静压的增加而增加,其场强增幅与Mirza定性理论场强增幅的相对差别在5%以内。根据实验结果推导出了更为准确的水介质击穿场强随静压变化的关系式。对水介质加压,将压缩电极表面气泡,减少气泡数目,从而可以提高水介质耐高电压击穿能力。     

功率晶体管二次击穿机理研究

在实验研究的基础上，对晶体管二次击穿现象的原因提出一种新的观点，并进而讨论避免二次击穿的思路。     

ZnO压敏陶瓷中缺陷的介电谱研究

从理论上证明了介电松弛过程在介电谱上等效于电子松弛过程,认为室温下10⁵Hz处特征损耗峰起源于耗尽层处本征缺陷所形成的电子陷阱.在-130—20℃范围内测量了三种配方ZnO陶瓷的介电频谱,发现ZnO压敏陶瓷室温下10⁵Hz处的特征损耗峰在低温下分裂为两个特征峰,认为它们起源于耗尽层中的本征缺陷(锌填隙或/和氧空位)的电子松弛过程.发现ZnO-Bi₂O₃二元系陶瓷特征峰仅仅由锌填隙引起,而ZnO-Bi_{2关键词： ZnO压敏陶瓷 本征缺陷 介电谱 热处理}     

射频溅射制备的BST薄膜介电击穿研究

采用射频溅射制备BST薄膜，研究了薄膜的介电击穿特性.实验表明，在电压增大到传统击穿电压(电流密度出现瞬时增大时的电压)之前，薄膜性能已被破坏，发现在传统击穿状态之前存在另一个新状态——初始击穿状态.通过测试各状态的J-V(电流密度-电压)、J-T(电流密度-温度)特性分析其导电机理，建立了薄膜结构、漏电性能随电场强度增大而变化的模型.最后提出了确定实际意义上击穿电压的方法. 关键词： BST薄膜 介电击穿 漏电流     

AgNbO_3压电纳米材料压-电-化学耦合研究

采用水热法合成了AgNb0_3压电纳米材料,表征了其压-电-化学耦合用于机械催化的物理机理.该耦合是压电效应和电化学氧化还原效应的乘积效应.经历60 min的机械振动后,AgNb0_3纳米材料机械催化振动降解罗丹明B(～5mg/L)的降解率达70%以上.压-电-化学耦合效应的中间产物——强氧化的羟基自由基也被检测到,这表明压-电-化学耦合效应在实现机械催化过程中的关键作用.经过5次回收再利用,AgNb0_3纳米材料的机械催化活性无明显降低.AgNb0_3压电纳米材料具有高的压-电-化学耦合、高的机械催化降解率、可多次重复使用等优点,在振动降解有机染料方面具有重要的应用前景.     

MnTe单晶薄膜的外延制备、本征点缺陷结构及电输运优化

砷化镍型MnTe化合物是一类重要的环境友好p型中温热电材料.低空穴浓度是制约MnTe热电材料性能优化的关键因素,目前对于MnTe热电材料的性能优化缺乏系统的实验研究.本文采用分子束外延技术制备MnTe薄膜,并用扫描隧道显微镜表征其本征点缺陷,最终通过本征点缺陷的调控实现了MnTe的电输运性能大幅优化.结果表明, Mn空位(V_Mn)和Te空位(V_Te)是MnTe薄膜的主要本征点缺陷结构.随着薄膜生长温度(T_sub)的提高或Mn∶Te束流比的降低, MnTe薄膜的空穴浓度得到了大幅提升,最高空穴浓度可达21.5×1019 cm–3,比本征MnTe块体获得的数值高一个数量级.这归因于MnTe薄膜中p型V_Mn浓度的显著增加,并引起电导率和功率因子的显著提升.最后,在T_sub=280℃以及Mn∶Te=1∶12条件下生长的MnTe薄膜获得了所有样品中最高的热电功率因子,在483 K达到1.3μW·cm^–1·K^–2.本研究阐明了MnTe中存在的本征...     

μs级充电时水介质同轴电容击穿实验研究

研制了水介质同轴电容的实验装置,在此装置上进行了大量的实验。测得μs级充电时,水介质同轴电容分别在正脉冲和负脉冲充电时的击穿电压,负击穿电压的理论值与测量值相差较大,正击穿电压的理论值大于测量值的18%左右,对此实验结果进行了分析。此外,当去离子水的电阻率从13MΩ·cm降到5 MΩ·cm时,水介质同轴电容器的击穿电压基本不变。     

带载丝电爆炸提高沉积能量的研究

在丝电爆过程中,金属丝的沉积能量是决定爆炸效果的关键参数。在研发连续送丝电爆装置的基础上,提出带载丝电爆炸提高金属丝沉积能量的方法。根据金属丝在电爆过程中的相变理论及旁路并联电阻的非线性时变性,建立了金属丝负载的电阻-能量分段模型。使用带载丝和裸丝分别开展电爆炸实验,同步采集丝电爆过程中的放电波形并分析计算,探究带载丝电爆炸相关机理以及沉积能量的变化规律。结果表明,电爆炸前期,由于载丝带具有绝缘性,其旁路并联电阻大于裸丝,从而使得带载丝电阻大于裸丝;随着欧姆加热的进行,带载丝中液态金属沿轴向由两端向中间聚集,加快了电爆炸相变过程,等效电阻减小,延缓了沿面击穿过程,从而获得更多的能量。     

μs级充电时水介质同轴电容击穿实验研究

 研制了水介质同轴电容的实验装置，在此装置上进行了大量的实验。测得μs级充电时，水介质同轴电容分别在正脉冲和负脉冲充电时的击穿电压，负击穿电压的理论值与测量值相差较大，正击穿电压的理论值大于测量值的18%左右，对此实验结果进行了分析。此外，当去离子水的电阻率从13MΩ·cm降到5 MΩ·cm时，水介质同轴电容器的击穿电压基本不变。     

液电冲击波在液固介质中的传播观测*

冲击波是一种高速瞬态的强烈非线性波动现象,在流体力学和材料力学、国防军工等领域有重要的学术意义和应用价值。冲击波在液体和固体介质中的清晰观测比较困难,但这种研究又不可或缺。该文采用高压电火花放电技术在水中产生厘米级的球形空泡,空泡膨胀后接着收缩崩塌,在极短时间和极小空间内释放出的能量在水中产生冲击波。结合纹影法和动态光弹法,使用高速摄像机和脉冲激光器组成的纹影-动态光弹法冲击波观测系统,可实现冲击波在液固介质中传播过程的高分辨率观测,为进一步研究冲击波的相关理论和应用技术提供了一种实验手段。     

加压乙二醇/水混合液耐μs级高电压击穿实验研究

 采用同轴电极实验装置,在μs级充电时进行了加压乙二醇/水混合液正电极击穿实验,并对实验结果进行了分析和解释,得出结论如下：击穿场强随静压以1/8次幂的关系而增加;击穿场强系数随乙二醇浓度的增加而增加;加压和添加乙二醇对于提高水介质耐高电压击穿的能力具有可叠加性,加压比添加乙二醇更有效;在静压12×10⁵ Pa下乙二醇浓度80%的混合液击穿场强比常压下纯水击穿场强高112.2%。加压提高乙二醇/水混合液击穿场强的主要机制是加压增加了击穿延迟时间。     

ZnO压敏陶瓷介电损耗的温度谱研究

利用Novocontrol宽频介电谱仪在-100—20 ℃温度范围内测量了ZnO-Bi₂O₃系压敏陶瓷的介电频谱,其频率范围为10^-2—10⁶ Hz. 研究表明： ZnO压敏陶瓷特征损耗峰的活化能分别为0.26和0.36 eV,结合实验条件、理论计算结果及其他现象的分析排除了特征损耗峰源于阴极电子注入、夹层极化和偶极子转向极化的可能.热刺激电流（TSC）谱共出现三个峰,其中高温峰对应于TSC实验加压过程引入的热离子极化,而中温峰和低温峰对应于介电损耗峰. 在分析的基础上,提出了ZnO压敏陶瓷的特征损耗峰起源于耗尽层内本征缺陷的电子弛豫过程. 关键词： ZnO压敏陶瓷 本征缺陷 介电谱 热刺激电流     

ZnSe:A1深能级的研究

为研究ZnSe中的本征缺陷和A1在ZnSe中的深能级行为,首先测量了Znse单晶体中的深能级,发现只存在Ec-0.33eV一个电子陷阱。然后,通过热扩散的方法,在300℃～700℃温度范围内把A1掺杂到ZnSe单晶体中,结果发现存在Ec-0.33eV和Ec-0.70eV两个电子陷阱。本文从缺陷化学角度对ZnSe中的本征缺陷和Ec-0.70eV深能级的结构及起源进行了讨论。     

ZnSe：A1深能级的研究

为研究ＺｎＳｅ中的本征缺陷和Ａ１在ＺｎＳｅ中的深能级行为，首先测量了Ｚｎｓｅ单晶体中的深能级，发现只存在Ｅｅ－０．３３ｅＶ一个电子陷阱．然后，通过热扩散的方法，在３００℃～７００℃温度范围内把Ａ１掺杂到ＺｎＳｅ单晶体中，结果发现存在Ｅｅ－０．３３ｅＶ和Ｅｅ－０．７０ｅＶ两个电子陷阱．本文从缺陷化学角度对ＺｎＳｅ中的本征缺陷和Ｅｅ－０．７０ｅＶ深能级的结构及起源进行了讨论．     

抽运-探测反射技术研究本征CdTe的载流子动力学

采用抽运-探测反射技术,研究了室温下本征CdTe晶体的光致非平衡载流子布局与光子能量和抽运光强的关系.根据实验结果,发现随着抽运光光子能量的提高,快过程在载流子弛豫过程中所占的比例增大;随着抽运光功率的提高,反射率随之增大,快过程时间常数也随之增大.通过建立简单的本征半导体受激载流子弛豫过程模型,讨论了载流子散射、载流子-声子相互作用和载流子复合等的贡献.在抽运光光子能量为1.49 eV(比CdTe的禁带宽度约高20 meV)时,通过双指数函数拟合,得到了本征CdTe中载流子弛豫过程的快、慢时间常数,分别为2.8 ps和158.3 ps.     

高峰值功率1．57μm脉冲激光器的研究

KTP非线性频率转换技术是实现人眼安全激光的有效方法,为了获得高峰值功率人眼安全激光,设计了一种级联式1．06μm泵浦非临界相位匹配环形腔KTP光参量振荡器一光参量放大器,并对其激光输出进行了测试,结果证明该光参量振荡器输出激光波长1．571μm,激光峰值功率42MW,光光转换效率35％,能量稳定度2．5％。该技术已用于计量检测标准光源,并在远程人眼安全激光测距仪、激光雷达等装备中具有应用前景。     

超导-高分子复合材料介电性质的研究

采用固相反应法制备高温超导材料Bi2Sr2Ca2Cu2O3(Bi-2223),以高温超导材料为基体加入聚乙丙烯橡胶(EPR)高分子绝缘材料,通过不同温度退火处理,制备一系列超导.高分子复合材料,运用X射线衍射技术(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行物相分析;采用低温循环系统测量样品电阻随温度变化关系;利用HP4294A型阻抗分析仪测量样品的介电特性,并对样品的电输运性质和介电特性进行了探讨.     

溶胶-凝胶法制备电致变色薄膜及器件的研究

用离子交换法制备ＷＯ３电致变色薄膜,并制备结构为ＷＯ３／ＬｉＣＯ４＋ＰＣ／ＴｉＯ２的夹层式半固态电致变色器件。测试了薄膜及器件的循环伏安特性曲线,研究了薄膜及器件在不同的扫描电压及扫描速率下的电致变色性能,并获得了ＷＯ３薄膜在导锂离子情况下的着色效率。实验证明,溶胶－凝胶法完全能够成为一种有效的制备大面积电致变色灵巧窗的方法。     

基于电谐振单元的超介质吸波材料及矩形波导匹配终端应用研究

针对在自由空间中测试超介质吸波材料的高复杂性及高成本特点, 实验研究了4种由电谐振单元构成的超介质吸波材料在X波段(8–12 GHz)矩形波导里的吸波性能. 实验结果表明, 此4种吸波材料在终端短路的矩形波导里显示出与其在自由空间中相似的吸波性能及吸波机理.据此, 进一步研究了基于超介质吸波材料的矩形波导匹配终端应用. 分析结果显示, 此种新型匹配终端具有结构紧凑、工作频段可简单控制、成本低等优点. 通过展宽超介质吸波材料的吸波频段可设计出宽频带的矩形波导匹配终端. 关键词： 电谐振单元 超介质 吸波材料 匹配终端