掺杂吡唑喹啉衍生物的聚乙烯基咔唑薄膜载流子传输性能的研究

对比研究了吡唑喹啉衍生物(PAQ5)的掺杂对聚N-乙烯基咔唑(PVK)聚合物薄膜载流子传输性能的影响.分析薄膜宏观的电流密度-电场关系发现:电场F在106~10~7 V·cm-1范围时,纯PVK薄膜中电流密度J∝F2.1,而在掺杂了PAQ5(4.8wt%)的PVK薄膜中J∝F2.9.掺杂薄膜导电能力的提高,除了有空穴从阳极注入PVK形成的空间电荷限制电流之外,也有PAQ5使电子从阴极注入和传输形成的传输电流.分析薄膜用飞行时间法测得的瞬态光电流谱可得:在1×105~2×10~5 V·cm-1的低场下,纯PVK薄膜中传导电流的主要是空穴载流子,其迁移率在7.6×10~(-5) cm~2·V~(-1)·s~(-1),而电子迁移的信息却很微弱,PAQ5掺杂浓度为2wt%的PVK薄膜载流子传输性能没有大的变化.在PAQ5掺杂浓度为5wt%的PVK薄膜中,空穴的迁移率为6.0×10-5 cm~2·V~(-1)·s~(-1),电子的迁移率为7.9×10-6cm~2·V~(-1)·s~(-1).掺入的PAQ5建立的电子传输通道使掺杂薄膜载流子的传输性能得到显著提高.     

NaK高位6~1∑~+态与H_2碰撞中转移能配置

脉冲激光激发NaK 2~1Σ~+←1~1Σ~+跃迁,单模Ti宝石激光器激发2~1Σ~+至高位态6~1Σ~+,研究了6~1Σ~+与H_2碰撞中的碰撞转移。3D→4P(1.7μm)和5S→4P(1.24μm)荧光发射说明了预解离和碰撞解离的产生。在不同的H_2密度下,通过以上能级的荧光测量得到了预解离率,碰撞解离及碰撞转移速率系数Γ_(3D)~P=(5.3±2.5)×10~8 s~(-1),Γ_(5S)~P=(3.1±1.5)×10~8 s~(-1),k_(3D)=(3.7±1.7)×10~(-11)cm~3·s~(-1),k_(5S)=(2.9±1.4)×10~(-11)cm~3·s~(-1),k_(4P→4S)=(1.1±0.5)×10~(-11)cm~3·s~(-1),k_(3D→4P)=(6.5±3.1)×10~(-12)cm~3·s~(-1),k_(5S→4P)=(4.1±1.9)×10~(-12)cm~3·s~(-1)在不同H_2密度下,记录时间分辨荧光,由Stern-Volmer公式得到6~1Σ~+→2~1Σ~+,2~1Σ~+→1~1Σ~+的自发辐射寿命分别为(28±10)ns和(15±4)ns。6~1Σ~+→2~1Σ~+6~1Σ~+→1~1Σ~+及2~1Σ~+→1~1Σ~+分子态间与H_2的碰撞转移速率系数分别为(1.8±0.6)×10~(-11)cm~3·s~(-1),(1.6±0.5)×10~(-10)cm~3·s~(-1)和(6.3±1.9)×10~(-11)cm~3·s~(-1)。转移到H_2的振动、转动和平动能各占总转移能的0.58,0.03和0.39。主要能量转移至振动和平动能,支持6~1Σ~+-H_2间的共线型碰撞机制。     

硅衬底InGaN/GaN基蓝光发光二极管droop效应的研究

InGaN/GaN基阱垒结构LED当注入的电流密度较大时, LED的量子效率随注入电流密度增大而下降, 即droop效应.本文在Si (111)衬底上生长了 InGaN/GaN 基蓝光多量子阱结构的LED,通过将实验测量的光电性能曲线与利用ABC模型模拟的结果进行对比, 探讨了droop效应的成因.结果显示:温度下降会阻碍电流扩展和降低空穴浓度, 电子在阱中分布会越来越不平衡,阱中局部区域中因填充了势能越来越高的电子而溢出阱外, 从而使droop效应随着温度的降低在更小的电流密度下出现且更为严重, 不同温度下实验值与俄歇复合模型模拟的结果在高注入时趋势相反.这此结果表明,引起 droop效应的主因不是俄歇非辐射复合而是电子溢出,电子溢出的本质原因是载流子在阱中分布不均衡.     

HL—1装置刮离层的金属杂质分布

HL-1装置运行期间,石墨收集探针收集了刮离层中的金属杂质沉积;利用俄歇电子谱仪(AES)和X射线光电子谱仪(XPS)分析了探针表面层的金属杂质组份分布及深度分布。给出了HL-1装置放电期间刮离层中总的金属重杂质流通量为5.3×10~(13)cm~(-2)·s~(-1)。     

具有高输出功率的多量子阱发光二极管的结构设计

设计了具有高量子效率的发光二极管(LED)芯片。通过采用Mg掺杂的AlInN-InGaN-AlInN作为LED的电子阻挡层,减小由极化引起的静电场,增大电子和空穴波函数的交叠比,从而增大了辐射复合速率。提高辐射复合速率有利于缓解电子泄露问题,增加了LED的发光功率,减小LED在大电流下的效率下降问题。新设计的芯片在大电流注入下,发光功率是传统结构的两倍。     

2D SnP_3:具有高载流子迁移率和光吸收率的范德瓦尔斯晶体（英文）

本文基于第一性原理计算,预测了二维SnP_3层作为新型半导体材料,具有0.71 eV(单层)和1.03 eV(双层)的间接带隙,这与体结构的金属特性不同.值得注意的是,2D SnP_3具有9.171×10~4 cm~2·V~(-1)·s~(-1)的高空穴迁移率和对于整个可见光谱的高光吸收(～10~6 cm~(-1)),这预示2D SnP3层有望成为纳米电子学和光电子学的候选材料.有趣的是,本文发现2D SnP_3双层具有与硅类似的电子和光学特性.考虑到硅基微电子和光伏技术的巨大成功,本文的研究结果将有助于纳米领域的相关研究.     

金等离子体的荷态分配数的计算

在非局域热动力学平衡(Non-LTE)下,采用类氢近似,计算得出电子密度分别为6.0×10~(20) cm~(-3)、1.4×10~(21) cm~(-3)、1.0×10~(22) cm~(-3)和1.7×10~(22) cm~(-3)的条件下的三体复合、辐射复合、双电子复合系数随电子温度的变化,得出总的复合系数随电子温度的变化关系;结合相关的电离系数得出相应的离子占有数的比,最后,计算出一定电子密度和温度条件下Au~(48+)～Au~(52+)离子的离子丰度,从而得到金等离子体的荷态分配数与电子温度和电子密度的关系.     

W~(28+)离子双电子复合速率系数的理论研究

利用全相对论组态相互作用理论方法,研究了W~(28+)离子由基态俘获一个电子形成双激发态(3d~(10)4s~24p~64d~(10))~(-1)nln'l'(n=4~6,n'=4~15)的双电子复合(DR)过程.比较分析了3s、3p、3d、4s、4p和4d电子激发对DR速率系数的贡献,分析了3d、4s、4p和4d电子激发的DR速率系数随轨道量子数l'的变化.考虑和已有的计算完全相同的初态,中间双激发态以及辐射和俄歇末态的情况下,得到了和已有的计算符合很好的结果 .在综合了分析得到的对W~(28+)离子DR过程有明显贡献的各种因素后,进一步得到了总DR速率系数.其中,考虑DAC效应对总DR速率系数有不可忽略的影响.对DR速率系数进行了参数拟合,拟合值与计算值的偏差小于1%.     

核衰变产生的X射线和俄歇电子数据计算

核衰变过程中,内转换电子发射和电子俘获能在原子电子壳层内留下空穴.其他原子电子壳层的电子将填补这些空穴,其原子电子位置将重排,并发射X射线和俄歇电子.X射线和俄歇电子的能量由原子电子结合能计算得到,X射线和俄歇电子的强度分别由内转换电子发射和电子俘获在原子电子壳层内留下的空穴数,X射线荧光产额,和空穴转移系数计算得到.本文简要介绍核衰变产生的X射线和俄歇电子数据的计算方法、计算程序与工作流程,并以核衰变为例说明其具体应用和简要讨论与总结.     

空间电子辐照聚合物的充电特性和微观机理

空间电子辐照聚合物的充电特性和微观机理是研究和防护航天器聚合物充放电特性的基础.采用蒙特卡罗方法模拟空间电子的散射过程,快二次电子模型模拟二次电子的产生,有限差分法求解电荷连续性方程、电流密度方程和泊松方程的电荷输运过程,俘获过程基于Poole-Frenkel效应来实现.基于电子散射/输运同步模型基础,结合法国国家航空航天科研局(ONERA)的地球同步轨道电子能谱分布理论公式和欧空局(SIRENE)机构的地面实验方法,建立了基于地球同步轨道电子能谱分布的空间多能电子的散射模型.通过空间电子辐照聚合物充电过程的数值模拟,获得了空间电荷密度、电位、电场和空间电位分布.阐明了空间电子辐照聚合物的充电特性和样品微观参数与表面电位的关联性.表面电位特性与实验结果相吻合,单能电子的电位强度高于多能电子的电位.充电达到稳态时,电子迁移率较小时(小于10~(–11)cm~2·V~(–1)·s~(–1)),空间电位绝对值随电子迁移率的降低明显加强;复合率较大时(大于10~(–14)cm~3·s~(–1)),空间电位绝对值随复合率的增大而增大.研究结果对于揭示空间电子辐照聚合物的充电特性和微观机理、提高航天器充放电故障机理研究水平具有重要科学意义和价值.     

对发光二极管效率跌落的探讨

如果发光二极管(简称为 LED)不再仅仅用于指示灯或者数字显示器,而是将它们应用到建筑物或街道照明时,氮化镓基半导体就成为大家关注的焦点。氮化镓基LED的主要魅力是它们的效率。从理论上看,向LED注入电子—空穴对所需的能量与它们在复合时发射光子的能量几乎相当,但实际上有一些电子和空穴在复合时并不发生辐射,称为无辐射事件。2007年,美国飞利浦照明公司的工程师们曾给出一个实验报告,报告表明：这些无辐射事件发生的概率是与注入电流密度 n 的三次方成正比。LED的内部量子效率是与 n 的平方成正比的。因此单位电子—空穴对所产生的光子数将会在超出某个电流密度阈值时急剧下降,这种下降现象被称为跌落(droop)。对于氮化镓基发光二极管来说,合适的电流密度约为10 A/cm2。     

进一步寻找磁单极子的实验进展

本文介绍了进一步寻找磁单极子的实验进展。目前没有新的磁单极子候选者被观测到。慢磁单极子的实验流强上限:速度在(10~(-4)-10~(-2))c范围内的观测,低于3.0×10~(-12)cm~(-2)sr~(-1)s~(-1);在(10~(-3)-10~(-2))c范围的观测,低于4.1×10~(-13)cm~(-2)sr~(-1)s~(-1)。     

发蓝绿光的低阻硫化锌注入式发光二极管

室温下在低阻单晶ZnS作的金属一半导体二极管上发现有足够强而又很稳定的蓝、绿色场致发光,它是加正向偏压U≥2伏时记录下来的,又由金属接触向ZnS注入空穴所决定。在直流电流10~(-5)～10~(-1)安下用Au作注入接触时,其发光的外量子效率为10~(-4)光量子/电子。     

进一步寻找磁单极子的实验进展

本文介绍了进一步寻找磁单极子的实验进展。目前没有新的磁单极子候选者被观测到。慢磁单极子的实验流强上限:速度在(10~(-4)-10~(-2))c范围内的观测,低于3.0×10~(-12)cm~(-2)sr~(-1)s~(-1);在(10~(-3)-10~(-2))c范围的观测,低于4.1×10~(-13)cm~(-2)sr~(-1)s~(-1)。     

CO_2在与高振动激发NaH碰撞中的量子态分辨能量再分配

利用简并受激超拉曼泵浦激发NaH基态到高位振动态(ν″=14,J″=20)。研究了NaH(14,20)与CO_2(00°0)间的振转能量转移。利用吸收系数和瞬时Doppler线宽,得到不同池温下NaH(14,20)分子密度,测量CO_2(00°0,J)与NaH高振动态碰撞前后的瞬时泛频激光感应荧光谱线的相对强度,确定了CO_2(00°0,J=2~80)的初生态布居,它们呈现双指数转动分布。拟合实验数据得到两个转动温度T_(rot)=(650±80)和(1 531±150)K。较冷的分布约占CO_2(00°0)的79%,它是由弹性或弱非弹性碰撞产生的,因而CO_2只有很小的转动激发。另有21%的CO_2(00°0)较大地增加了转动能,故有较热的转动温度。对碰撞产生的CO_2(00°0,J)进行高分辨率瞬时泛频荧光谱线的轮廓测量,得到各转动态平移能的改变。对于CO_2(00°0,J=56~80),转移能从582cm~(-1)(对于J=60)增加到2 973cm~(-1)(对于J=80)。探测转动态布居数的改变,得到各转动态的产生速率系数k_(app)~J之和为(7.2±1.8)×10~(-10) cm~3·mol~(-1)·s~(-1),而平均倒空速率系数〈kdep〉=(6.9±1.7)×10~(-10)cm~3·mol~(-1)·s~(-1)。     

p-AlGaN电子阻挡层Al组分对Si衬底绿光LED性能影响的研究

在Si(111)衬底上利用MOCVD方法生长了具有不同Al组分p-AlGaN电子阻挡层的绿光InGaN/GaN LED结构,并对其光电性能进行了研究.结果表明,不同Al组分样品的量子效率随电流密度的变化规律呈现多样性.在很低电流密度范围,LED量子效率随Al组分升高而下降;在较高电流密度范围,LED量子效率随Al组分升高而升高,即此时缓解了量子效率随电流密度增大而衰退的速率(即droop效应);但随着电流密度的进一步升高,反而加快了量子效率衰退的速率.这些现象解释为不同Al组分的p-AlGaN对空穴和电子 关键词： 氮化镓 p-AlGaN 绿光LED 量子效率     

Snapback应力引起的90 nm NMOSFET's栅氧化层损伤研究

实验结果发现突发击穿(snapback)，偏置下雪崩热空穴注入NMOSFET栅氧化层，产生界面态，同时空穴会陷落在氧化层中.由于栅氧化层很薄，陷落的空穴会与隧穿入氧化层中的电子复合形成大量中性电子陷阱，使得栅隧穿电流不断增大.这些氧化层电子陷阱俘获电子后带负电，引起阈值电压增大、亚阈值电流减小.关态漏泄漏电流的退化分两个阶段：第一阶段亚阈值电流是主要成分，第二阶段栅电流是主要成分.在预加热电子(HE)应力后，HE产生的界面陷阱在snapback应力期间可以屏蔽雪崩热空穴注入栅氧化层，使器件snapback开态和关态特性退化变小. 关键词： 突发击穿 软击穿 应力引起的泄漏电流 热电子应力     

离子影响水蒸气核化的分子动力学研究

本文采用分子动力学模拟方法研究离子的存在对水蒸气核化过程的影响。模拟系综初始温度为600 K,达到平衡后撤去水蒸气热浴,将载气温度标定至200 K,与水蒸气进行热量交换,带走水蒸气核化释放的核化潜热。研究结果表明,离子的存在能够促使核化的发生,但离子的浓度对系综内最大团簇的生长影响较小。根据团簇分析统计系综内含20个Na~+/Cl~-时,核化率约为1.01×10~(28)cm~(-3)·s~(-1),与经典核化理论计算值4.89×10~(28)cm~(-3)·s~(-1)在同一个数量级。     

钨离子双电子复合过程的理论研究

利用全相对论组态相互作用理论方法, 研究了W28+离子由基态俘获一个电子形成双激发态(3d104s24p64d10 )-1 nln'l'(n = 4~6, n' = 4~15)的双电子复合(DR)过程. 比较分析了3s、3p、3d、4s、4p和4d电子激发对DR速率系数的贡献, 分析了3d、4s、4p和4d电子激发的DR速率系数随轨道量子数l' 的变化. 考虑和已有的计算完全相同的初态, 中间双激发态以及辐射和俄歇末态的情况下, 得到了和已有的计算符合很好的结果. 在综合了分析得到的对W28+离子DR过程有明显贡献的各种因素后,进一步得到了总DR速率系数. 其中, 考虑DAC效应对总DR速率系数有不可忽略的影响. 对DR速率系数进行了参数拟合, 拟合值与计算值的偏差小于1％.     

与HBr(Χ~1Σ~+v″=1,J″=12)碰撞的CO_2(00~00)转动态分布

利用受激拉曼泵浦激发HBr分子至Χ~1Σ~+(1,12)激发态,由相干反斯托克斯-拉曼散射(CARS)光谱确定分子的激发.通过测量CARS谱相对强度,得到了HBr分子Χ~1Σ~+态(1,12)能级的布居数密度为n_1=0.54×10~(13) cm~(-3).在一次碰撞条件下,测量碰撞前后CO_2(00~00,J)态的激光感应荧光强度比,得到CO_2转动态的双指数分布.由二分量指数拟合得到T_a=261 K的低能分布和T_b=978 K的高能分布.结果表明,碰撞后约有65%的分子处于低J态,属于弹性或近弹性的弱碰撞;约有35%的分子处于高J态,属于非弹性的强碰撞.在振动-转动平动(V-RT)能量转移过程中,CO_2(00~00,J)态的总出现速率系数为(1.3±0.3)×10~(-10) cm~3 molecule~(-1)s~(-1);低转动态的平均倒空速率系数为(2.9±0.8)×10~(-10) cm~3 molecule~(-1)s~(-1).总的出现速率系数比平均倒空速率系数小,但在量级上保持一致.对CO_2 J=60-74高转动态,随着J值的增加,质心平移温度和质心平移能的平均改变增加.对低转动态,在碰撞过程中,J态既可能出现也可能被倒空,平移能的改变不易确定.