一维光子晶体在热光伏技术中的应用

将光子晶体的禁带特性应用于热光伏技术的光谱选择控制.针对锑化镓(GaSb)热光伏电池,采用硅(Si)和二氧化硅(SiO2)优化设计了一维光子晶体滤光器.研究了这种滤光器的光谱特性,分析了滤光器的介质层厚度偏差、周期以及热辐射能量入射角度对滤光器光谱特性的影响,研究了高温辐射体不同温度时这种滤光器的光谱效率.     

聚甲基丙烯酸甲酯光子晶体的生长和结构分析

金属/半导体基光子晶体有重大的国防应用价值,其生长技术的核心是设计合适的方法将聚甲基丙烯酯甲酯(PMMA)微球组装成光子晶体。在目前垂直沉积法的基础上,通过控制甲基丙烯酸甲酯(MMA)和偶氮引发剂的反应,使用等温蒸发工艺开发了光子晶体的可控垂直沉积(CVD)技术。实验合成了高度单分散的PMMA微球,并将PMMA微球组装成了光子晶体;对试样进行扫描电镜研究发现,晶体内部排列有序度很高,表面层很完美平整,在3μm×5μm的有序区内仅有两个点缺陷;使用直径分别为294nm和345nm的PMMA微球,沉积出具有规则的周期性密堆积结构的光子晶体,试样的完美有序区范围在20μm以上。实验发现,在可控垂直沉积法的晶体生长过程中,光子晶体的生长方式为连续生长,生长界面为粗造界面。     

不同温度生长DKDP晶体的性质

用点籽晶快速生长法在不同温度区间生长了四块氘含量60%DKDP晶体,观察了不同温度下晶体生长过程,同时测量了晶体的透过光谱、摇摆曲线和1053nm激光损伤阈值。结果表明,在高温区间晶体生长外形优于低温生长的晶体。不同温区晶体的透过光谱并无明显变化,但是随着生长温度的降低,晶体的结构完整性变差,1053nm激光损伤阈值降低。     

-1不同温度生长DKDP晶体的性质

用点籽晶快速生长法在不同温度区间生长了四块氘含量60% DKDP晶体,观察了不同温度下晶体生长过程,同时测量了晶体的透过光谱、摇摆曲线和1053 nm激光损伤阈值。结果表明,在高温区间晶体生长外形优于低温生长的晶体。不同温区晶体的透过光谱并无明显变化,但是随着生长温度的降低,晶体的结构完整性变差,1053 nm激光损伤阈值降低。     

α—碘酸锂晶体的空间生长

文章报道了三次α－碘酸锂晶体空间生长实验．该实验是在我国返回式科学技术探测卫星上完成的．为研究空间微重力环境对于晶体生长和物性的影响，应用Ｘ射线衍射、Ｘ射线形貌、Ｘ射线荧光分析、光学透过率和介电测量等技术，对在微重力和常重力条件下生长的晶体结构、完整性、杂质分布以及介电常数等参数进行了研究．研究结果表明：微重力条件下，晶体中β－碘酸锂的含量比地面低；微重力对α－碘酸锂的晶体形态和结构没有影响；微重力条件下生长的晶体的完美性优于地面晶体；微重力环境使碘酸锂晶体的介电常数增高     

激光器件 其他

TN248 2005053347 半导体致冷复合相变硅镜光照热有限元模拟=Finite ele- ment simulating about laser radiation of semiconductor- cooled composite phase change silicon mirrot[刊,中]／刘倚 红(华中科技大学激光技术国家重点实验室．湖北,武汉 (430074)),余文峰…∥激光技术．-2005,29(1)．-9-10,17 为克服高能激光用相变致冷镜两次出光时间间隔长 的缺点,设计了一种新型半导体致冷复合相变硅镜,并采 用ANSYS有限元程度模拟了实心硅镜、相变镜和半导体 致冷镜的光照热行为。由最大温度-时间曲线可知,在净 吸收热量为100W、环境温度为20℃,制冷量为25W时, 半导体致冷复合相变硅镜只需5s就可使镜体的温度和弹 性变形恢复至初始形态。图3表1参4(杨妹清)     

KDP晶体台阶生长动力学的激光干涉实验研究

采用迈克尔逊干涉技术 ,通过测量KDP晶体生长的法向速率和台阶斜率来研究其台阶生长的动力学系数、台阶自由能、溶质在边界层内的扩散特征以及激发晶体生长台阶的位错活性 .实验表明 ,KDP中不同活性位错的台阶动力学系数差异较大 ,例如高活性和低活性台阶动力学系数分别为 10 .3× 10 -2 和 5 .2 1× 10 -2 cm/s,位错源在晶体表面的形状、面积的变化 ,以及Burgers矢量的变化是造成晶体生长动力学测量数据重复性差的主要原因     

掺杂剂对重掺n型直拉硅片的氧化诱生层错生长的影响

对比研究了电阻率几乎相同的重掺锑和重掺磷直拉硅片的氧化诱生层错(OSF)的生长, 以揭示掺杂剂对重掺n型直拉硅片的OSF生长的影响. 研究表明: 在相同的热氧化条件下, 重掺锑直拉硅片的OSF的长度大于重掺磷硅片的. 基于密度泛函理论的第一性原理计算结果表明: 与磷原子相比, 锑原子是更有效的空位俘获中心, 从而抑制空位与自间隙硅原子的复合. 因此, 在经历相同的热氧化时, 氧化产生的自间隙硅原子与空位复合后所剩余的数量在重掺锑硅片中的更多, 从而导致OSF更长.     

Nd3+:LiNbO3 晶体的坩埚下降法生长及光谱特性

以同成分化学组分比(Li2O:48.6mol%,Nb2O5:51.4mol%)为原料,Nd2O3为掺杂剂,应用坩埚下降法技术,生长了Nd3+初始掺杂为0.2mol%的LiNbO3晶体。测定了晶体的差热曲线、红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱,并与用提拉法技术生长的晶体性质进行了比较。观测到了Nd3+的特征吸收峰。在800nm的半导体激光激发下研究了晶体在1.06μm附近的荧光曲线和荧光寿命,观测到了1067,1080,1085,1093,1106nm五个分裂的4F3/2→4I11/2能级跃迁发射峰。测定了最强荧光峰(1085nm)的荧光寿命为351μs。与用提拉法技术生长的晶体相比,其荧光寿命得到了大幅度的变长,约为3.5倍。在密封条件下用坩埚下降法技术生长的晶体,由于在生长过程中隔绝了空气和水汽,所以在获得的晶体中具有低的OH-离子浓度,获得了长的荧光寿命。     

高浓度Er~(3+)掺杂Y_3Sc_2Ga_3O_(12)晶体的吸收光谱与晶体场模型研究

采用提拉法生长出了高浓度掺铒(35 at%)钇钪镓石榴石(Er:YSGG)激光晶体.测试了该晶体在340—1700 nm波段内的吸收光谱,对其中Er3+的实验能级进行了分析指认.用Er:YSGG的102个实验Stark能级,拟合了它的自由离子参数和晶体场参数,均方根误差(拟合精度)σ为10.34 cm-1.结果表明,参数化Stark能级的拟合结果与实验光谱符合得较好.将拟合得到的Er:YSGG实验结果与文献中已报道Er:YAG的自由离子参数和晶体场参数进行了比较.指出Er:YSGG具有较强的晶体场相互作用或许是其激光效率较高的主要原因之一.     

理想的胰岛素晶体

在自然界或实验室内 ,“理想化”总是一个难以实现的概念 .但最近美国休斯顿大学的P .Vekilov教授及其同事们发现 ,他们常常可以将胰岛素晶体生长成理想的晶体形式 .他们让胰岛素蛋白质在一个已有的胰岛素晶体的螺旋位错缺陷处进行生长 ,蛋白质将绕着这个缺陷发生晶化并形成一个理想晶状胰岛素 .这是因为螺旋位错常常使晶层间产生一个微小的角度偏差 .对于大多数的晶体来说 ,晶层间的相互作用能促进晶体生长时界面间的配置 ,并导致晶层阶跃发生束缚和形成一个有条纹的晶体 .除此之外 ,在溶液中输入被溶解物质也能引起晶层阶跃的约束 .胰岛…     

碲溶剂法生长碲镉汞晶体的数值模拟

提出了碲溶剂法在稳态条件下生长碲镉汞晶体的理论模型.该模型利用与时间相关的一维物质扩散方程组，熔区自由边界通过相图来确定.采用有限差分法完成了组分x=0.2的长波碲镉汞晶体生长过程的数值模拟.讨论了液相区温度场分布、加热器移动速度、液相区长度和生长界面温度对生长碲镉汞晶体轴向组分的影响.模拟结果与实验结果相符. 关键词：     

BSO晶体及生长固/液边界层的拉曼光谱分析

测量了 BSO晶体在常温和高温下宏观拉曼光谱 ,据此分析晶体结构在高温下的变化规律 ,详细实时地测量了晶体在熔化和生长过程中 ,固 /液边界层以及边界层两侧的晶体和熔体的显微拉曼光谱 ,分析得出该晶体生长边界层内的结构特征 ,以及生长基元结构从熔体结构经边界层过渡到晶体结构的变化过程     

制备红色发光二极管用的GaP晶体的生长

生长制备发光二极管用的GaP晶体,最普通的方法,就是从Ga溶液中结晶的方法。这种方法的优点是:能保证晶体的高纯度,可以实现结晶与合成的结合,以及在晶体生长的同时完成掺杂。 本文研究了结晶条件和杂质对发红光的GaP从晶体溶液中生长的影响。 制备红色发光二极管用的GaP晶体,必须是完全掺杂的,并具有很强的光致发光和     

氟离子掺杂钨酸铅闪烁晶体的发光特性

钨酸铅(PWO)晶体是一种综合性能非常优异的无机闪烁晶体,并且在高能物理研究领域已获得重要应用,但光输出偏低的缺点严重制约了它在非高能物理领域的应用.本文采用氟化铅作为掺杂剂,用Bridgman方法生长出了光输出比普通PWO晶体高出2—3倍的新型PWO晶体.紫外和X射线荧光光谱的测试结果表明,这种新型晶体的发光波长比纯PWO晶体红移了大约134 nm,即为553 nm,衰减时间也从几十纳秒延长到100 ns以上,且光输出随积分时间的增加而增强.此外,发射波长和光输出沿晶体生长方向存在明显的位置依赖性,初期     

超高真空条件下分子束外延生长的单层二维原子晶体材料的研究进展

二维原子晶体材料具有与石墨烯相似的晶格结构和物理性质,为纳米尺度器件的科学研究提供了广阔的平台.研究这些二维原子晶体材料,一方面有望弥补石墨烯零能隙的不足;另一方面继续发掘它们的特殊性质,有望拓宽二维原子晶体材料的应用领域.本文综述了近几年在超高真空条件下利用分子束外延生长技术制备的各种类石墨烯单层二维原子晶体材料,其中包括单元素二维原子晶体材料(硅烯、锗烯、锡烯、硼烯、铪烯、磷烯、锑烯、铋烯)和双元素二维原子晶体材料(六方氮化硼、过渡金属二硫化物、硒化铜、碲化银等).通过扫描隧道显微镜、低能电子衍射等实验手段并结合第一性原理计算,对二维原子晶体材料的原子结构、能带结构、电学特性等方面进行了介绍.这些二维原子晶体材料所展现出的优异的物理特性,使其在未来电学器件方面具有广阔的应用前景.最后总结了单层二维原子晶体材料领域可能面临的问题,同时对二维原子晶体材料的研究方向进行了展望.     

提拉法和导模法生长钛酸镧(La_2Ti_2O_7)晶体

La2Ti2O7晶体是一种焦铌酸钙型层状结构的高温铁电体.在铁电体中,该晶体的居里温度最高(约1500℃).1972年Kimura等人用红外加热的浮区生长装置首先生长出直径为6毫米、长度为50毫米的La2Ti2O7晶体[1].该晶体具有优良的压电、电光和非线性光学特性[1-4]. 我们用高频感应加热的提     

集成电路中的物理问题讲座 第一讲 硅中微缺陷及其形成过程

随着半导体硅器件技术的不断进步,对晶体材料的完整性的要求越来越高.五十年代末观察到位错会引起p-n结的软击穿,因此发展了无位错硅单晶的生长技术.所谓宏观无位错晶体,通常是指用择尤化学腐蚀看不到位错蚀坑,或在X射线形貌照片上看不到位错衬度,并不是指没有缺陷的完美晶体.正如Sirtl所说,从半导体级硅技术开始发展时起,晶体缺陷问题就是有关专家的永久伴侣.当晶体中无位错时,由于很难消除晶体生长时产生的点缺陷(自填隙原子和空位),因此在晶体冷却下来后,这些点缺陷会因过饱和而凝聚,形成尺度较宏观位错小得多的缺陷(一般在微米或亚微米…     

在Si-Ge晶体外延生长中的RHEED花样研究

在晶体衍射理论基础上,利用运动学理论解释了反射式高能电子衍射（reflection high energy electron diffraction, RHEED）在Si-Ge晶体外延生长过程中不同阶段出现的花样．尤其研究了晶体岛状生长之后出现的RHHED透射式衍射花样,并给出了相应的解释．解释了硅锗外延生长过程中的多晶环图案和孪晶衍射图案的含义,并给出各个生长阶段演化的工艺条件． 关键词： 硅锗外延生长 反射式高能电子衍射 表面重构 透射式衍射花样     

用热分解法气相外延生长GaAs_(1—x)P_x生长实验

采用有机金属化合物热分解方法进行GaAs_(1-x)Px气相生长的实验,比过去歧化反应法(不均等化反应法)在重复性和批量生产上都更有前途。用三甲基镓、Ca(CH_3)_3、三氢化砷AsH_3和三氢化磷PH_3的混合气体做原料,通过高频感应加热,使GaAs_(1-x)Px混晶(x=0～1.0)在GaAs(100)衬底上外延生长,发现在600～900℃的生长温度之间存在着对应混晶比x的最佳生长温度。调节三甲基镓的供给速度,就能控制这种混晶的生长速度。混晶比x可根据气相中的气体组成随意进行控制。确定了生长层晶格常数和x的关系,大致上遵循Vegard定律。发现生长速度随着x的增加急剧减小,并研究了生长层的结晶性能和电学性质。从这些热分解法的基本结果可以得出用三甲基镓外延生长GaAs_1—xPx将有可能付诸实用。