简易静电复印机的制作和应用

静电复印机的使用已相当普遍,而静电复印的原理尚不为大家所熟悉。市售的复印机种类繁多、结构复杂,不便作为教学上应用。为了在静电教学中配合静电应用,适当的介绍这一先进的自动化工具,制作一套演示用的器件就很有必要。本文是在我校取得成功经验的基础上,介绍静电复印机的原理和制作及其实际应用,供参考。     

传输线长度对静电放电防护器件性能测试的影响

为了研究传输线长度对静电放电防护器件性能测试结果的影响,建立了静电放电模型和传输线脉冲模型两种试验系统,对某限压型防护器件进行了快沿电磁脉冲注入试验,并进行了理论分析。结果表明:传输线长度对静电放电防护器件性能测试结果具有极大影响,选用不当会导致错误结论;在对静电放电防护器件性能测试时,应优先采用传输线脉冲测试法;当采用静电放电脉冲测试法时,其传输线长度不应小于8 m。     

基于SOI工艺的扭转式微机械扫描光栅设计及制作

为实现微型光谱仪在工程领域的广泛应用,研究了其核心器件扭转式微机械扫描光栅的结构与制作方法。利用SOI工艺,设计一种无需启动电极的静电梳齿驱动结构,可以使扭转式微机械扫描光栅具有低频驱动、制作工艺简单、扫描范围广等优点。通过设计的制作工艺方法,研制出了能够初步满足性能要求的扭转式微机械扫描光栅样件。测试结果表明:该微扫描光栅在驱动电压为25 V时最大转角可达到4.8,对应的光学扫描角为19.2。     

介电特性的应用——静电封接

一、前 言静电封接是在外加电场下进行的封接,故又叫场助封接.它有快速、简便、牢固、清洁等优点.根据静电封接的基本原理,它可以对半导体(或金属)—玻璃(或其它绝缘体)实行封接.除了平面封接外,只要设计不同的电极形状,也可以对不规则几何形状的部件实行封接.静电封接最早由G.Walls和 D.I.Pomerantz 采用.1968年,后者申请此法为专利[ 1].由于静电封接不需要任何其他辅助粘合剂,无污染问题,因此,非常适用于清洁程度要求高的地方,例如半导体成像器件,电真空成像器件中靶面与玻璃的密封等.本文作者曾对硅片与玻璃的静电封接进行了试验.结果…     

玻璃波导光功分器的研制

本文报道了Na^ —Tl^ 离子交换的K9玻璃衬底光功分器（工作波长为1.55μm），分析设计和器件的制作，并对制作的器件进行了模式损耗测试。结果表明，器件达到了预定的要求。     

基于软光刻的高聚物多模光功率分配器

设计并制作了一种紧凑型高聚物光功率分配器,该器件长度比传统器件结构缩短近1/3,实现了器件的微型化改进.利用设计仿真工具BeamProp对器件所需参量进行详细的筛选分析,最终确定了器件结构的具体数值.采用极具优势的软光刻技术印制成功高聚物1×8光功率分配器,在实际的测量中所得损耗结果与模拟仿真符合较好.该器件很大程度上迎合了通信器件微型化的发展趋势,且所采用的制作工艺具有加工便捷,成型快速,成本低廉等独特优势,使器件的规模生产成为可能.     

硅微机械FP腔器件机电特性模拟

介绍了一种硅微机械FP腔器件,该器件作为光学滤波器、光学衰减器等在光纤通信技术中具有广泛应用.采用化学气相沉积、刻蚀、金属蒸发等工艺对该器件进行加工,并利用湿法腐蚀释放使其形成悬空结构,悬空膜采用静电激励驱动.分析了器件的基本原理、工作范围、静电激励的阈值电压等特性,并指出了影响阈值电压大小的因素.     

基于激光直写的微流光学触摸传感阵列

设计并制作了一种基于激光直写技术的光学触摸传感器件。该器件采用光学微流结构实现对外加压力的连续比例测量。器件制作采用紫外激光直写技术配合高精度平移台实现,整体工艺过程在3min内完成。对所设计的传感器件的性能测试表明,光强信号随外力变化的曲线平滑,实测灵敏度为0.995mV/kPa。同时设计并制作了基于传感单元的阵列结构,不仅消除了光学累积误差,而且对集成化触摸传感的应用具有优势。     

静电除尘演示仪的设计与制作

"静电除尘"是沪粤版物理九年级上册第十三章第1节《从闪电谈起》中静电现象的应用和防护的一个典型例子,学习和了解静电除尘的现象有助于引导学生进一步理解静电除尘的原理。而课本中对于静电除尘只进行了简单的文字描述,这让学生难以理解其中的真正奥秘。基于此,本文设计与制作的静电除尘演示仪将可以让学生直观地观察静电除尘的现象,从而深刻地了解静电现象的产生、应用和防护,消除对电的神秘感,最终实现"从生活走向物理,从物理走向社会的基本"的教育理念。     

一种可用于单色光谱检测的CMOS层叠传感器

一种可以对单色光谱进行检测的并基于标准CMOS工艺的新型器件结构进行了制作和测试.它的基本原理是:利用器件本身两层结构对偏蓝色的短波长光和偏红色的长波长光的不同响应特性,得到器件响应值对于波长的单调递增曲线并可由此得到输入光谱的单色波长信息.文章中介绍了器件的基本工作原理,设计制作了实验性器件并对其特性曲线进行了实际的标定,最终给出了可用于单色光谱测量的器件响应和波长的对应曲线.     

人体静电放电对有机发光二极管的影响

研究了静电放电（ESD）人体模式（HBM）下的脉冲应力对有机发光二极管（OLED）的性能及寿命的影响,并讨论了相应的物理机制。对比分析了4组OLED在施加ESD放电为0,200,800,1 600 V前后的电学和光学特性,并进行了相应的寿命测试分析。研究发现,OLED器件的光谱对ESD不敏感,随着冲击电压的增大,由于静电打击对载流子的短期抑制效应,OLED的亮度出现轻微下降。在静电冲击电压为200 V和800 V时,伏安特性没有发生变化;当静电冲击电压增至1 600 V时,反向漏电有明显增加。后续的加速寿命实验表明,静电打击对器件的工作寿命没有明显的规律性影响,但是会一定程度提高非本质老化失效的概率。     

多模干涉型GaAs光功分器的研制

采用导模传输分析法设计了多模干涉型１×４ 光功分器。根据所确定的器件结构参数, 结合器件设计和制作过程中可能遇到的因素, 详细分析了器件中自映像效应多模波导的宽度和长度、波导的折射率等结构参数对器件性能的影响。进行了多模干涉型 Ｇａ Ａｓ １×４ 光功分器的制作和测试。测试结果表明, 所研制的器件实现了１×４ 光功分器功能。针对实验过程和测试结果中遇到的问题进行了讨论, 并提出了进一步完善器件性能的方法。     

发扬勤俭办学精神自制静电演示仪器

1965年12月在江苏省物理学会举办的仪器展览会上展出了本文作者所设计的一套静电演示仪器.我们参观之后认为,这些仪器有其特色,主要是花钱少,制作容易.本刊从这一期开始将陆续介绍这些仪器的制作经验,供读者参考.     

小型铌酸锂多功能集成光学器件

为满足小型光纤陀螺对光学器件小体积的要求,对铌酸锂多功能集成光学小型化器件的结构做了分析和优化设计。采用BPM软件分析了Y形分支波导的S形波导损耗与弯曲长度及折射率差的关系。通过调整退火质子交换的工艺参数,增加了波导对光的束缚能力;降低了小型化芯片上S形波导的弯曲损耗;去掉了原有Y形波导的输出端直波导,直接由S形弯曲波导引至输出端,在更短的芯片上得到了更长的弯曲过渡区。设计制作的芯片长度由常规的20 mm减至12.5 mm,封装后的器件长度减小到20 mm,为目前同类常规器件尺寸的2/3。设计制作的器件插入损耗典型值小于2.5 dB,全温损耗变化量小于0.2 dB。     

静电对GaN基高压LED特性的影响

对GaN基绿光高压LED分别施加-500、-1 000、-2 000、-3 000、-4 000、-5 000和-6 000V的反向人体模式静电打击,每次静电打击后,测量样品的I-V特性曲线及光通量等参量,研究静电打击对GaN基高压LED器件性能的影响.结果表明:当样品经过-500,-1 000、-2 000、-3 000和-4 000V的静电打击后,由于LED器件内部产生了缺陷,发生了软击穿并且反向漏电流明显增加,但光通量的变化不明显;当经过-5 000V和-6 000V的静电打击后,由于发生了热模式击穿,温度迅速升高,在结区形成熔融通道,使LED的光通量明显减小,甚至衰减到未打击时的一半;在经受-6 000V的静电打击后,正向电压的减小和反向漏电流的增加更加明显,漏电现象更加明显,严重影响了器件的性能,最终使LED样品失效.     

12 W高功率高可靠性915 nm半导体激光器设计与制作

本文设计并制作了一种高效率、高可靠性的915 nm半导体激光器。半导体激光器是光纤激光器的关键部件,为了最大限度地提高器件的电光转换效率,在设计上采用双非对称大光腔波导结构,同时对量子阱结构、波导结构、掺杂以及器件结构进行了系统优化。器件模拟表明,在25℃环境温度下,器件的最高电光转换效率达到67%。采用金属有机气相沉积(MOCVD)法进行材料生长,随后制备了发光区域宽度为95μm、腔长为4.8 mm的激光芯片。测试表明,封装后器件的效率以及其它参数指标达到国际先进水平,在室温下阈值电流为1 A,斜率效率为1.18 W/A,最高电光转换效率达66.5%,输出功率12 W时,电光转换效率达到64.3%,测试结果与器件理论模拟高度吻合。经过约6 000 h的寿命加速测试,器件功率没有出现衰减,表明制作的高功率915 nm激光芯片具有很高的可靠性。     

利用锥型换能器的宽带低损耗声表面波滤波器设计

分析锥型换能器的基本原则是把换能器沿孔径方向划分成足够多的通道来进行近似,设计制作的关键是加权技术和数据处理技巧。由于SPUDT的特性,把EWC型的SPUDT引入到锥型换能器对制作宽带、低损耗器件是十分有用的;我们在Y128°LN基片上采用一般型和SPUDT型锥型换能器制作了相对带宽约15%的声表面波滤波器,一个换能器采用“块加权”,另一个换能器采用抽指加权。文中给出了两种器件的实验结果,SPUDT型声表面波滤波器的插损仅7.5dB。     

高压静电发生器

在环境的相对湿度较大时,手摇感应起电机很难获得相应的静电。大学物理实验常需要在各种气候条件下进行有关的静电实验。为此介绍一种自制高压静电发生器的制作要领,这种高压静电发生器能在各种气候条件下可靠地工作,有效地提供静电,保证大学物理相关静电实验的正常进行。     

a-SiC:H/pin势阱结构可见光电注入发光

本文提出一种新的a-SiC:H/pin势阱结构可见光注入式电致发光器件。设计制作了一组势阱结构和势垒结构对比的a-SiC:H/pin发光器件,其测试结果表明这种新的势阱结构器件发光特性较势垒结构器件有明显改进。本文还研究了该类器件在脉冲电流激励下的瞬态发光特性。     

SOI通道转换型多模干涉耦合器的研究

设计和制作了基于SOI的通道转换型多模干涉耦合器。用二维BPM方法分析了耦合器的性能与多模波导宽度和长度的依赖关系.制作出的耦合器能实现良好的通道转换,器件的功率转换比为73,附加损耗为2.2 dB.提高器件制作的精度将能进一步改善耦合器的性能.