过量Zn对β-Zn4Sb3热电性能影响的研究

采用真空熔融缓冷方法制备了单相β-Zn4Sb3以及含有过量Zn的β-Zn4Sb3块体热电材料.在300—700K的温度范围内测试了材料的电导率、Seebeck系数和热导率,研究了β-Zn4Sb3化合物中过量Zn的分布状态及其对材料热电性能的影响规律.结果表明：过量的Zn作为第二相较均匀的分布在β-Zn4Sb3的晶界上,随着Zn含量增加,材料电导率和热导率上升,Seebeck系数下降,Zn第二相的引入能有效提高材料的功率因子,Zn过量2at%的材料在700K时其ZT值达到1.10.     

供电线损分析及降损措施探讨

电力网线损是在输电过程中所产生的功率损耗,这种不必要的损耗应当加以控制,以达到节约能源的目的。文中主要对如何有效的降低线损,以及加强线损工作的管理进行了研究和探讨,以达到电力网运行的最佳状态。     

光纤集成微纳结构器件的双光子聚合制备及应用

随着光纤技术的发展,光纤器件的结构越来越复杂,功能越来越多样,体积也越来越小,这对光纤器件的加工提出了很大的挑战.飞秒激光双光子聚合方法具有突破光学衍射极限的超高加工精度和无掩模直写的真三维加工能力,在微纳结构加工中拥有独特优势,为微纳结构与光纤集成提供了一种全新的思路和可能性.介绍飞秒激光双光子聚合制备光纤微纳结构器...     

Ⅰ型锗基笼合物Ba8Ga16-xSbxGe30的合成及热电性能

用高温熔融结合放电等离子烧结(SPS)方法合成了Sb掺杂的单相n型Ba8Ga16-xSbxGe30化合物,探索了Sb对Ga的取代对其热电性能的影响规律.研究结果表明随着Sb取代分数x的增加,Seebeck系数逐渐降低,Seebeck系数峰值对应的温度向低温方向偏移.电导率随着x的增加先增大后减小,当x=2时达到最大值.Sb取代Ga后对化合物的热性能有较大影响,其热导率和晶格热导率都有不同程度的降低.在所有n型Ba8Ga16-xSbxGe30化合物中,Ba8Ga14Sb2Ge30化合物的ZT值最大,在950 K左右其最大ZT值达1.1.     

非对称波导结构提高980 nm激光二极管电光效率的机理研究

采用高电流注入条件下的载流子扩散方程和复折射率波导模型情况下的亥姆霍兹方程,对980 nm高功率激光二极管外延材料的非对称和对称波导结构的光吸收损耗进行了理论计算。采用低压金属有机化学气相外延技术制备了两种波导结构的外延材料,并制作了激光器件,进行了光电特性测试和对比分析。理论计算和实验结果表明：与对称波导结构相比,非对称波导结构外延材料并未减小光吸收损耗,而是减小了串联电阻,因而降低了器件的焦耳热损耗,从而提高器件的电光效率。     

电致发光用于大功率半导体激光器失效模式分析

利用电致发光（EL）的方法,研究了突然失效的975 nm大功率应变量子阱激光器。起初,我们以为激光器失效是由于腔面发生了突然光学灾变（COMD）。然而,通过EL实验,发现其中一部分激光器腔面没有任何损伤,而内部发生了突然光学灾变（COBD）,为工艺的进一步改善指明了方向。对90只发生COD的激光器进行EL成像,发现暗线缺陷（DLD）起始于腔面或是激光器内部。DLD是严重的非辐射复合区,通常沿着有源区延伸出几个分支,造成激光器功率急剧下降。详细分析了不同COD模式的特征并进行了对比。并进一步分析了两种典型COD模式发生的原因,然后给出了抑制COD和提高大功率半导体激光器性能的建议。     

Ⅰ-型硅基笼合物Ba8Ga16ZnxSi30-x的合成及电传输特性

用固相反应法结合熔融法合成Zn掺杂单相n型Ba8Ga16ZnxSi30-x化合物,探索Zn在Si位的取代对其结构及电传输特性的影响规律.研究结果表明:x=1时化合物的平均键角畸变△θ最大为4.4°;当取代分数x=0,2,4时,对应样品的电导率明显高于x=1,3时对应样品的电导率,在室温附近,Ba8Ga16Zn2Si28化合物表现出较高的电导率,约为3.0×105 S/m,当x=1时,对应化合物的电导率在测试温度范围内最低;当取代分数x=0,2,4时对应样品的Seebeck系数明显高于x=1,3时对应样品的Seebeck系数,且随着填充分数的增加,Seebeck系数分别逐渐降低;Ba8Ga16Zn2Si28化合物在测试温度范围内表现出较好的电性能,在1000K处具有最大的功率因子1.03×10-3 W/(m·K2).     

半导体激光器不同封装下的封装应力

为研究正装和倒装封装下高功率半导体激光器有源区的应力问题,利用有限元软件ANSYS分析得到了两种封装方式下应力场分布图及有源区平行于x轴路径上的应力变化曲线。模拟结果表明,与正装封装相比,倒装封装下有源区应力变化剧烈,平均值高出正装一个数量级。并通过荧光光谱实验对比了封装前后激光器芯片的波长变化,根据半导体禁带宽度与应变关系算出两种封装下的应力大小,与模拟值相符。通过模拟和实验结果可见,芯片封装形式对芯片引入的应力有显著的差别,倒装封装下芯片有源区应力远高于正装封装。     

多发光区大功率激光器的热特性分析

通过电学温敏参数法测得多发光区大功率激光器瞬态加热响应曲线,利用结构函数法给出了多发光区激光器热阻构成,分析了多发光区激光器热特性。通过串并联热阻网络模型刻画了单发光区、两发光区、四发光区激光器的热阻构成,给出了激光器芯片热阻与发光区个数之间的定量关系。实验结果表明,不同发光区激光器的芯片级热阻随着发光区数量的增加成比例减小,而封装级热阻不变,这对激光器热设计提供了重要的参考准则。     

I-型硅基笼合物Ba8Ga16ZnxSi30-x的合成及电传输特性

用固相反应法结合熔融法合成Zn掺杂单相n型Ba8Ga16ZnxSi30-x化合物，探索Zn在Si位的取代对其结构及电传输特性的影响规律. 研究结果表明：x=1时化合物的平均键角畸变Δθ最大为4.4. ；当取代分数x＝0, 2, 4时，对应样品的电导率明显高于x＝1, 3时对应样品的电导率，在室温附近，Ba8Ga16Zn2Si28化合物表现出较高的电导率，约为3.0e5S/m，当x=1时，对应化合物的电导率在测试温度范围内最低；当取代分数x＝0, 2, 4时对应样品的Seebeck系数明显高于x＝1, 3时对应样品的Seebeck系数，且随着填充分数的增加，Seebeck系数分别逐渐降低；Ba8Ga16Zn2Si28化合物在测试温度范围内表现出较好的电性能，在1000K处具有最大的功率因子1.03e-3W/ (m·K2) .