VHF-PECVD法制备氢化硅薄膜及单结电池

利用VHF-PECVD分解硅烷和氢气的混合气体来制备本征微晶硅薄膜.运用拉曼散射和X射线衍射研究了不同硅烷浓度对薄膜的影响.随着硅烷浓度的增加,沉积速率和光敏性增加而晶化率下降.将优化的本征材料应用到pin电池中,得到本征层厚度约为1μm的微晶电池,效率达5.87;.     

双平面多圈注入模拟优化程序TPIS的初步开发与验证

为满足短时间内达到高累积流强要求,HIAF/BRing采用了一种新的注入方法--双平面相空间多圈注入。该注入方法与传统单平面多圈注入方法不同,而且在国际上是首次在实际项目中采用,尚无实际运行经验。因此,对注入过程进行程序模拟研究是验证双平面多圈注入方案可行性的必要手段。为详细模拟研究BRing双平面多圈注入过程,并克服已有程序跟踪速度较慢且注入参数修改不便的缺点,本文根据双平面多圈注入的特点,建立了双平面多圈注入模型,编写了双平面多圈注入模拟优化程序TPIS（Two-Planemultiturn Injection Simulation）。通过与ORBIT程序模拟结果对比,验证了TPIS程序模拟双平面多圈注入过程的正确性。在此基础上,在TPIS程序中加入了粒子群优化算法,并对BRing注入参数进行了优化。结果表明,TPIS程序可以对注入参数进行有效优化,经过优化后,束流损失减少了28%,最终剩余累积粒子数满足BRing的流强设计指标要求,进一步验证了双平面多圈注入设计的可行性。     

High-performance 4H-SiC p-i-n ultraviolet avalanche photodiodes with large active area

Ultraviolet(UV) detectors with large photosensitive areas are more advantageous in low-level UV detection applications. In this Letter, high-performance 4 H-SiC p-i-n avalanche photodiodes(APDs) with large active area(800 μm diameter) are reported. With the optimized epitaxial structure and device fabrication process,a high multiplication gain of 1.4 × 10~6 is obtained for the devices at room temperature, and the dark current is as low as ～10 p A at low reverse voltages. In addition, record external quantum efficiency of 85.5% at 274 nm is achieved, which is the highest value for the reported Si C APDs. Furthermore, the rejection ratio of UV to visible light reaches about 10~4. The excellent performance of our devices indicates a tremendous improvement for largearea SiC APD-based UV detectors. Finally, the UV imaging performance of our fabricated 4 H-SiC p-i-n APDs is also demonstrated for system-level applications.     

基于非分散红外(NDIR)技术的土壤剖面二氧化碳浓度的测定

为了探索土壤剖面CO₂浓度以及不同土壤层(腐殖质H层、A层、B层、C层)土壤呼吸的变化规律,应用非分散红外(NDIR)技术的新方法,持续不间断的测量土壤剖面二氧化碳浓度。实验所用的主要仪器为硅基非分散红外测量仪,能在高湿、高粉尘、污垢及其他恶劣环境中进行光谱数据采集。通过2013年全年光谱测定值的采集,并应用梯度法模型计算不同深度土壤碳通量,同时利用LI-8100碳通量自动监测系统持续监测的土壤碳通量值进行回归分析。结果显示：土壤剖面CO₂浓度呈现明显的梯度变化,即随着土壤深度的增加,土壤CO₂浓度增大;梯度法模型得出的不同土壤层的土壤呼吸模拟值与实测土壤呼吸值之间具有较好的线性相关,H,A,B,C层的模型预测的决定系数(R2)分别为0.906 9,0.718 5,0.838 2,0.903 0,均方根误差(RMSE)分别为0.206 7,0.104 1,0.015 6,0.009 6。均达到了较好的预测结果,表明该方法对定量分析不同土壤层碳通量是可行的。该方法具有清晰揭示土壤CO₂在不同土壤层之间的传输规律,以及有助于分析不同土壤层土壤呼吸特性的优点,能为全球土壤剖面碳通量计算提供基础数据,是一种具有发展前途的传感器。     

芳胺基给体型杂化薄膜的二阶非线性光学研究

成功引入芳胺基给体,使用溶胶凝胶(sol-gel)技术制备出键连型杂化薄膜(F-TPA),并用原子力显微镜(AFM)研究了F-TPA极化前后的表面形貌.原位光学二次谐波测量表明,此类芳胺基给体型二阶非线性光学杂化薄膜具有良好的非线性光学性能(d33为14.1 pm/V)和较高的取向热稳定性(d33值在115 ℃仍然能保持稳定,半衰温度达到145℃左右).结果接近实用要求,充分显示了其在器件实用化进程中的优势.ITO玻璃表面薄膜样品的极化效果远优于普通玻璃片表面的样品.在不使用平面栅网、单针极化的情况下,仍然能在ITO玻璃表面的薄膜获得均匀、饱和的d33分布.     

氮掺杂及水分子吸附碳纳米管电子场发射第一性原理研究

对闭口碳纳米管(CNT)顶端分层掺氮及吸附不同数目水分子体系,运用第一性原理研究了有电场存在时的电子场发射性能.结果表明：掺氮并吸附水分子的CNT结构稳定;外电场愈强、水分子数愈多,体系态密度(DOS)向低能端移动幅度愈大且最高分子占据轨道(HOMO)/最低分子空轨道(LUMO)能隙愈小.吸附能,DOS/LDOS,HOMO/LUMO及其能隙分析一致表明,第三层氮掺杂CNT吸附不同数目水分子体系的场发射性能最佳. 关键词： 氮掺杂 水吸附 密度泛函理论 电子场发射     

碳掺杂硼氮纳米管电子场发射的第一性原理研究

对闭口硼氮纳米管（BNNT）顶层掺碳体系,运用第一性原理研究了电子场发射性能.结果表明,掺碳的BNNT体系电子结构变化显著;外电场愈强,体系态密度向低能端移动幅度愈大,且最高占据分子轨道（HOMO）/最低未占据分子轨道（LUMO）能隙愈小.体系态密度和局域态密度,HOMO和LUMO及其能隙分析一致表明,各种碳掺杂体系中C_eqBNNT的场发射性能最佳. 关键词： 硼氮纳米管 碳掺杂 第一性原理     

碳纳米锥电子场发射的第一性原理研究

运用第一性原理研究了不同锥角和结构的碳纳米锥 （CNC） 电子场发射性能.结果表明：随外电场 （E_add） 增强,CNC电子结构变化显著,费米能级 （E_f） 处态密度 （DOS） 明显增大;赝能隙减小;体系电荷移向尖端.DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分析表明：CNC的电子场发射性能除依赖于尖端结构外,很大程度上还取决于锥角大小,特别顶层6个原子的CNC₃和CNC₄场发射性能 关键词： 碳纳米锥 电子场发射 第一性原理     

Anisotropic Spin Splitting in Step Quantum Wells

By the method of finite difference, the anisotropic spin splitting of the AlxGa1-xAs/GaAs/Aly Ga1-yAs/AlxGal-xAs step quantum wells （QWs） are theoretically investigated considering the interplay of the bulk inversion asymmetry and structure inversion asymmetry induced by step quantum well structure and external electric field. We demonstrate that the anisotropy of the total spin splitting can be controlled by the shape of the QWs and the external electric field. The interface related Rashba effect plays an important effect on the anisotropic spin splitting by influencing the magnitude of the spin splitting and the direction of electron spin. The Rashba spin splitting presents in the step quantum wells due to the interface related Rashba effect even without external electric field or magnetic field.     

In(Ⅲ)-5-Br-PADAP-OP分光光度法测定锌渣中微量铟

通过对In(Ⅲ)-5＿Br＿PADAP光度分析体系的研究,选择非离子型表面活性剂OP增加显色体系的稳定性。最大吸收波长λmax＝565nm,表观摩尔吸光系数ε＝7.54×104L·mol-1·cm-1,线性范围为0～0.48mg／L。采用甲苯-甲基异丁酮混合溶剂萃取,6mol／LHCl反萃取铟(Ⅲ),消除干扰离子的影响,在水相中测定In(Ⅲ),有效地提高了方法的选择性和准确度。本法应用于测定锌渣中微量铟,获得满意结果。