电极材料对IGZO薄膜晶体管性能的影响

采用射频磁控溅射方法在n型硅片上制备了底栅顶结构的铟镓锌氧-薄膜晶体管(IGZO-TFT)。分别采用Au、Cu、Al3种金属材料作为电极,研究不同电极材料对IGZO薄膜晶体管性能的影响。器件的输出特性和转移特性测试结果表明:以Au为电极的IGZO-TFT具有最佳的性能,其饱和输出电流达到17.9μA,开关比达到1.4×10⁶。基于功函数比较分析了3种电极的接触特性,根据TLM(Transmissionlinemodel)理论推算得出Au电极具有三者中最小的接触电阻。

     

质子交换膜燃料电池扩散层电阻的实验研究

气体扩散层是质子交换膜燃料电池的重要组件,其与极板之间的接触电阻是燃料电池内阻的重要组成部分,也是导致燃料电池功率损失的重要因素。为了得到扩散层与极板间接触电阻以及扩散层本体电阻,首先在扩散层试样表面溅射厚度为50nm的金属铜,再在实验室搭建的燃料电池压力-位移测试平台上用四点法测得试样的总电阻,而后用斜率-截距法分离了气体扩散层本体电阻和其与极板的接触电阻,计算出了相应的电阻率,得到了压力和接触电阻之间的关系。结果表明,接触电阻随着接触面压强的增大而减小,接触电阻率和接触压强关系满足经验公式ρ=43.39P-0.725。     

超声电铸提高金属微流控芯片模具的均匀性

利用微电铸技术制作的微流控芯片模具往往存在沉积厚度不均匀的缺陷,这种缺陷会影响模具的尺寸精度及使用性能,并增加模具的制作成本。为了制得厚度均匀的微流控芯片模具,研究了超声电铸对模具均匀性的影响。首先,采用有限元软件COMSOL Multiphysics建立微流控芯片模具的微电铸模型,分析电铸2 h后的模具的厚度分布。并根据该仿真结果,设计掩模版。然后,在自主搭建的超声电铸装置中进行一系列电铸实验,来研究超声搅拌对模具均匀性的影响。实验结果表明：电铸过程中添加超声搅拌可以改善微流控芯片模具的均匀性。超声功率为200 W时,超声频率改善模具均匀性的程度为200 kHz＞80 kHz＞120 kHz。超声频率为200 kHz时,超声功率改善模具均匀性的程度为500 W＞200 W＞100 W。当超声的频率和功率分别为200 kHz和500 W时,与无超声电铸相比,模具的均匀性提高约30%。     

超声电铸提高金属微流控芯片模具的均匀性

利用微电铸技术制作的微流控芯片模具往往存在沉积厚度不均匀的缺陷,这种缺陷会影响模具的尺寸精度及使用性能,并增加模具的制作成本。为了制得厚度均匀的微流控芯片模具,研究了超声电铸对模具均匀性的影响。首先,采用有限元软件COMSOL Multiphysics建立微流控芯片模具的微电铸模型,分析电铸2 h后的模具的厚度分布。并根据该仿真结果,设计掩模版。然后,在自主搭建的超声电铸装置中进行一系列电铸实验,来研究超声搅拌对模具均匀性的影响。实验结果表明:电铸过程中添加超声搅拌可以改善微流控芯片模具的均匀性。超声功率为200 W时,超声频率改善模具均匀性的程度为200 kHz＞80 kHz＞120 kHz。超声频率为200 kHz时,超声功率改善模具均匀性的程度为500 W＞200 W＞100 W。当超声的频率和功率分别为200 kHz和500 W时,与无超声电铸相比,模具的均匀性提高约30%。     

探地雷达超宽带高斯脉冲信号源的设计

脉冲源作为探地雷达的核心部件,其高功率和超宽频带可保证探测距离和探测分辨率,波形的光滑性与稳定性同时也影响着目标成像质量。选用雪崩三极管组成Marx电路输出单极性脉冲,采取措施优化波形中的不光滑部分,精确计算传输线延迟时间,信号反向叠加形成双极性脉冲,设计梳状PCB形式有利于脉冲源的小型化。测量结果表明：脉冲波形平滑对称,正负峰间脉宽为1.64 ns,幅度为812 V(50 负载),拖尾振荡低于总体幅值的10%,和仿真结果吻合较好,符合探地雷达的需求。     

近圆轨道卫星过顶时间预报的数学模型

基于近圆轨道卫星的特点,通过理论公式推导,确定卫星星下点轨道,建立近圆轨道卫星过顶时间预报的数学模型.首先依据观察站确定卫星进出观察站接收圈时星下点的经纬度,然后根据该点经纬度与卫星倾斜角推求卫星的升交点或者降交点,最后从升交点或者降交点出发外推不超过1/4周期,两者合并得到整个周期的卫星轨迹推导公式.将模型应用于已知和未知卫星轨道根数的实际军事行动避空侦察中去,与实际检测情况相比误差较小、吻合度较高,说明模型有较好的工程应用价值.     

双注磁控注入电子枪

为了增加回旋管的功率,采用双注磁控注入电子枪产生相对论电子注。与双阳极磁控注入电子枪相比,双注磁控注入电子枪产生双束电子注,在不影响电子注质量的基础上,增加电子枪的电流;电子枪产生相同电流时,双注磁控注入电子枪电子注电流小,电子注电子之间的空间电荷效应小,能够降低电子注的速度零散,提高电子注的质量。采用MAGIC软件数值模拟双注磁控注入电子枪,设计出一支大束流、低速度零散的双注磁控注入电子枪。     

微流控芯片设计方法研究进展

本文综述了微流控芯片设计方法的研究进展,归纳和总结了目前主要的设计方法,包括数值模拟法和基于宏模型的设计方法.最后介绍了宏-微模型设计方法,通过建立宏-微接口,实现了数值模拟和宏模型的灵巧桥接,有助于改善微流控芯片设计方法的兼容性和自适应性.     

一种新颖的微纳流体器件制造方法与痕量富集应用

建立了一种利用光致聚合反应制备微纳流体器件的新方法,并开展了相应的痕量富集实验研究:建立描述光致聚合反应中引发剂分解、自由基消耗、聚合反应等的理论模型,利用COMSOL软件计算分析了微尺度凝胶光致聚合反应过程,获得凝胶纳米筛宽度随曝光时间和光强的变化规律;以倒置荧光显微镜为平台,通过聚焦和分光等控制手段,在微流道的特定区域实现孔密度可调的凝胶纳米筛集成,形成微纳流控芯片;以Poisson-Nernst-Planck模型为基础,对纳流体电动富集过程进行计算,确定纳孔密度与富集倍率的关系;利用制备的芯片开展纳流体电动富集实验,发现前驱液中单体丙烯酰胺与交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺质量比为9∶1时,对痕量异硫氰酸荧光素(Fluorescein isothiocyanate,FITC)小分子的富集倍率达到600倍。     

Nonautonomous Dark Solitons and Rogue Waves in a Graded-Index Grating Waveguide

We analytically present a family of nonautonomous dark solitons and rogue waves in a planar graded-index grating waveguide with an additional long-period grating.The dark solitons whose dynamics described by the explicit expressions such as the valley,background and wave central position are investigated.We find that dark soliton's depth and the long-period grating have effects on soliton's wave central position;the gain or loss term affects directly both the background and valley of the soliton.For rogue waves,it is reported that one can modulate the distribution of the light intensity by adjusting the parameters of the long-period grating.Additionally,more rogue waves with different evolution behaviors in this special waveguide are demonstrated clearly.