Formation Mechanisms of Electrical Conductivity and Optical Properties of ZnO:N Film Produced by Annealing Treatment

The effects of annealing on the chemical states of N dopant, electrical, and optical properties of N-doped ZnO film grown by molecular beam epitaxy (MBE) are investigated. Both the as-grown ZnO:N film and the film annealed in N₂ are of n-type conductivity, whereas the conductivity converts into p-type conductivity for the film annealed in O₂. We suggest that the transformation of conductivity is ascribed to the change in ratio of the N molecular number on O site (N₂)_O to the N atom number on O site (N_O) in ZnO:N films under the various annealed atmosphere. For the ZnO:N film annealed in N₂, the percentage content of (N₂)_O is larger than that of N_O, i.e.the ratio >1, resulting in the n-type conductivity. However, in the case of the ZnO:N film annealed in O₂, the percentage content of (N₂)_O is fewer than that of N_O, i.e., the ratio <1, giving rise to the p-type conductivity. There is an obvious difference between low-temperature (80K) PL spectra of ZnO:N film annealed in N₂ and that of ZnO:N film annealed in O₂. An emission band located at 3.358eV is observed in the spectra of the ZnO:N film after annealed in N₂, this emission band is due to donor-bound exciton (D⁰X). After annealed in O₂, the PL of the donor-bound exciton disappeared, an emission band located at 3.348eV is observed, this emission band is assigned to acceptor-bound exciton (A⁰X).     

A Simple Route of Morphology Control and Structural and Optical Properties of ZnO Grown by Metal-Organic Chemical Vapour Deposition

Employing the metal-organic chemical vapour deposition （MOCVD） technique, we prepare ZnO samples with different morphologies from the film to nanorods through conveniently changing the bubbled diethylzinc flux （BDF） and the carrier gas flux of oxygen （OCGF）. The scanning electron microscope images indicate that small BDF and OCGF induce two-dimensional growth while the large ones avail quasi-one-dimensional growth. X-ray diffraction （XRD） and Raman scattering analyses show that all of the morphology-dependent ZnO samples are of high crystal quality with a c-axis orientation. From the precise shifts of the 20 locations of ZnQ （002） face in the XRD patterns and the E2 （high） locations in the Raman spectra, we deduce that the compressive stress forms in the ZnO samples and is strengthened with the increasing BDF and OCGF. Photoluminescence spectroscopy results show all the samples have a sharp ultraviolet luminescent band without any defects-related emission. Upon the experiments a possible growth mechanism is proposed.     

脉冲电晕氢等离子体370～1100nm发射光谱分析

用CCD (Charge Coupled Device)光谱仪记录并标识了脉冲电晕氢等离子体370～1100nm的发射光谱.通过与非相对论修正的氢原子能级理论计算值和标准数据库比较,巴耳末系测得5条,帕邢系测得14条.其中包括帕邢系的821.334nm(ni=99),821.838nm(nI=77),823.651nm(nI=49),826.709nm(nI=35)和834.655nm(nI=23)等.通过发射光谱线相对光强比较,656.318nm处激发最强,其次为486.050nm和844.524nm,激发最弱的为397.133nm.     

镜片颜色深浅对立体视觉影响的光谱学研究

利用紫外-可见吸收光谱技术,对红、黄、蓝三种色系中颜色深浅不同且焦度为零的眼镜片,进行了紫外-可见光吸光度的研究;并从医学角度研究比较了人配戴同一色系颜色深浅不同的镜片对立体视觉的影响。研究发现:黄、蓝两色系的镜片,深色样品和浅色样品在紫外光区吸光度基本一致;在可见光区550nm处,深色样品的吸光度大于浅色样品的吸光度。红色系的镜片,在紫外光区浅色样品吸光度高于深色样品吸光度;在可见光区550nm处,浅色样品吸光度仍然高于深色样品的吸光度。人配戴黄、蓝两色系的浅色镜片,其立体视觉优于配戴此两色系中的深色镜片;人配戴红色系的深色镜片,其立体视觉优于配戴此色系的浅色镜片。结果表明:眼镜片颜色深浅对立体视觉的影响,主要取决于人类眼睛最敏感光波550nm处镜片的吸光度,吸光度愈高,镜片对立体视觉的影响愈大。     

连续变温霍尔效应测量的程控软件设计

反常霍尔效应虽然已被发现一百余年,但对其产生机理现在仍存在不同的观点.本文介绍了一种可连续控温的霍尔效应测量系统.该系统的电路采用相干双交流电桥;在LabVIEW软件平台下,以LabVIEW和C混合编程完成整个系统的控制,该系统可实现从液氦温度到室温的精确控温、仪器的远程控制和数据的采集处理,用于镍薄膜的霍尔测量,效果良好.     

2D NMR对金钱松皮中的一个三萜皂苷进行结构解析

通过核磁共振谱并结合文献对一个三萜皂苷dammar-24(25)-ene-3β, 6α, 12β, 20 (S)-tetraol-20-O-β-D- pyranoglucoside 进行结构解析. 通过2D NMR(1H-1H COSY、HMQC、HMBC)对其进行了NMR全归属.     

980 nm大功率垂直腔面发射激光器偏振特性

大功率垂直腔面发射激光器单管器件出光口径大、横向模式多。随着注入电流和工作温度的改变出射光偏振态在两个正交偏振基态上转换。为分析输出光偏振特性,采用500μm出光口径980nm底发射器件,通过控制器件热沉温度,利用偏振分光镜分离正交偏振基态为透射波和反射波,半导体综合参数测试仪测量其功率、中心波长等参量。分析得出:两个偏振态的光功率温度特性与未加偏振分光镜时的总输出光的温度特性基本一致,中心波长差随温度升高缓慢增加。在温度低于328K时,随着注入电流的增大,反射波首先达到阈值,形成激射。但透射光波形成激射后其斜效率大于反射波。因此在达到某个电流后两个偏振态的功率变化曲线出现交替。当温度升高到328K以上时两个偏振态的功率曲线却没有明显的交替。根据对大尺寸VCSEL器件偏振特性的研究,提出通过外腔选频的方法来控制偏振的方案,分析计算后得出外腔腔长大约为0.45mm。     

Nd:YAG激光器光栅式扫描预处理的计算模拟与优化分析

 采用计算模拟的方法,研究了光栅式扫描预处理的扫描方式以及脉冲能量波动、定位误差对预处理效率的影响。研究发现,脉冲能量波动及其定位误差使预处理效率降低,同时其影响与扫描方式之间存在相互调制作用,因此可以通过选择合适的扫描方式以及扫描间隔来优化预处理流程,提高预处理效率。此外发现,光斑呈等边三角形排列时的预处理效率优于正方形。     

S波段锥形磁绝缘线振荡器长脉冲实验研究

 对一种由弱变和强变结构组成的锥形磁绝缘线振荡器进行了长脉冲实验研究。在二极管电压350 kV左右、电流约25 kA、脉宽约128 ns的条件下,获得了500 MW、脉宽约90 ns的高功率微波输出。对波形中出现的拐点进行了分析,研究表明：二极管电压波形好坏会对微波源的性能造成严重的影响,较好的电压波形是实现长脉冲运行的关键。同时对采用不锈钢平面负载、不锈钢丝网状负载以及石墨负载电子收集极进行了实验研究,研究表明采用石墨收集极可以输出较好的微波波形。     

Raman激光雷达探测气溶胶消光系数求解新方法

利用Raman激光雷达测量的回波数据求解气溶胶消光系数,选用美国标准大气模式时,反演结果有可能会产生较大的误差。提出一种采用温度模式求解Raman激光雷达回波方程探测对流层大气气溶胶消光系数的新方法,并对这种新方法进行了详细的理论推导。通过与利用无线电探空仪测量数据计算的结果进行对比,发现二者具有较好的一致性。理论和实验均表明：通常情况下,采用温度模式方法求解Raman激光雷达方程探测对流层大气气溶胶消光系数是可行的。温度模式方法包含了探测地点的季节和地理海拔因素,较直接采用美国标准大气模式更加符合实际,可以减少反演结果的误差。