Effect of Reactor Pressure on Qualities of GaN Layers Grown by Hydride Vapour Phase Epitaxy

The influence of reactor pressure on GaN layers grown by hydride vapour phase epitaxy （HVPE） is investigated. By decreasing the reactor pressure from0. 7 to 0.5 mm, the GaN layer growth mode changes from the island-like one to the step flow. The improvements in structural and optical properties and surface morphology of GaN layers are observed in the step flow growth mode. The results clearly indicate that the reactor pressure, similarly to the growth temperature, is One of the important parameters to influence the qualities of GaN epilayers grown by HVPE, due to the change of growth mode.     

关于量子体系的高效相干能量转移的最优初始化的研究

For an energy transfer network, the irreversible depletion of excited electron energy occurs through either an efficient flow into an outer energy sink or an inefficient decay. With a small decay rate, the energy transfer efficiency is quantitatively reflected by the average life time of excitation energy before being trapped in the sink where the decay process is omitted. In the weak dissipation regime, the trapping time is analyzed within the exciton population subspace based on the secular Redfield equation. The requirement of the noise-enhanced energy transfer is obtained, where the trapping time follows an exact or approximate 1/Γ-scaling of the dissipation strength Γ. On the opposite side, optimal initial system states are conceptually constructed to suppress the 1/Γ-scaling of the trapping time and maximize the coherent transfer efficiency. Our theory is numerically testified in four models, including a biased two-site system, a symmetric three-site branching system, a homogeneous onedimensional chain, and an 8-chromophore FMO protein complex.     

旋转双棱镜光束指向控制技术综述

旋转双棱镜系统通过两棱镜的共轴独立旋转改变光的传播方向,可用于调整光束或视轴指向。与传统的两轴、三轴式光电平台相比,基于旋转双棱镜设计的光束或视轴调整装置具有精度高、结构紧凑、动态性能好等优点,已成为传统光电平台的有益补充。本文分析了双棱镜系统的光束指向调整机制;介绍了国内外相关基础研究的热点问题,主要涉及光束转向机制、光束扫描模式、棱镜回转控制以及棱镜引起的光束变形、成像色差、成像畸变的研究。文中描述了该项技术的应用进展,给出了利用该项技术开发的典型产品以及该项技术在激光光束指向调整和目标搜索、识别与跟踪成像方面的应用。最后,探讨了旋转棱镜在扫描模式、光束质量、成像色差与畸变、回转控制等方面面临的技术难题,并对其发展趋势进行了展望。     

Interface states in Al_2O_3/AlGaN/GaN metal-oxide-semiconductor structure by frequency dependent conductance technique

Frequency dependent conductance measurements are implemented to investigate the interface states in Al2O3/AlGaN/GaN metal-oxide-semiconductor(MOS) structures. Two types of device structures, namely, the recessed gate structure(RGS) and the normal gate structure(NGS), are studied in the experiment. Interface trap parameters including trap density Dit, trap time constant τit, and trap state energy ETin both devices have been determined. Furthermore,the obtained results demonstrate that the gate recess process can induce extra traps with shallower energy levels at the Al2O3/AlGaN interface due to the damage on the surface of the AlGaN barrier layer resulting from reactive ion etching(RIE).     

交变电场作用下单液滴蒸发的分子动力学模拟

利用分子动力学方法研究了正弦形式的交变电场对三维悬浮水滴在超临界氮气环境下蒸发特性的影响,主要考虑了电场幅值和频率对液滴蒸发寿命和液滴瞬时蒸发速率的影响.其中水滴由8000个水分子组成,环境气体由27000个氮气分子组成.首先利用分子动力学方法模拟计算了不同状态下水的物性参数以及亚临界条件下匀强电场对液滴蒸发特性的影响...     

酚醛树脂中亚甲基对热降解的影响

将固化后的酚醛树脂在不同温度下进行热处理,对固化后的样品进行热重分析,对热处理后的试样进行傅立叶红外光谱分析.实验结果表明,酚醛树脂的热降解与亚甲基的取代位有关.酚醛树脂中的亚甲基分两个阶段进行热解降,350~450℃的温度区间主要是部分邻-邻(o-o′)位亚甲基和邻-对(o-p)位亚甲基的分解,400~620℃温度区间为对-对(p-p′)位亚甲基的分解,p-p′位亚甲基比o-o′位亚甲基的起始热分解温度高50℃左右.     

基于混合编码的测量设备无关量子密钥分发的简单协议

测量设备无关量子密钥分发协议移除了所有测量设备的漏洞,极大地提高了量子密钥分发系统的实际安全性,然而,该协议的安全密钥率相比于其他量子密钥分发协议来说仍然是较低的.目前,利用高维编码来提升量子密钥分发协议的性能已经在理论和实验上都得到证明,最近有人提出了基于高维编码的测量设备无关量子密钥分发协议,但是由于所提出的协议对实验设备性能有更高的要求,所以在实际应用上仍然存在许多困难.本文提出一种基于偏振和相位两种自由度的混合编码测量设备无关量子密钥分发协议,并且利用四强度诱骗态方法分析该协议在实际条件下的安全性,最后数值仿真结果表明,该协议在实际条件下40 km和50 km处的最优安全码率相比于原MDI-QKD协议分别提升了52.83%和50.55%.而且,相比于其他基于高维编码的测量设备无关量子密钥分发协议来说,本文提出的协议只要求本地用户拥有相位编码装置和偏振编码装置,探测端也只需要四台单光子探测器,这些装置都可以利用现有的实验条件实现,说明该协议的实用价值也很高.     

一种基于波分复用的实时光纤信道偏振补偿系统

在光纤中传输的光信号,其偏振态(SOP)会受到外界环境的影响而发生随机变化,因此在偏振复用光纤通信系统、偏振编码光纤量子密钥分发(QKD)等系统中,需要插入光纤信道偏振补偿模块对光纤中随机双折射效应引起的偏振态变化进行实时补偿,以保证相应通信系统能够正常工作。根据波分复用光纤信道偏振补偿的理论模型,实现了偏振态相互共轭的两路参考光的制备,采用集成化的偏振探测器对实时变化的偏振态进行检测。在此基础上,提出了一种可以实时补偿光纤信道偏振变化的实验系统,该系统可以应用于偏振复用的光纤通信系统中,也可应用于光纤QKD系统中。实验数据表明,所设计的实验系统可以保障QKD在5 km传输距离下连续稳定运行8 h以上,量子比特误码率为1.96%。     

固体异质结界面结构预测方法及AutoInterface程序实现

预测材料异质结的界面原子结构对于理解界面对性能的影响至关重要.目前,从理论上预测材料界面结构仍具有极大挑战,主要是缺乏普适有效的理论计算方法.本文介绍了本课题组在异质结界面结构预测方面取得的最新进展.结合马氏体相变唯象理论、图论和随机表面行走算法,提出了界面结构的一种有效预测方法,可以实现自动化的计算预测.通过GaP/TiO2半导体异质结等展示了该方法的有效性和在催化等领域的应用前景.     

充液弹性毛细管低温相变的力学分析

充液弹性毛细管广泛存在于生物体(如毛细血管、植物导管等)和工程领域(如微流控冰阀门、制冷系统热管、MEMS微通道谐振器等).低温工作环境中,充液弹性毛细管内部的液柱会发生相变并引发冻胀效应,从而导致管壁的变形、损伤乃至断裂.该文建立并求解了考虑温度梯度、界面张力及液体冻胀作用的弹性毛细管平衡方程,分析了液柱低温相变过程中毛细管壁的径向和环向应力,发现管壁应力分布受热毛细弹性数和冻毛细弹性数的影响,且影响大小跟壁厚相关.该研究不仅有助于理解生物体内充液弹性毛细管冻胀失效机制,还可为MEMS微流控芯片的抗冻胀失效设计提供理论指导.