航天器多路射频频谱自动监测系统设计

设计了一种采用太阳能供电模式的无线户外环境监测系统。该系统由终端节点,ZigBee-GSM网关和上位机数据存储中心组成,集成ZigBee和GSM无线通信,根据用户发送的短信指令控制终端节点数据采集的通断,同时用户发送短信指令远程查询户外环境的重要信息。针对户外环境因子的特点,选用工业级、灵敏度高的传感器,对户外不同位置的PM2.5浓度和紫外线指数进行测量,测量结果既可在上位机实时显示和存储,也可以由ZigBee-GSM网关通过SIM900A模块发送至移动终端。户外测试结果表明,该系统运行稳定,数据传输可靠,能快速地实现远程遥测功能,为户外环境远程监测提供了一种技术手段。     

电离式碳纳米管气体湿度传感器

研究了一种新颖的碳纳米管气态离化结构的碳纳米管气体湿度传感器。该传感器具有一对或多对叉指状侧壁电极结构,电极上覆盖一层多壁碳纳米管薄膜,其利用碳纳米管高长径比的尖端电场收敛作用增大局部电场,有效地增强了传感器对气体湿度的敏感性。通过搭建的气体湿度测试平台,对传感器的静态和动态气体湿度特性进行了研究,结果显示传感器对60%以上相对气体湿度表现出了较强的灵敏度。与吸附式等传统气体湿度传感器对比,该气体湿度传感器具有较快的响应速度(约为0.15 s)和回复速度(约为0.6 s),较传统湿度传感器高了一个数量级,能够用于实时并且快速的气体湿度参量标定。     

碳纳米管场效应型DMMP气敏传感器研究

基于单壁碳纳米管(SWCNT)的场效应气体传感器由于具有传感性能好、体积小、室温操作和加偏压自我解吸附等优良性能,有着广泛的应用前景。利用单壁碳纳米管自组装技术在SiO2/Si基底上制备均匀分布的SWCNT薄膜,将其作为沟道制作了具有灵敏开关特性的场效应晶体管(FET),该FET器件的开关比达到105。将此FET器件作为气体传感芯片用于甲基膦酸二甲酯(DMMP)气体分子的检测。结果显示,当通入DMMP气体时,器件的阈值电压向负栅电压方向移动。当DMMP体积分数为5×10-6,栅压为-10 V时,器件的灵敏度达到32%,响应时间为300 s。在15 V的栅压下器件能够很快地实现气体解吸附。     

单壁碳纳米管场效应晶体管的制备工艺研究

综述了碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)的主要结构和导电沟道的制备工艺,如AFM探针操控、CVD原位生长、交流介电泳和L-B大面积操控排布等方法。在对CNTFET的这些结构和制备工艺进行详细分析的基础上,着重指出目前CNTFET导电沟道制备中存在的诸如金属性单壁碳纳米管(SWCNT)的烧除、接触电阻大、滞后现象以及p型CNTFET转化等问题,并针对这些问题提出了具体可行的解决方案。     

电子在半导体多势垒结构中隧穿现象的研究与进展

文中以探索多势垒结构的电子隧穿物理及其器件结构与性能为出发点,论述了多势垒结构隧穿现象的研究与进展。概述了一维半导体异质结构隧穿现象的解析解和数值计算。重点介绍了电子通过半导体双势垒结构产生隧穿现象的研究进展,即电子通过双势垒结构横纵波矢的耦合行为与共振准能级及共振准能级寿命的解析计算。     

激光诱导铝基碳纳米管薄膜及场发射性能

结合电泳沉积和激光纳米焊接技术在常温下成功制备了铝基单壁碳纳米管(SWCNTs-Al)薄膜。首先,将单壁碳纳米管电泳沉积到铝片基底上,再使用皮秒脉冲激光构建二者的可靠连接。对SWCNTsAl薄膜进行场发射性能测试,开启电压从焊接前的5.1V/μm降低到2.1V/μm,发射电流密度显著提高且更加稳定。这主要是激光纳米焊接后界面接触阻抗减小,场致电子发射更容易实现的结果。基于SWCNTs-Al薄膜的表面形貌图和场发射性能测试结果,确定了最优的激光纳米焊接参数。     

Preparation and Properties of GaN Films on GaAs Substrates

Polycrystalline gallium nitride films with hexagonal structure were prepared by a post-nitridation technique. A strong blue photoluminescence located at 458 nm and a UV photoluminescence located at 368 nm were observed at room temperature. The 368 nm peak is PL from band-edge emission. The blue luminescence is attributed to the transition from deep donor level to the valence band.     

皮秒激光直写还原石墨烯氧化物薄膜的研究

利用皮秒激光直写还原绝缘石墨烯氧化物(GO) 薄膜,成功制备了图案化的导电石墨烯。先 通过旋涂法制备GO薄膜,再使用皮秒激光进行直写扫描,可以同步实现GO的还原和图案化 两个关键步 骤。光学显微镜成像显示,还原前后GO颜色发生明显变化,图案结构清晰,分辨率较高。结 合拉曼光谱和 X光电子能谱(XPS)进行表征分析的结果表明,激光直写区域石墨层缺陷程度和 含氧量均明显降低,GO还 原程度较高。图案化还原后GO(RP-GO)薄膜电学测试的结果表明,可以通过 改变皮秒激光 的输出功率对RP-GO的导电性能进行调控。本文技术一次性解决了石墨烯的大规模制备、图 案化成形和电学 性能调控三大难题,开辟了石墨烯基微电子器件生产制造的新道路。     

基于Pd/SWNT/Al结构的场效应晶体管的研究

碳纳米管因具有良好的物理机械性能而得到广泛的研究,其最重要的应用之一是构建场效应晶体管(FET).文章提出并研究了一种非对称接触的单壁碳纳米管场效应晶体管(SWNT-FET),并对其电学特性进行了表征.在该器件中,SWNT被作为FET的沟道,两种不同功函数的金属被用来与SWNT形成肖特基接触;SWNT一端与低功函数金属Al形成源极,另一端与高功函数金属Pd形成漏极.该类器件可应用于下一代纳米集成电路中.     

基于CuInS2/ZnS核壳结构量子点的高光效暖白光LED

采用逐步热注射法合成了用于白光LED的CuInS₂/ZnS(CIS/ZnS)核壳结构量子点.通过调整Cu/In的比率, 在CuInS₂(CIS)量子点的基础上, 合成了发射波长在570~650 nm之间可调的CIS/ZnS量子点.与CIS量子点的低量子产率相比, 具有核壳结构的CIS/ZnS量子点的量子产率达到了78%.通过在黄光荧光粉YAG :Ce³⁺表面旋涂CIS/ZnS量子点的方式制备了暖白光LED器件.在工作电流为10 mA时, 暖白光LED的发光效率达到了244.58 lm/W.由于CIS/ZnS量子点的加入, 所制备的白光LED器件的显色指数达到86.7且发光颜色向暖色调发生了转移, 相应的色坐标为(0.340 6, 0.369 0).