Ⅰ-型硅基笼合物Ba8Ga16ZnxSi30-x的合成及电传输特性

用固相反应法结合熔融法合成Zn掺杂单相n型Ba8Ga16ZnxSi30-x化合物,探索Zn在Si位的取代对其结构及电传输特性的影响规律.研究结果表明:x=1时化合物的平均键角畸变△θ最大为4.4°;当取代分数x=0,2,4时,对应样品的电导率明显高于x=1,3时对应样品的电导率,在室温附近,Ba8Ga16Zn2Si28化合物表现出较高的电导率,约为3.0×105 S/m,当x=1时,对应化合物的电导率在测试温度范围内最低;当取代分数x=0,2,4时对应样品的Seebeck系数明显高于x=1,3时对应样品的Seebeck系数,且随着填充分数的增加,Seebeck系数分别逐渐降低;Ba8Ga16Zn2Si28化合物在测试温度范围内表现出较好的电性能,在1000K处具有最大的功率因子1.03×10-3 W/(m·K2).     

改善光谱特性的980nm 宽面刻槽FP腔半导体激光器

设计并制备了一种新型宽面刻槽结构的FP谐振腔半导体激光器。运用一种新型的半解析的设计方法,我们通过向常规的980nm宽面FP谐振腔中刻蚀少量的槽来引入有效折射率微扰,以期实现器件光谱特性的显著改善。低密度的刻槽结构通过常规光刻和干法刻蚀工艺来实现,实验结果发现：器件典型的半高谱宽小于0.4nm,同时在10℃-60 ℃的测试温度范围内,该器件的波长随温度漂移也由0.26 nm/℃ 降低为0.07 nm/℃。以上实验结果表明:宽面FP腔中的刻槽结构能够明显改善器件的光谱特性.     

不同箔坝位置关系下浮动坝箔片端面气膜密封性能研究

提出一种具有浮动密封坝的箔片端面气膜密封(FSD-CFFGS),并以此为研究对象建立密封气弹耦合润滑理论模型,采用有限差分法求解可压缩气体的雷诺方程,分别在箔片端面高于、等于和低于密封坝平面三种关系下系统研究支撑箔柔度系数对膜压、形变及密封性能的影响规律,探究FSD-CFFGS的工作原理和密封机理.综合考虑自适应性、开启性和控漏性,确定FSD-CFFGS支撑箔柔度系数优选范围.结果表明：当箔片端面高于密封坝平面时,密封流体动压效应显著,开启性能较好;高度差Δh取1.5～2.5μm、箔片区支撑箔柔度系数α₁取0.05～0.15、浮动坝区支撑箔柔度系数α₂取10^-5～10^-3时,FSD-CFFGS具有一定自适应能力并能保证较好的开启性和控漏性.     

基于GaAs膜的GaInP/AlGaInP无杂质空位扩散诱导量子阱混杂的研究（英文）

在红光半导体激光器芯片上采用GaAs介质膜进行无杂质空位扩散诱导量子阱混杂研究。激光器芯片的有源区由一个9 nm厚的GaInP量子阱和两个350 nm厚的AlGaInP量子垒构成,利用MOCVD方法在芯片表面生长GaAs介质膜。在950℃的情况下进行不同时长不同GaAs层厚度的高温快速热退火诱发量子阱混杂。通过光致发光光谱分析样品混杂之后的波长蓝移情况和光谱半峰全宽变化规律。当退火时间达到120 s时,样品获得53.4 nm的最大波长蓝移;在1 min退火时间下获得18 nm的最小光谱半峰全宽。     

Zn掺杂n型笼合物Ba8Ga16-2xZnxGe30+x的热电传输特性

用高温熔融结合放电等离子烧结法制备了Zn掺杂单相n型Ba₈Ga_16-2xZn_xGe_30+x笼合物,探索了Zn对Ga的取代对其热电传输特性的影响规律.研究结果表明,n型Ba₈Ga_16-2xZn_xGe_30+x化合物的电导率随着x的增加逐渐增 关键词： 热电传输性能 n型笼合物 框架取代     

多壁碳纳米管对p型Ba0.3FeCo3Sb12化合物热电性能的影响

用两步固相反应法合成了p型Ba填充方钴矿化合物Ba^0.3FeCo³S b^１2，并采用放电等离子烧结法(SPS)制备了Ba^0.3FeCo³Sb^１2／多壁碳纳米管复合材料. 研究了Ba^0.3FeCo³Sb^１2／多壁碳纳米管复合 材料的结构及多壁碳纳米管对 其热电性能的影响规律：SEM分析表明多壁碳纳米管比较均匀地分布在Ba^0.3 FeCo³S b^１2基体中；随着碳纳米管添加量的增加，Ba^0.3FeCo3Sb^１2/多壁碳 纳米管复合材料的电导率下降、塞贝克系数略微下降、晶格热导率大幅度降低，当碳纳米管 含量为5％时其晶格热导率最小；当碳纳米管的含量为3％时，本研究得到的Ba^{0.3FeCo3Sb１2/碳纳米管复合材料的最大ZT值达078.}     

多壁碳纳米管对p型Ba0.3FeCo3Sb12化合物热电性能的影响

用两步固相反应法合成了P型Ba填充方钴矿化合物Ba0.3FeCo3Sb12，并采用放电等离子烧结法(SPS)制备了Ba0.3FeCo3Sb12／多壁碳纳米管复合材料．研究了Ba0.3FeCo3Sb12／多壁碳纳米管复合材料的结构及多壁碳纳米管对其热电性能的影响规律：SEM分析表明多壁碳纳米管比较均匀地分布在Ba0.3FeCo3Sb12基体中；随着碳纳米管添加量的增加，Ba0.3FeCo3Sb12／多壁碳纳米管复合材料的电导率下降、塞贝克系数略微下降、晶格热导率大幅度降低，当碳纳米管含量为5％时其晶格热导率最小；当碳纳米管的含量为3％时，本研究得到的Ba0.3FeCo3Sb12／碳纳米管复合材料的最大ZT值达0．78．     

I型锗基笼合物Ba8Ga16-xSbxGe30的合成及热电性能

用高温熔融结合放电等离子烧结（SPS）方法合成了Sb掺杂的单相n型Ba8Ga16-xSbxGe30化合物，探索了Sb对Ga的取代对其热电性能的影响规律．研究结果表明：随着Sb取代分数x的增加，Seebeck系数逐渐降低，Seebeck系数峰值对应的温度向低温方向偏移．电导率随着x的增加先增大后减小，当x=2时达到最大值．Sb取代Ga后对化合物的热性能有较大影响，其热导率和晶格热导率都有不同程度的降低．在所有n型Ba8Ga16-xSbxGe30化合物中，Ba8Ga14Sb2Ge30化合物的ZT值最大，在950K左右其最大ZY值达1．1．     

Si杂质扩散诱导InGaAs/AlGaAs量子阱混杂的研究（英文）

光学灾变损伤(COD)常发生于量子阱半导体激光器的前腔面处,极大地影响了激光器的出光功率及寿命。通过杂质诱导量子阱混杂技术使腔面区波长蓝移来制备非吸收窗口是抑制腔面COD的有效手段,也是一种高效率、低成本方法。本文选择了Si杂质作为量子阱混杂的诱导源,使用金属有机化学气相沉积设备生长了InGaAs/AlGaAs量子阱半导体激光器外延结构、Si杂质扩散层及Si 3 N 4保护层。热退火处理后,Si杂质扩散诱导量子阱区和垒区材料互扩散,量子阱禁带变宽,输出波长发生蓝移。退火会影响外延片的表面形貌,而表面形貌则可能会影响后续封装工艺中电极的制备。结合光学显微镜及光致发光谱的测试结果,得到825℃/2 h退火条件下约93 nm的最大波长蓝移量,也证明退火对表面形貌的改变,不会影响波长蓝移效果及后续电极工艺。     

An asymmetric broad waveguide structure for a 0.98-μm high-conversion-efficiency diode laser

A novel asymmetric broad waveguide diode laser structure was designed for high power conversion efficiency（PCE）.The internal quantum efficiency,the series resistance,and the thermal resistance were theoretically optimized.The series resistance and the thermal resistance were greatly decreased by optimizing the thickness of the P-waveguide and the P-cladding layers.The internal quantum efficiency was increased by introducing a novel strain-compensated GaAs0.9P0.1/InGaAs quantum well.Experimentally,a single 1-cm bar with 20% fill factor and 900 μm cavity length was mounted P-side down on a microchannel-cooled heatsink,and a peak PCE of 60% is obtained at 26.3-W continuous wave output power.The results prove that this novel asymmetric waveguide structure design is an efficient approach to improve the PCE.