A Novel Contactless Method for Characterization of Semiconductors：Surface Electron Bean Induced Voltage in Scanning Electron Microscopy

We present a novel contactless and nondestructive method called the surface electron beam induced voltage (SEBIV) method for characterizing semiconductor materials and devices.The SEBIV method is based on the detection of the surface potential induced by electron beams of scanning electron microscopy (SEM).The core part of the SEBIV detection set-up is a circular metal detector placed above the sample surface.The capacitance between the circular detector and whole surface of the sample is estimated to be about 0.64pf.It is large enough for the detection of the induced surface potential.The irradiation mode of electron beam (e-beam) influences the signal generation When the e-beam irradiates on the surface of semiconductors continuously,a differential signal is obtained.The real distribution of surface potentials can be obtained when a pulsed e-beam with a fixed frequency is used for irradiation and a lock-in amplifier is employed for detection.The polarity of induced potential depends on the structure of potential barriers and surface states of samples.The contrast of SEBIV images in SEM changes with irradiation time and e-beam intensity.     

在溴化钾粉末中掺入大量α-炭化硅压片的异常红外透射光谱研究

在光谱学实践中，通常由于带测样品颗粒在本征吸收峰附近产生可观的附加散射消光，致使表观吸收峰偏离实际位置，从而得到不的光谱，这就是我们常要采取措施尽量避免的克里斯坦森（Christiansen）效,这一就是在制作压片（例如溴化钾）时，待测样品含量要少（少于2％）。在一次实验中，当在KBr粉末中掺入大量（而非正常要求的少许）的α-SiC微粉后，得到了一个在1052.33cm^-1处有一个尖峰的中红外透射谱。我们发现，这个新现象非常有趣，它与克里斯坦森效应表面上相反，但都可用Lorentz色散模型给予精确地解释。于是称它为反克里斯坦森效应，在该效应出现的频率处两种材料的折射率相等，且吸收系数都非常小。这个新现象也非常有意义，它可用来制造新型的带通滤波器以及准确测定某些材料的折射率等。     

MOCVD生长的GaN单晶膜透射光谱研究

采用MOCVD技术在Al2O3(0001)衬底上生长了GaN薄膜，使用透射光谱、光致发光光谱和X射线双晶衍射三种技术测试了五类GaN薄膜样品，实验结果表明：GaN薄膜透射谱反映出的GaN质量与X射线双晶衍射测量的结果一致，即透射率越大，半高宽越小，结晶质量越好；而X射线双晶衍射峰半高宽最小的样品，其PL谱的带边峰却很弱，这说明PL谱反映样品的光学性能与X射线双晶衍射获得的结晶质量不存在简单的对应关系，同时还报导了一种特殊工艺生长的高阻GaN样品的RBS／沟道结果。     

铯原子汽室中光学厚度的实验测量与精确模拟EI北大核心CSCD

对铯原子汽室中不同能级和不同温度的原子在不同光强和不同偏振光作用下的光学厚度进行了实验测量。理论上通过建立每个塞曼子能级的速率方程,利用龙格-库塔算法求得了布居数随时间演化的数值解,从而得到了依赖于时间的吸收系数。考虑到原子热运动以及光束束宽对光学厚度的影响,利用数值积分得到了原子共振频率附近的平均吸收系数,进而利用比尔法对光通过铯原子汽室的透射曲线进行了精确的拟合,最终得到了实验系统中原子汽室光学厚度的精确值。理论分析和实验结果表明,随着温度的升高,光学厚度迅速增大;随着光强的增加,光学厚度略有变小。     

透射和反射高光谱成像的马铃薯损伤检测比较研究

针对马铃薯损伤部位随机放置会影响检测精度的问题,提出从正对相机、背对相机及侧对相机三个方向,应用透射和反射高光谱成像技术采集马铃薯图像,进行透射和反射高光谱成像的马铃薯损伤检测比较研究。对透射和反射高光谱图像进行独立成分(IC)分析和特征提取,利用所得特征对反射图像进行二次IC分析,对透射和反射光谱进行变量选择,最终分别建立基于反射图像、反射光谱、透射光谱的马铃薯损伤定性识别模型;对识别准确率高的模型做进一步优化,采用子窗口排列分析(SPA)算法对透射光谱的特征做二次选择得到3个光谱变量,并建立任意放置的马铃薯损伤识别最优模型。试验结果表明,基于反射图像、反射光谱建立的模型识别准确率较低,其中基于反射图像的马铃薯碰伤,侧对相机识别准确率最低为43.10%;基于透射光谱信息建立的模型识别准确率较高,损伤部位正对、背对相机的识别准确率均为100%,侧对相机为99.53%;马铃薯损伤识别最优模型对任意放置的损伤识别准确率为97.39%。应用透射高光谱成像技术可以检测任意放置方向下的马铃薯损伤,该研究可为马铃薯综合品质的在线检测提供技术支持。     

电子辐照诱发固态相变导致的氮化硼纳米结构生长

报道了N+离子轰击产生的氮化硼(BN)纳米结构,及在电子辐照时结构演化的高分辨透射电子显微镜的原位测定结果.应当强调的是,这种类富勒烯和发夹结构的演化,实际上是电子辐照诱发固态相变的发展,观察中发现的一些BN颗粒、卷曲物,可以被认为是类富勒烯等纳米结构形成的前体或早期阶段.提出了一种类富勒烯等结构的电子辐照动力学模型,并进行了讨论. 关键词： 氮化硼 电子辐照 透射电子显微镜 氮化硼纳米形成物     

射线检测管道垢厚方法的研究进展

报告了我国开展射线检测原油管道垢厚的研究进展. 介绍了γ射线透射检测垢厚的基本原理、 模拟实验装置及主要研究成果. 研究表明, 研制透射型测垢仪是可行的. 另外, 还给出了南京大学关于表面型中子测垢仪和γ射线测垢仪的初步预研结果.     

Enhanced near infrared emission in water-soluble NdF3 nanocrystals by Ba2+ doping

A simple and efficient method for the synthesis of water-soluble NdF3 and NdF3:Ba2+ nanocrystals under hydrothermal conditions is established. The method involves the coating of the nanocrystals with a layer of hydrophilic polymer polyvinylpyrrolidone (PVP). The as-prepared products are characterized by powder X-ray diffraction, field emission scanning electronic microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and photoluminescence spectroscopy. The PVP coating transforms the nanocrystals into a biocompatible material and improves the fluorescence intensity of NdF3 in the near infrared (NIR) region. The morphology of the nanoparticles changes, whereas the fluorescence intensity of NdF3 in the NIR region increases when a small amount of Ba2+ is doped into the NdF3/PVP nanoparticles.     

可见/近红外漫透射光谱结合CARS变量优选预测脐橙可溶性固形物

可溶性固形物(SSC)是脐橙重要内部品质之一。采用QualitySpec型光谱仪在350～1000 nm波段范围采集脐橙的可见/近红外漫透射光谱,采用CARS(competitive adaptive reweighted sampling)变量选择方法筛选出与脐橙SSC相关的重要变量,并与无信息变量消除(UVE)及连续投影算法(SPA)比较。最后,对选择的38个重要波长变量应用偏最小二乘(PLS)回归建立脐橙SSC预测模型,并对未参与建模的75个样品进行预测。研究结果表明,CARS方法优于UVE及SPA变量选择方法,能有效地筛选出重要波长变量。CARS-PLS建立的SSC预测模型优于全光谱的PLS模型,其校正集及预测集的相关系数分别为0.948和0.917,均方根误差分别为0.347%和0.394%。因此,可见/近红外漫透射光谱结合CARS方法可以预测脐橙可溶性固形物,CARS变量选择方法能有效简化预测模型和提高模型的预测精度。     

Effect of void formation during MEVVA tungsten ion implantation on the microstructure and surface properties of H13 die steel

H13 die steel was implanted with tungsten using a metal vapour vacuum arc (MEVVA) ion source. When the pulsed beam current density of tungsten ions increased to 6mA?cm^-2, some voids appeared in the high voltage electron microscope (HVEM) micrograph, which would disappear at an annealing temperature of 600℃. HVEM and x-ray diffraction were used for observing the phase structure of the annealed and un-annealed H13 steel after the steel was implanted. Results of wear and hardness tests indicated that whether the voids appear significantly influences the hardness and wear of H13 steel. Reasons for the formation of voids and the relation between the surface mechanical property and voids are discussed in terms of collision theory.