键合界面对面发射激光器光与热性质的影响

通过界面有效吸收系数的计算及界面对腔模的反射率的影响可知,采用双面键合技术制备面发射激光器应使键合界面处于驻波场分布零点位置,同时界面厚度应该小于20 nm以使器件光学性能受界面吸收系数的影响较小.采用有限元方法分析VCSEL温度分布,结果证实薄的键合界面使VCSEL有源区温度对界面的热导率和电导率改变不敏感,而厚的键合界面将可能使有源区温度有较大地升高,给器件带来严重的不良影响.亲水键合和疏水键合的SEM照片说明疏水处理界面较薄,适合用于器件的制备.而亲水处理界面厚度>40 nm,对器件的光、热特性不利 关键词： 键合 面发射激光器 热导率 电导率     

Co1-xNixSb3-ySey热电输运中晶界和点缺陷的耦合散射效应

结合机械合金化与放电等离子烧结工艺制备了Ni和Se共掺的细晶方钴矿化合物Co1-x NixSb3-ySey,研究了晶界和点缺陷的耦合散射效应对CoSb3热电输运特性的影响.通过Ni掺杂优化载流子浓度提高功率因子.在x=0.1时,功率因子达到最大值1750μWm-1K-2(450℃),是没有掺Ni试样的两倍.晶界和点缺陷的耦合散射机理使晶格热导率急剧下降,其中Co0.9Ni0.1Sb2.85Se0.15的室温晶格热导率降低至1.67Wm-1K-1,接近目前单填充效应所能达到的最低值1.6Wm-1K-1,其热电优值ZT在450℃时达到最大值0.53.将Callaway-Von Baeyer点缺陷散射模型嵌入到Nan-Birringer有效介质理论模型,对晶界散射和点缺陷散射的耦合效应对热导率的影响进行了定量分析,模型计算与实验结果符合.理论模型计算表明,当晶粒尺寸下降到50nm同时掺杂引入点缺陷散射后,Co0.9Ni0.1Sb2.85Se0.15的晶格热导率下降到0.8Wm-1K-1.     

铈掺杂Y3Al5O12热障涂层陶瓷材料的制备与性能研究EI北大核心CSCD

采用高温固相反应合成法制备不同组分的铈掺杂Y3Al5O12热障涂层陶瓷材料，利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、维氏硬度仪和激光导热仪研究Ce掺杂量对陶瓷材料物相组成、微观形貌、硬度和热导率的影响规律。结果表明：当Ce掺杂量x为0.01和0.02时，(Y1-xCex)3Al5O12呈单一YAG相，(Y0.99Ce0.01)3Al5O12的硬度最大，约为18.93 GPa;(Y0.98Ce0.02)3Al5O12的热导率最低，1000℃时约为1.95W·m-1·K-1。随着Ce掺杂量的增加，材料中出现Ce O2第二相且Ce4+的占比增多，粉体颗粒尺寸增大，陶瓷晶粒尺寸减小，导致(Y1-xCex)3Al5O12陶瓷材料的硬度和热导率均有所下降。     

功能化单壁碳纳米管的热导率

采用基于BrennerⅡ势的非平衡态分子动力学方法，模拟研究了300K温度下经氢化学修饰的(10,0)单壁碳纳米管的热导率.研究显示功能化后碳管的热导率有明显减小，当有一列碳原子被氢化后（功能化程度为5%），碳管的热导率减小了大约1/3，为了进一步解释这种功能化对碳纳米管热导率的影响，计算了不同功能化程度下碳纳米管的声子谱.     

介孔二氧化硅双重孔隙的导热特性研究

介孔二氧化硅颗粒的双重孔隙分布特征对材料的导热性能具有显著影响。本文通过微观形态表征分析了介孔二氧化硅的复合孔道，并基于受限空间内的气体分子动力学理论，构建了双重孔隙结构的热导率关联模型。为了验证理论模型的合理性与准确性，采用瞬态热带法测量了介孔二氧化硅材料(MCM-41和SBA-15)在0～30 MPa和20～550℃的环境压力及温度变化下的有效热导率。实验测量结果表明，本文理论模型可以有效预测介孔二氧化硅颗粒热导率的变化规律。进一步根据模型分析可知，材料热导率随着环境温度及压力的升高而增长，表现出明显的正相关性，同时其微观结构的差异也是热导率变化的决定性因素。     

Al2O3基导热聚合物中的热逾渗网络

添加高导热填料的有机聚合物是最常用的一种热界面材料.其中一种提升热导率的方式是采用不同形貌填料复合添加,结合各种填料的优点,取长补短.然而,由于有效介质理论的局限性,以及热逾渗理论的滞后研究,对于不同形貌填料的协同机制依旧缺乏探索.为了剔除不同材料的耦合影响,本文采用不同形貌的同种氧化铝作为填料,分别制备了添加氧化铝球、氧化铝片以及球/片1∶1混合的环氧树脂复合材料.通过稳态法测量样品的热导率,发现球/片1∶1混合样品热导率得到显著提升.结合热逾渗理论,以及对填料微观分析的观测,发现片状和球状填料复合添加的协同作用对热逾渗网络有促进作用.