基于晶向优化和Sn合金化技术的一种2.45G弱能量微波无线输能用Ge基肖特基二极管

肖特基二极管是2.45 G弱能量密度无线能量收集系统的核心器件,其性能决定了系统整流效率的上限.从材料设计角度出发,利用晶向优化技术和Sn合金化技术,提出并设计了一种大有效质量、大亲和能和高电子迁移率的Ge基复合半导体.在此基础上,进一步利用器件仿真工具,设定合理的器件材料物理参数与几何结构参数,实现了一种2.45 G弱能量微波无线输能用Ge基肖特基二极管.基于该器件SPICE模型的ADS整流电路仿真表明:与传统Ge肖特基二极管相比,该新型Ge基肖特基二极管在输入能量为–10—–20 d Bm的弱能量工作区域,能量转换效率提升约10%.本文技术方案及相关结论,可为解决2.45 G弱能量密度无线能量收集系统整流效率低的问题提供有益的参考.     

基于电流丝法的多级同步感应线圈炮电枢温升计算

针对同步感应线圈炮常用的导体圆筒式电枢,结合电流丝法,建立了电枢温升计算模型;通过搭建三级同步感应线圈炮试验平台,验证了计算模型的正确性,并分析了电枢材料和剖分设置对电枢温升计算的影响。结果表明：发射过程中电枢的最高温升位于其底部外侧,电枢前端也有较高温升;当调节载荷使铜、铝电枢等质量时,前者的温升虽然更高,但温升对其发射效率的影响却小于后者,这是因为铜的电阻率温度系数小于铝;电枢的剖分设置对电枢温升的计算的影响比较明显。因此从电枢温升对发射过程的影响来看,铜电枢比铝电枢更适合用于高速发射。     

铕配合物共掺杂电致发光器件效率滚降的延缓(英文)

将Alq3[tris(8-hydroxyquinoline)aluminium]和Eu(TTA)3phen(TTA=thenoyltrifluoroacetone,phen=1,10-phenanthroline)共掺杂进入主体材料CBP(4,4′-N,N′-dicarbazole-biphenyl)中,我们制作并研究了一系列电致发光器件。经过优化Alq3的掺杂浓度,在不改变色纯度的情况下,器件的效率滚降被大幅降低并获得了近乎加倍的最大亮度。发光层中的Alq3分子不仅促进了电子的注入和传输,还延缓了空穴的传输。借助电致发光光谱,我们证实Alq3分子作为阶梯加速空穴从CBP分子到Eu(TTA)3phen分子的迁移,从而促进了电子和空穴在Eu(TTA)3phen分子上的平衡。因此,我们认为器件的效率滚降受到抑制的原因有两点:一是复合区间的加宽,二是Eu(TTA)3phen分子上空穴和电子的分布更加平衡。     

光学复用大视场成像研究

为了简化光学复用成像系统复杂度和降低对编码方式的要求,基于反射镜旋转完成通道编码,构建了结合分束镜和光学成像系统实现双通道混叠成像的实验装置.为实现混叠图像的有效解混叠,提出了利用特征点检测与匹配方法实现多幅混叠图像之间平移量的自动识别,进而构建出具有亚像素精度的双通道光学复用成像系统的系统复用矩阵,并采用梯度投影稀疏重建算法完成基于多幅图像的双通道图像重建,最终实验实现了光学成像系统视场角的2倍放大.此外,对所提方法在其他场景的适应性也进行了实验验证,表明了其可在不改变焦平面探测器的情况下实现光学成像系统视场角的有效放大,大大节约了大视场光学成像系统的研制成本.     

铕配合物共掺杂电致发光器件效率滚降的延缓

将Alq₃[tris(8-hydroxyquinoline)aluminium]和Eu(TTA)₃phen(TTA=thenoyltrifluoroacetone,phen=1,10-phenanthroline)共掺杂进入主体材料CBP(4,4’-N,N’-dicarbazole-biphenyl)中,我们制作并研究了一系列电致发光器件。经过优化Alq₃的掺杂浓度,在不改变色纯度的情况下,器件的效率滚降被大幅降低并获得了近乎加倍的最大亮度。发光层中的Alq₃分子不仅促进了电子的注入和传输,还延缓了空穴的传输。借助电致发光光谱,我们证实Alq₃分子作为阶梯加速空穴从CBP分子到Eu(TTA)₃phen分子的迁移,从而促进了电子和空穴在Eu(TTA)₃phen分子上的平衡。因此,我们认为器件的效率滚降受到抑制的原因有两点：一是复合区间的加宽,二是Eu(TTA)₃phen分子上空穴和电子的分布更加平衡。     

Wafer-Level Testable High-Speed Silicon Microring Modulator Integrated with Grating Couplers

A wafer-level testable silicon-on-insulator-based microring modulator is demonstrated with high modulation speed, to which the grating couplers are integrated as the fiber-to-chip interfaces. Cost-efflcient fabrications are realized with the help of optical structure and etching depth designs. Grating couplers and waveguides are patterned and etched together with the same slab thickness. Finally we obtain a 3-dB coupling bandwidth of about 6Ohm and 10 Gb/s nonreturn-to-zero modulation by wafer-level optical and electrical measurements.     

离子束辅助沉积对类金刚石膜结构影响的计算机模拟

采用分子动力学(MD)模拟研究了离子束辅助沉积(1BAD)生长类金刚石(DLC)膜的物理过程.分 别选C₂分子和Ar离子作为沉积源和辅助沉积粒子.改变Ar的入射能量和到达比(A r／C)，研 究了它对DLC膜结构的影响.重点讨论了Ar辅助沉积引起表面原子的瞬间活性变化对薄膜结构 产生的影响.分析表明，由于Ar离子的轰击引起的能量和动量的传递，大大地增强了C原子在 表面的反冲动能及迁移概率，增加了合成薄膜的SP³键含量.研究结果和实验 观察一致，并从合成机理上给出了一些定量解释. 关键词： 类金刚石膜 离子束辅助沉积 分子动力学模拟     

皮肤组织容积脉搏波400~1000 nm光谱特性仿真研究

根据皮肤组织解剖结构特性建立了六层层状模型,并给出了皮肤组织各层的特性参数;考虑了氧合血红蛋白和还原血红蛋白的吸收特性,依据皮肤组织各层的水、血、脂肪、血氧饱和度含量以及血管大小给出了皮肤组织各层的光谱吸收系数;对不同波长散射系数做了适当简化,给出了皮肤组织各层的光谱散射系数。利用蒙特卡罗方法仿真血管组织在收缩与舒张两种状态下, 400~1 000 nm波长光在皮肤组织多层模型中的传输过程,并通过统计大量光子的分布特性,获得了皮肤组织光谱反射系数,并利用模拟所得的两种状态下的反射系数计算得到了光谱容积脉搏波幅度。仿真结果表明,当入射光强一定时,绿光的容积脉搏波幅度优于红光和蓝光。通过计算不同波长光沿皮肤组织深度方向光能流率衰减为1/e时对应的皮肤组织深度,获得了皮肤组织光谱穿透深度。结果显示,血管舒张状态下蓝光和绿光的穿透深度较小,蓝光大部分只能达到表皮层,绿光能到达微循环层,红光可直达真皮层。考虑到光在皮肤组织中传播包含了一个从收缩到舒张的动态过程,基于此,根据穿透深度定义了脉搏波信号产生深度,利用血管舒张与收缩两种不同状态下的穿透深度计算得到了光谱产生深度。结果表明,不同波长光产生深度大于其穿透深度,蓝光产生深度较浅,且其受到的血液吸收调制较小,因而其获得的脉搏信号易受噪声干扰;红光的容积脉搏波产生深度较大,但是相比于绿光其受血液吸收调制较小,且绿光产生深度足够达到真皮血管层,因而红光容积脉搏波的幅度小于绿光。上述仿真结果明确了皮肤组织部分光谱特性,为皮肤组织多光谱容积脉搏波的精确获取及其他相关研究提供了一定的理论基础。     

β-Zn3(PO4)2∶Mn2+,B3+长余辉发光材料的性能

采用高温固相法分别合成了β-Zn3(PO4)2∶Mn2 和不同HBO3含量的β-Zn3(PO4)2∶Mn2 ,B3 红色长余辉材料。XRD结果表明,HBO3的加入对于β-Zn3(PO4)2物相的形成和结晶温度并没有显著影响。从不同样品的激发和发射光谱可以看出,HBO3的加入并没有改变其激发和发射光谱位置,而对其强度有一定影响。对于Zn2.85(P1-x/2O4)2∶Mn20. 15,Bx3 来说,当B3 加入量为x=0.05时发光强度最强;而对其余辉衰减光谱来说,HBO3的加入明显提高了材料的余辉性能,并且当B3 加入量为x=0.1时余辉性能最强,这是由于B3 的不等价取代增加了材料中的陷阱而导致的结果。     

复杂中空结构材料的构筑及能源应用

随着能源问题的日益突显,开发新型多功能材料以满足能源存储与转换应用的需求变得尤为重要.在众多功能材料中,复杂中空结构材料由于其独特的结构和物理化学特性而备受关注.本文综合评述了复杂中空结构材料的普适性构筑方法(硬模板法、软模板法、自模板法、次序模板法和选择性刻蚀法)及在能源方面的应用(锂/钠/钾离子电池、锂硫电池、超级电容器、电催化、光催化及染料敏化电池等).最后,对复杂空心结构研究领域存在的问题及未来的发展方向进行了展望.