二维光子晶体全光异或门的设计及研究

分析了二维光子晶体马赫-曾德尔干涉仪的传输特性,将二维光子晶体波导、环形腔和马赫-曾德尔干涉仪有效结合,提出了一种基于二维光子晶体马赫-曾德尔干涉仪的异或门设计。用平面波展开法分析二维光子晶体能带结构,并用时域有限差分法验证光信号在该器件中的电场稳态分布。结果表明,该结构能够实现异或逻辑,且具有高逻辑对比度7.88 dB,快速响应周期0.388 ps和高传输速率7.87 Tbit/s;并且该器件结构尺寸仅为13 μm×14 μm,易于集成。该异或逻辑结构中引入了二维光子晶体马赫-曾德尔干涉仪,使得光子晶体逻辑门结构的设计更加多样,并为二维光子晶体半加器与全加器的设计提供了基础,具有重要的研究意义。     

电场辅助电化学法沉积ZnO纳米线

采用电场辅助电化学沉积的方法成功的在阳极氧化铝模板中沉积出ZnO纳米线阵列.透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)测试结果表明,制备的纳米线是单晶ZnO纳米线,形貌均匀,直径大约为60nm,并且择优于(101)晶面.我们对生长过程中所加辅助电场的作用给出了初步的解释.     

基于石墨烯/纳米金/壳聚糖复合膜固定化酶的有机磷生物传感器

将乙酰胆碱酯酶(AChE)固定到还原态氧化石墨烯(rGO)/纳米金(Au NPs)/壳聚糖(CS)复合膜修饰的玻碳电极表面,制备了高灵敏度的电化学生物传感器,用于有机磷农药的检测。由于rGO具有较大的比表面积和良好的导电性,复合材料不仅为保持AChE的生物活性提供了良好的生物相容环境,而且rGO/Au NPs的协同作用也提高了传感器的灵敏度。CS/SiO2复合溶胶-凝胶网格状的结构为酶的固定化提供了良好的载体。农药抑制率与乐果浓度的负对数在0.1~10.0ng/mL范围内呈线性关系,检出限为0.02ng/mL(S/N=3)。     

纳米结构氧化镍缓冲层对蓝色有机发光二极管性能的影响

在阳极和空穴传输层分别引入氧化镍纳米结构缓冲层,制备了蓝色有机发光二极管,对二极管的电学和光学特性进行了测试分析,研究了采用电化学方法制备的氧化镍纳米结构对器件的影响.结果表明,纳米结构氧化镍缓冲层能够有效地提高空穴-电子对的产生和复合效率,它的引入带来了高效的空穴注入及发光层中的载流子平衡,能有效提高有机发光二极管的电致发光特性.氧化镍缓冲层沉积时间为30 s的器件具有最高的亮度和电流效率,分别为42 460 cd/m2和24 cd/A,该器件的CIEx,y 色坐标为(0.212 9,0.325 2).     

高κ栅介质肖特基源、漏极Ge-pMOSFET的电学特性

利用紫外曝光光刻技术和精简的半导体加工工艺,用一步光刻制备了以HfO_2为高κ栅介质,NiGe为肖特基源、漏极的Ge-pMOSFET器件,并在栅极中引入厚度1 nm的Si层对HfO_2和Ge接触界面进行了钝化处理.器件的电学特性测试结果表明,Si钝化效果显著,不仅可确保HfO_2有较高的κ值(22),约为钝化前(κ=10)的两倍,还提高了器件的开启速度和开关比;器件亚阈值摆幅降低为钝化前的50%,开关比从钝化前的105提高至770,提高了约7倍,表明Si钝化是提高器件性能的关键.探讨了Ge-pMOSFET器件呈现双极性的原因,认为肖特基源、漏极在正向栅压下易击穿是导致该现象的主要因素.     

氮化铁薄膜晶相合成热分析及其磁性

研究Fe-N体系晶相转变(相变)规律对于高效合成高自旋极化率的g'-Fe4N薄膜材料非常重要.利用同步热分析(TG-DSC)研究了氮化铁薄膜的相变规律. TG-DSC的结果显示,在10℃/min的升温速率下,g'-FeN薄膜在常温到800℃之间共有5次相变,分别为I,g'-FeN→x-Fe2N;II,x-Fe2N→e-Fe3N;III,e-Fe3N→g'-Fe4N; IV, g'-Fe4N→g-Fe;以及V, g-Fe→a-Fe.利用真空退火技术有效调控了氮化铁薄膜的晶相.X-射线衍射测试结果显示,直接在纯氮气中溅射得到的氮化铁薄膜是单相的g'-FeN,经350, 380和430℃退火可分别获得单相的x-Fe2N, e-Fe3N和g'-Fe4N.研究了氮化铁薄膜的磁学性能.振动样品磁强计测试结果显示, g'-Fe4N薄膜在面内/面外表现出明显的磁各向异性,属于典型的磁形状各向异性.     

网络化智能传感器

网络化智能传感器是传感技术发展的主要趋势。嵌入式微处理器是网络化智能传意器的核心。现场总线技术和工业以太网技术的发展是智能传感器网络化的基础。     

溶胶-凝胶法制备纳米SnO_2多孔气敏薄膜研究

介绍以SnCl2为原料,乙醇为溶剂,HCl为催化物,用溶胶-凝胶法制备SnO2薄膜的研究结果.研究发现,制备的薄膜为非晶体结构.经热处理后,形成四方相的金红石结构.通过X射线衍射谱和扫描电子显微镜对样品的结构分析表明,随着退火温度的升高,薄膜的结晶程度逐渐提高、粒径逐渐增大;在溶剂中加入表面活性剂聚乙二醇后可以使薄膜表面形貌得到明显改善,晶粒分布变窄,空隙率大大增加,成为一种多孔结构.由于其比表面积大大增强,因而气敏特性会得到显著提高.     

嵌入式数据采集系统的研究

将微处理器 (MPU)微控制器 (MCU) ,DSP等可编程计算部件应用于数据采集系统中 ,可以极大地提高数据采集系统的静态、动态、瞬态测量特性 ,诸如 :量程、增益、时间漂移、温度漂移、采样速率、抗干扰能力等。应用带有内置A/D转换器的微处理器 ,使数据采集系统电路更简化 ,体积更小 ,信噪比更高 ,成本更低。为了能采集较宽频率范围内的模拟信号 ,必须设计一个高性能的采样频率变换电路 ,以便根据需要 ,方便灵活地设定采样频率 ,同时 ,还要降低采样孔径的抖动 ,进一步提高系统性能。     

磁性荧光免疫纳米探针的制备及检测应用

建立了一种基于磁性荧光免疫纳米探针的竞争性免疫分析法并用于检测人免疫球蛋白G(_{Ig G}),蛋白G被用作抗体与磁性纳米团簇定向结合的衔接蛋白.将蛋白质修饰的磁性纳米团簇与荧光猝灭剂(_DABCYL)标记的山羊抗人Ig G偶联,然后与羧基荧光素(_FAM)标记的人Ig G孵育,得到磁性荧光纳米复合免疫探针,最后与目标分析物(人Ig G)孵育,进行竞争性免疫反应.结果表明,抗体的定向连接可以有效避免其抗原活性位点被包覆,而小尺寸的纳米团簇可以起到信号放大作用,从而提高检测灵敏度.该探针检测Ig G的线性范围为0.06～146.00nmol^·L^-1,检测限为0.02nmol·L^-1(S/N=3),其抗干扰能力强,并且能够用于人血清中Ig G的检测.