基于紫外激光瑞利散射大气密度测量的研究

大气密度的准确测量在气象、航空航天等领域都有重要的意义.本文介绍了一种适合于机载的基于紫外激光(波长266 nm)瑞利散射测量大气密度的系统,并针对平流层下层大气进行了分析、计算,讨论了激光器、ICCD参数以及系统结构对于测量结果的影响.     

薄膜体声波谐振器温度-频率漂移特性分析

薄膜体声波谐振器(FBAR)的谐振频率会受外界环境温度的影响而产生漂移,对于FBAR滤波器而言,这种温度-频率漂移特性会导致其中心频率、插入损耗、带内纹波等性能发生变化,降低其在电学应用中的可靠性。应用ANSYS有限元分析软件,对一个典型Mo-AlN-Mo结构的FBAR进行温度-频率漂移特性的仿真,在-50⁺150℃温度范围内得到其温度频率系数为-33.6×10-6/℃。通过在FBAR结构中添加一层正温度系数的补偿层,分析了补偿层厚度对FBAR温度-频率漂移特性、谐振频率和机电耦合特性的影响。设计的温度补偿FBAR其温度频率系数为0.872×10-6/℃,比未添加补偿层时有很大改善。     

基于透射光谱确定微晶硅锗薄膜的光学常数

结合多层结构模型以及柯西色散公式,给出一种由透射谱提取微晶硅锗(μc-Si1-x Gex:H)薄膜光学常数的Matlab方法。与Swanepeol方法、PUMA(pointwise unconstrained minimization approach)方法相比,Matlab法通过透射率极值的位置而非幅值计算折射率,能够避免幅值大小偏差所造成的影响,得到更准确的光学常数,拟合精度能提高1个数量级。计算所得不同Ge含量的光学常数表明,μc-Si1-x Gex:H在整个波长范围内有更高的吸收系数和折射率,并且二者随Ge含量增加而增加。由ASA(advanced semiconductor analysis)进一步计算表明,相对于μc-Si:H电池,当本征吸收层较薄时相同厚度的μc-Si1-x Gex:H电池从400nm开始即能表现出更高的量子效率(QE)响应,当本征吸收层较厚时相同厚度的μc-Si1-x Gex:H电池在近红外区域的QE响应依然优势明显。并且,在获得相同电流密度的情况下,μc-Si1-x Gex:H电池能够明显降低本征吸收层厚度,因而能够有效降低Si基薄膜太阳电池的制造成本。     

基于多波段混合气体吸收谱线的波长标定方法研究

为实现光纤扫描光源宽调谐范围内输出波长的高精度标定,提出了一种基于多波段混合气体吸收谱线的波长标定方法。采用分段阈值二阶导极值法和洛伦兹线型拟合法从混合气体吸收光谱中提取多条谱线中心位置,以其波长和驱动电压为参考点对Fabry-Perot(F-P)可调谐滤波器的迟滞非线性特性进行二次多项式拟合标定。将C2H2在C波段的吸收带与CO2在L波段的吸收带相结合,选取了21条C2H2谱线和16条CO2谱线作为波长参考。将本方法用于C+L波段的光纤光栅(FBG)波长解调,在0~60℃范围内波长拟合标准差小于3.3pm,线性相关系数大于0.999 8,系统稳定性误差小于2.6pm。     

周期极化KTP晶体532nm倍频连续绿光输出

研究了高压电场极化法制作周期极化(PP)钛氧磷酸钾(KTP)的关键技术,实现了z切1mm厚、光栅周期Λ=9.0μm的熔融生长的KTP晶体的周期性极化反转。样品互作用长度为3mm,经Nd:YAG输出的连续1.064μm倍频(SHG)实验测试,在室温(32℃)条件下得到功率为20μW的532nm连续绿光输出。归一化倍频效率约为0.0089%/(W·cm)。     

微晶硅薄膜太阳电池中孵化层研究

对甚高频等离子体增强化学气相沉积技术制备的微晶硅薄膜太阳电池进行了研究.喇曼测试结果显示:微晶硅薄膜太阳电池在p/i界面存在着一定的非晶孵化层.孵化层的厚度随硅烷浓度的增加或辉光功率的降低而增大.可以通过适当的硅烷浓度或适当的辉光功率来降低孵化层的厚度.     

过渡区p层在高速沉积非晶硅薄膜电池中的应用

研究了采用甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术沉积从微晶相向非晶相相变的过渡区p层,并将其作为电池的窗口层应用到高速沉积的非晶硅薄膜电池中。通过调整p层的沉积参数,获得不同p层的暗电导率从1.0E-8S/cm变化到1.0E-1S/cm,并获得了从微晶相向非晶相转变的过渡区p层。实验发现,电池的开路电压Voc随p层SiH4浓度的增加先增加后降低,当p层处在过渡区时达到最大;p层处在过渡区时电池的短路电流Isc和填充因子FF都得到了不同程度的提高。在p/i界面引入buffer层后,能进一步显著提高电池的FF和Voc。在过渡区p层作为电池窗口层,没有背反射电极,本征层沉积速率为1.5nm/s情况下获得效率达8.65%(Voc=0.89V,Jsc=12.90mA/cm2,FF=0.753)的高速非晶硅薄膜电池。比较了过渡区P层与P-a-SiC:H分别作为电池窗口层对于电池性能特别是FF的影响,由于存在结构演变的原因,FF对于过渡区P层厚度的依赖大于后者。     

衬底温度对ZnO纳米结构的影响

利用超声喷雾热解(USP)技术,以普通玻璃为衬底,制备了不同衬底温度下的系列ZnO薄膜.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了衬底温度对ZnO结构的影响.结果表明,薄膜的微观结构随衬底温度变化显著.在410℃获得了ZnO纳米棒,纳米棒直径在50 nm左右,沿c轴择优生长,结晶质量较好.     

差分探测器偏振光学相干层析信号分析

分析了使用差分探测器的偏振光学相干层析(PS-OCT)统噪声,讨论影响系统信噪比(SNR)的因素,模拟SNR随这些因素的变化趋势,根据分析得出实现最佳SNR的参数条件,为提高PS-OCT系统SNR提供了理论依据.相关实验验证了模拟结果的正确性.     

PET柔性衬底上低温沉积ITO薄膜性能的研究

采用反应热蒸发的方法,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料衬底上制备In2O3:Sn(ITO)薄膜.鉴于塑料对温度的敏感性,详细研究了衬底温度对其上沉积的ITO薄膜的微观结构及光电性能的影响,在低温条件下(Ts=140℃)获得电阻率为7.52×10-4Ωcm,可见光范围内的透过率大于80%和结构特性良好的薄膜,并将其应用于PIN型太阳电池的前电极,获得了转换效率为4.41%的柔性非晶硅(a-Si)薄膜太阳电池.