收缩蛋白质分子的光学特性及其在蛋白质分子运动过程中的变化规律

本文用具有各向异性的光学晶体模拟肌肉收缩蛋白质分子，给出了描述收缩蛋白质光学特性的极化率张量表示，并讨论了在蛋白质分子运动过程中极化率张量的变化规律。基于这一理论分析，根据用光的椭圆偏振技术测得的单根青蛙肌纤维在僵直状态和松弛状态及在不同温度下的实验结果，我们认为，当肌纤维处于僵直状态时，其内部肌球蛋白分子（横桥部分）与肌动蛋白分子空间距离近，相互作用力强；而在松弛状态时，两种收缩蛋白分子空间距离远，相互作用力弱；当改变肌纤维所处溶液温度时，横桥与肌动蛋白分子的相对空间取向和相互作用力受到影响，较高温度时分子热运动会削弱肌球蛋白分子和肌动蛋白分子之间的作用，使横桥向粗肌丝骨架靠拢．     

非绝热近场光学诱导平滑硅表面微结构的电场模拟

如何进一步降低超光滑光学元件表面缺陷是现代超精密光学元件制作技术研究的热点之一。在传统抛光方法的基础上,引入非绝热近场光学诱导平滑硅表面微结构这一新型方法,进一步去除超光滑抛光表面残留的纳米级表面微缺陷,降低表面粗糙度。通过建立超光滑硅表面的微结构几何模型,采用时域有限差分法对表面微结构凸起在532 nm 激光作用下的局域电场增强进行数值模拟。对比不同尺度的微结构所激发的最大电场强度表明,在基底峰谷值小于25.5 nm 时,随微结构尺度递增,所激发的局域电场强度最大值约呈线性增长;随微结构倾斜率的逐渐递增,电场强度最大值也呈递增趋势。通过对激光诱导表面微结构调制电场的数值模拟,构建了硅表面微结构诱导平滑的物理图像,为描绘激光辐照下非绝热近场光学诱导平滑表面微结构的物理过程提供了有力的理论支持。     

前栅极冷阴极器件中单根纳米线表面电场分布研究

利用静电场理论,对带栅极纳米线场发射冷阴极器件模型进行电场计算,在此基础上,进一步对器件几何参数以及电压对纳米线顶端表面电场的影响做了理论分析。结果表明,在纳米线低于栅极的情况下,纳米线顶端表面电场强度比其他点更强,随着离纳米线顶端距离的增加,电场急剧下降;栅孔半径、阴极与栅极距离的减小以及纳米线长度的增加,均使纳米线顶端表面电场大大增强,而栅极与阳极间距变化对顶端表面电场的作用很微弱;另外,纳米线顶端表面电场随栅极和阳极电压的增加而大幅度增强,尤其栅极电压的变化对纳米线顶端表面电场的影响更大。     

Cd1-xMnxTe/CdTe抛物量子阱内激子结合能的研究

在有效质量近似下采用变分法计算了Cd1-xMnxTe/CdTe抛物量子阱内不同Mn组分下激子的结合能,给出了结合能在不同Mn组分下随阱宽、垒宽、外加电场的变化情况。 结果表明:激子结合能是阱宽的一个非单调函数，随阱宽的变化呈现先增加后减小的趋势，而且随着Mn组分增大, 激子结合能达到最大值的阱宽相应变小, 这与材料的带隙改变有关;激子结合能随垒宽逐渐增大然后趋于稳定值，这与波函数向垒中的渗透有关；在一定范围内电场对激子结合能的影响很小,而且Mn组分越大对激子结合能影响越小，但电场强度较大时会破坏激子效应。计算结果可以对基于半导体抛物形量子阱发光器件设计制作提供一些理论依据。     

高压真空灭弧室的电场设计

真空灭弧室广泛用于额定电压在36kV以下的中压领域。但由于必须克服诸如电场设计等方面的一些技术问题，它很少应用于高压领域。屏蔽罩、场梯电极和主触头等各种电极装置必须予以考虑。通常，真空中的这些电极结构的耐受电压可以用电场分布出来。局部电场增强和电极面积会使耐受电压有一定程度的下降，因此必须考虑局部场强增加取决于电极材料、表面处理和老炼。有效面积与电极表面局部电场强度的平均值有关。因此，还需要实验数据来获得辅助的信息，必须出屏蔽罩和CuCr或Cu触头的雷电冲击电压。本文对被试电电极结构的电场增强因子和面积效应进行了估算，最后对高压真空灭弧室的设计结果进行了讨论。     

CdS0.1Se0.9纳米晶体的电光性质

对嵌埋于玻璃基体中的ＣｄＳ０．１Ｓｃ０．９纳米晶体进行了室温电调制透射谱测量，观察到较强的共振和非共振电光响应倚号（１０－４～１０－３）．共振电光响应具有如下特征：同一组分的纳米晶体其倩号的峰位随着尺寸减小向高能方向移动；同一样品谱线形状不随外电场强度而变；信号幅度与外电场强度的平方成线性关系，并且随调制频率的增加而减小；共振电光效应的物理机制是量子受限的Ｓｔａｒｋ效应．非共振电光响应信号呈与波长有关的振荡线形；外电场强度增加，非共振电光响应信号幅度也增加；用介电受限的局域场增强理论解释了非共振电光效应的物理机制．     

射频磁控溅射法制备液晶光阀光导层的研究

采用射频磁控溅射的方法制备了用于液晶光阀光导层的氢化非晶硅薄膜,研究了工艺参数对氢化非晶硅薄膜透过率及光电导性能的影响。结果表明,薄膜的沉积速率随着溅射功率和衬底温度的升高呈先增加后减小的趋势,在衬底温度为300℃,溅射功率为300W左右沉积速率达到最大,在溅射2h后沉积速率随着溅射时间的增加而下降;薄膜的光吸收系数随衬底温度的升高而增大,随溅射功率的增加而减小;交流电导率随衬底温度和溅射功率的升高而下降;薄膜在可见光范围内透过率随着H分压的增大而增大,且吸收边发生蓝移。     

基于雾滴谱分布的雾场散射特征分析

不同地区的平流雾和辐射雾具有差异化的雾滴谱分布,导致雾场对光辐射具有不同的衰减特性。Mie散射适用于描述雾场气溶胶微粒的散射与衰减,光传播遵循动态的粒子数守恒过程。采用雾滴谱分布函数修正气溶胶微粒的相位矩阵,分析了红外光在雾场气溶胶微粒团簇中的散射光偏振性。结果表明,决定雾场气溶胶微粒退偏特性的因素主要包括雾滴谱分布、雾滴折射率、吸收系数以及入射波长等。在前向散射区域内,退偏性随能见度的增加而减弱,在大部分后向散射区域内,表现出相反的趋势。     

激光水下打靶力学效应的测试与分析

采用自行研制的光纤力学传感器研究了在不同能量的脉冲激光作用下，水中靶材的力学效应。实验和理论分析研究结果表明，水中靶材依次受到激光烧蚀压力及空泡溃灭产生两次射流冲击力的作用，冲击力幅值随作用激光能量的增加均先上升后下降；而射流产生时刻及空泡溃灭时刻随激光能量增加呈单调递增趋势；且射流产生的时刻早于空泡溃灭的时刻。     

CO2激光-MAG电弧复合焊接中保护气体对熔滴过渡和焊缝形貌的影响

采用CO2激光器和MAG焊机在5mm厚高强度钢板上进行了复合焊接试验,同时,采用高速摄像机对等离子体形态、复合焊接稳定性以及熔滴过渡行为进行了研究.结果表明,保护气体参数对焊接过程的稳定性、熔滴过渡行为和焊缝形状的影响至关重要.伴随着气体流量的增加(由15L/min增加到35L/min),焊接过程由稳定变得不稳定,焊接熔深先增大后减小,等离子体高度、熔滴过渡频率和熔滴分离速度呈减小的趋势,熔滴直径呈增大的趋势.此外,He含量增加到一定值时会导致引弧不稳定,造成焊缝表面产生缺陷.     

光纤三维微结构的157nm激光微刻蚀

研究了157 nm激光刻蚀光纤三维微结构的基本性能。实验结果表明,石英材料的刻蚀率随脉冲数的增加呈下降的趋势,大光斑的刻蚀率高于同等条件下小光斑的刻蚀率。为提高微孔加工的质量,脉冲频率不宜高于25 Hz。     

国外VLSI可靠性工程的进展

1 前言 随着VLSI技术的发展,采用按比例缩小的原则(即在恒定电压下,器件尺寸缩小k倍,掺杂浓度增加k倍,电场强度增加k倍,电流密度增加k~3倍),使IC的规模不断增加,性能和功能不断扩大和完善;但因工作电压并不能相应降低,电路中的电流密度和电场强度大大增加,加上一些新技术的采用,如采用多层布线技术,互连线要经过多个复杂的台阶,台阶的覆盖性能变差,这就造成互连线中的电迁移问题严重起来。电场的增强使MOS器件中栅介质的漏电和击穿成了问题,在短沟器件中(有效沟道长度小于3μm),热载流子效应显著,成为当前MOS IC中的主要可靠性问题,另外,随着微电路应用领域的不断扩大,用户对微电路的可靠性要求日益提高,正是这种用户要求与市场的竞争,推动着微电路可靠性水平的不断发展与提高。     

掺镱光纤放大器混沌输出随机特性研究

对混沌激光在放大过程中的随机特性进行了实验研究.基于光纤中的非线性克尔效应,通常采用环形腔结构来产生混沌激光.通过控制泵浦源电流实现了不同功率混沌激光的输出,并利用掺镱光纤放大器进行放大.然后,利用排列熵、偏度和峰度对混沌激光放大过程中的随机特性进行了定量分析.结果 表明:排列熵随光纤放大器泵浦电流的增大而减小并趋于一个稳定值;在排列熵相近时,偏度和峰度随光纤放大器泵浦电流的增大呈先增大后减小的趋势,即放大过程中混沌激光的随机特性先减小后增加.     

基于正则化变分模型的SAR图像增强方法

讨论合成孔径雷达（SAR）图像的噪声抑制与分辨率增强问题.建立偏微分方程抑噪方法与正则化点增强方法相结合的正则化变分模型,该模型同时具有偏微分方程模型的抑噪优势和正则化模型的分辨率增强优势.在图像的背景区域采用偏微分方程模型进行噪声抑制,而在图像的目标区域,先采用后向扩散方程进行锐化,然后再采用正则化模型进行分辨率增强,使整幅图像的处理结果均得到优化.此外,在偏微分方程抑噪模型的构造上,结合SAR成像的工程背景,提出了基于SAR图像幅度信息的前向-后向扩散方程,使方程能有效抑制图像背景区域的噪声并锐化目标边缘.大量的试验结果表明该方法能有效增强目标的强散射点,显著抑制噪杂波区的噪声.     

VDMOS器件高温热载流子效应的研究

用二维器件仿真软件Silvaco-Atlas模拟了VDMOS器件工作时产热分布,观察到高温区集中分布在沟道末端及积累层区域。仿真了自加热效应情形下的输出特性曲线,图像显示曲线在达到饱和点后随漏电压增大有下降趋势。结合理论揭示了自加热效应造成器件电学参数退化机理。通过建立衬底电流模型,分析了衬底电流受偏置电压和温度影响的变化过程。结果表明:在偏置电压固定时,衬底电流随温度升高呈先下降后升高的变化过程;在高温和高偏置电压下衬底电流有指数上升趋势,而且正比于阈值电压、饱和漏电流以及传输特性等电学特性的退化。     

射频功率对a-C:F薄膜沉积速率和结构的影响

用射频等离子体增强型化学气相沉积法制备了a-C:F薄膜,并研究了射频功率对a-C:F薄膜沉积速率和结构的影响。用椭偏仪测量了薄膜的厚度,并用红外谱(FITR)结合Raman谱研究了其结构的变化。结果表明:薄膜沉积速率在10~14 nm/min之间,主要含有CFx和C=C键。随射频功率的升高,沉积速率先增大后减小,CF3的含量迅速减小,CF和CF2的含量略有增加,薄膜中r(F/C)呈下降的趋势。在较高功率下沉积的薄膜中出现了由sp2和sp3混合微晶结构。     

β-FeSi_2(n)/c-Si(p)HIT型太阳能电池的模拟与优化

运用afors-het软件对β-FeSi2(n)/a-Si(i)/c-Si(p)结构的太阳能电池进行模拟,依次讨论了本征层、发射层、界面态对电池性能的影响。结果表明:添加本征层电池性能提高,但随着本征层厚度的增加载流子收集率下降、串联电阻增大,造成电池光电转化效率下降;发射层厚度的增加使得载流子的收集率下降造成光电转化效率下降,同时发射层掺杂浓度增大虽然使得内建电场强度增大,但载流子的复合也会加大,最终使得电池性能保持稳定;界面态使得电池性能下降,为使电池获得较好性能,界面态密度应尽可能小于1011 cm–2·e V–1。通过优化,最终使得该结构的太阳能电池光电转化效率达到17.00%。     

激光雷达探测水云退偏振比的敏感性研究

利用激光雷达探测水云微物理特性时，雷达回波信号中会出现退偏振信息，这是由激光与云层的多次散射造成的，利用这些退偏振信息可以反演云层特性。利用半解析蒙特卡罗方法研究了波长为0.532m激光雷达后向散射退偏振比对云底高度、云滴大小以及消光系数的敏感性。计算结果表明，对于相同的接收视场角，激光雷达与云层的距离越远，退偏振比越高；消光系数越大，退偏振比越大；雷达接收视场角越大，被接收器捕获的多次散射信息越多，因此退偏振比越大。当穿透深度较小时，云滴尺寸较小的云层退偏比更高，随着穿透深度的增加，云滴尺寸更大的云层退偏振比更大。     

温度对高速微晶硅薄膜沉积速率及其特性的影响

采用超高频(VHF)结合高压(HP)的技术路线,在较高SiH4浓度(SC)下实现了微晶硅(μc-Si:H)薄膜的高速沉积,考察了衬底温度在化学气相沉积(CVD)过程中对薄膜的生长速率以及光电特性的影响.结果表明:薄膜微结构特性随衬底温度变化是导致薄膜电学特性随衬底温度变化的根本原因;HP与低压条件下沉积的μc-Si:H薄膜的特性随温度变化的规律不同,在试验温度范围内,HP高速沉积的μc-Si:H薄膜生长速率不同于低压时随温度升高而下降的趋势,而是先增大后趋于平稳,晶化率随温度升高也不是单调增加,而是先增加后减小.     

PLT铁电薄膜的漏电流与I—V特性的研究

室温下在ＭＯＤ法制备的ＰＬＴ铁电薄膜的样品上，观察不同电场强度下电流随时间的变化，根据电流的变化情况，把电场划分为弱、中、强三个区间。在弱场下，电流随时间的变化可用幂指数的衰减来模拟，而且衰减系数随场强的增加有减小的趋势。在中强场时，电流随时间在水平方向上上下波动。在强场下，电流随时间在波动的同时不断增大。因此在对不同区间电流随时间变化Ｉ（ｔ）曲线分析的基础上，确定某一电场强度下的漏导电流，作出了Ｉ－Ｖ曲线。同时发现不同配方，在相同工艺条件下的样品，其弱、中、强场的数值区间是不一样的，因此作出的Ｉ－Ｖ曲线也有所区别。对非欧姆区的导电机理用空间电荷限制电流（ＳＣＬＣ）模型和晶界限制电流（ＧＢＬＣ）模型来解释，同时对样品正向与反向的导电机理进行了对比研究。而且对热释电电流测量中有指导意义的薄膜充电后缓慢的放电过程进行了观察和分析