调制激光激发PN结少数载流子分布及频域响应特性研究

为建立载流子辐射检测Si基太阳能电池的理论模 型,基于太阳能电池非线性耦合方程对调制激光激 励下Si太阳能电池过剩少数载流子的空间分布与频率响应特性进行了仿真分析,对基区、耗 尽层和发射区 的载流子分布与超带宽调制激光的波长、功率密度和调制频率的关系进行了定量研究,通过 仿真结果选定 调制激光的最佳参数范围,进行了载流子辐射频域响应和载流子寿命对频域响应影响的仿 真计算。仿真 结果表明,过剩载流子浓度随扫描频率的增加呈现非线性特征,所用仿真模型对激发参数和 输运参数有较高 的灵敏度。最后对Si基太阳能电池片进行了扫频验证实验,实验结果与仿真结果符合良好, 表明所使用的 仿真方法能够预测载流子辐射技术的检测结果,可用于对调制载流子辐射检测技术仿真和结 果预测。     

用激射延迟法研究DH激光器的复合性质

利用激射延迟方法,对GaA_3-Al_(0.3)Ga_(0.7)A_3DH激光器的复合机制进行了分析和测量.得出了只有同时考虑双分子过程辐射复合和非辐射复合两种复合机理,才能对DH激光器的激射延迟性质进行较全面研究的结论.并由此可提供一种测定辐射复合系数和少数载流子寿命的方法.     

背景辐射对甚长波碲镉汞光导器件性能的影响

通过对甚长波碲镉汞器件的信号、噪声、有效寿命等的测试分析,研究背景辐射对甚长波器件性能的影响.利用冷光阑和黑体照射改变器件接收的背景辐射,设计并搭建了变背景有效寿命测试装置.改变背景辐射,测试甚长波器件的电阻、信号、噪声、噪声频谱、有效寿命.测量结果表明,增加立体角为30°的冷光阑后,随着背景辐射的减小,器件的电阻、信号、噪声、探测率等都有不同程度的增加;噪声频谱测试证明,1 kHz频率处的噪声主要是产生-复合噪声;改变黑体温度的变背景的有效寿命测试结果证明,背景辐射对寿命的影响很大,背景辐射减小,光生载流子的有效寿命增加.分析甚长波器件表面和体内的S-R复合、俄歇复合、辐射复合等复合机制,利用非平衡载流子和器件有效寿命理论对器件的寿命和产生复合噪声随背景辐射的变化进行理论计算,计算结果与实验结果存在一定的差异,但在随背景辐射变化的趋势上一致,并对两者的差别进行了分析.     

非制冷色散式成像光谱仪辐射传递模型

根据接收信号信噪比,研究了基于非制冷微测辐射热计阵列构造色散式成像光谱仪的可行性.综合考虑目标红外辐射特性、大气传输透过率、仪器接收孔径、色散式光谱仪辐射传递特性、红外阵列探测器参数、数据链传输等环节,建立了完善的色散式长波红外成像光谱仪辐射能量传递模型.选用典型地物红外发射率数据,非制冷微测辐射热计红外焦平面阵列参数,利用低分辨率大气辐射传输计算软件LOWTRAN生成大气红外透过率曲线,依据传递模型,计算了以非制冷微测辐射热计阵列为探测器的色散式长波红外成像光谱仪可达到的光谱分辨率,验证了依据非制冷红外探测器构建小型红外成像光谱遥感器的潜力.     

GaAs远红外探测器中的辐射复合特性研究

借助光致发光技术对n-GaAs同质结内发射远红外探测器结构进行了详细的辐射复合特性研究.根据发光特性和高密度理论计算,观察和确认了来自探测器发射层中的光致发光信号.提出了光生载流子转移模型,很好地解释了发射层中光致发光信号与温度和激发功率的依赖关系.根据得到的辐射复合特性,提出了进一步提高探测器工作温度的方案.     

基于MODIS红外通道的辐射传输计算

通过建立地气系统的红外辐射传输方程,基于MODIS红外通道进行辐射传输计算.利用快速精确的透过率模型PFAAST计算大气透过率,在红外辐射传输计算中考虑了地面反射大气辐射亮度的影响,指出地面反射大气辐射亮度在整个方程所占比重随着地表发射率变小而增加,其中MODIS第33通道对发射率的改变最为敏感,美国标准大气下,当发射率ε=0.65时,比重达到7.12%,因此,忽略地面反射大气辐射亮度,直接影响红外辐射传输计算的准确性.模拟了MODIS各红外通道辐射亮度,并与MODTRAN4.0模拟结果比较,相对误差不超过0.12%,模拟了大气倾斜路径对卫星红外通道观测亮温的影响.     

调制激光致载流子辐射中信号的频域特性

基于载流子辐射（PCR）检测太阳能电池的理论模型,对调制激光致载流子辐射检测中电路状态对频域信号的影响进行了数值仿真分析,得到不同外部电阻下的频域响应幅值曲线;使用所建立的检测实验系统对Si基太阳能电池片进行了检测,对不同电路状态下的幅值图与相位图进行了对比分析,对比不同电路状态下的辐射强度幅值,依据实验所得到的频域响应曲线,拟合计算了载流子的寿命参数。结果表明:PCR技术检测太阳能电池,电路状态为开路时辐射幅值最大,随着外部负载电阻的减小,辐射幅值逐渐较小,相位的变化并不明显,短路时的辐射幅值最小;各电路状态下的拟合寿命相近,载流子辐射检测太阳能电池技术中可以用开路状态的频域检测结果预测其他电路状态的频域响应结果和载流子参数拟合计算方法。     

多波长激光的大气消光系数相关性及实时反演计算研究

利用Mie散射理论并结合激光多点断层测量技术,得到了不同波长消光系数之间的相关关系.使用自主研制的激光遥感式后向散射能见度测量仪,利用实测数据得到了波长为1.06μm激光的大气消光系数,进而利用不同波长消光系数间的相关关系实时反演计算了波长为0.532μm、0.86μm、1.57μm和3.47μm激光的大气消光系数,并与实测波长为0.532μm的大气消光系数进行了比对,结果表明可以使用大气消光系数相关性实时反演计算红外辐射大气传输并建立红外辐射实时大气传输修正模型.     

弹道导弹中段红外辐射特性数学建模与仿真

针对TBM中段的弹道特性,根据热平衡理论建立了TBM在中段的温度计算模型,然后根据普朗克定律建立了目标红外辐射计算模型;在红外辐射的大气传输理论基础上,综合考虑大气吸收、散射及气象条件等各种因素,分析了大气衰减对红外辐射的影响建立了大气透过率的计算模型,得到了大气衰减作用下的目标辐射模型;最后,在假定的仿真条件下,利用模型计算了两种波段下目标红外辐射强度、大气光谱透过率以及经过大气衰减后的红外辐射强度,并对计算结果进行了分析,结果表明,这是一种计算TBM中段红外辐射的有效方法.     

云遮挡对海上红外透过率影响分析

大气透过率是影响红外辐射传输的重要因素.由于基于海上实际气象参数的有关云对红外波段大气透过特性影响的研究还相对薄弱,因此海上红外透过率的计算不可避免地存在计算误差.构建了我国海上区域实际大气参数廓线,以海洋为下垫面,嵌入成熟、通用的大气辐射传输模型,还原真实大气环境中云遮挡对红外辐射传输的影响.研究发现,海上大气温度、...     

突变 HBT准费密能级分裂与复合电流

要精确描述HBT的复合电流,必须考虑异质结界面处的准费密能级分裂。而重掺杂改变了分裂量的大小．从而使复合电流发生与之相对应的变化。本文利用更准确的考虑了重掺杂效应影响的准费密能级分裂模型,计算了各种复合电流。通过比较得出准费密能级分裂对复合电流的重要性。     

Recombination at surfaces with statistically distributed energy levels

One of the major problems in the measurement of the recombination lifetime in semiconductor wafers is how to distinguish the bulk, surface and interface contributions to the total recombination process. Distinguishing of these two effects requires a good understanding of the bulk, surface and interface recombination processes. The contribution of surfaces and interfaces to the total recombination process is usually expressed by two linear boundary conditions and taking a constant (S) as the surface recombination velocity. It is shown that this model is valid only under special conditions. A new model for the contribution of surfaces and interfaces to the total recombination process is presented. This model proves that the contribution of surfaces and interfaces are not only determined by the parameters concerning the recombination at the surfaces but also by the parameters concerning the transport of the free carriers through the space charge region towards surfaces and interfaces.     

Separation of local bulk and surface recombination in crystalline silicon from luminescence reabsorption

Spontaneous photoemission of crystalline silicon provides information on excess charge carrier density and thereby on electronic properties such as charge carrier recombination lifetime and series resistance. This paper is dedicated to separating bulk recombination from surface recombination in silicon solar cells and wafers by exploiting reabsorption of spontaneously emitted photons. The approach is based on a comparison between luminescence images acquired with different optical short pass filters and a comprehensive mathematical model. An algorithm to separate both front and back surface recombination velocities and minority carrier diffusion length from photoluminescence (PL) images on silicon wafers is introduced. This algorithm can likewise be used to simultaneously determine back surface recombination velocity and minority carrier diffusion length in the base of a standard crystalline silicon solar cell from electroluminescence (EL) images. The proposed method is successfully tested experimentally. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

A simulation‐based method for the comprehensive analysis of effective lifetime from photoconductance

This paper presents a method for estimating recombination parameters in the volume and surface of solar cell precursors throughout the manufacturing process, taking into account several effects that are generally neglected. The technique is based on the comprehensive reconstruction of the effective lifetime assuming a set of fundamental parameters and its comparison to the experimental data obtained from the photoconductance measured under uniform generation in quasi‐steady state conditions. The analysis starts from the semianalytical solution of the minority carrier profiles in the structures under test. This analysis overcomes the usual flat profile approximation and presents important advantages. It allows the asymmetry presented by the solar cell precursors to be taken into account and deals with a wide range of surface conditions: emitters, bare silicon or dielectric passivations. The model also accounts for the effect of the electric field in the volume, and implements several phenomena that are sometimes neglected but are relevant when measuring industrial solar cells precursors: the injection dependence of mobilities and recombination lifetimes, the presence of non‐recombinant traps and the Depletion Region Modulation effect. The estimation technique requires uniform generation, which greatly facilitates the calculation of the carrier profiles and allows for a simple method for the auto calibration of the light absorption. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

双光子共振激发的电离复合产生受激电子辐射

文中报道利用双光子共振激发锂原子到4s态,获得了多条受激电子辐射和相干辐射,同时观察到了高于4s能级的nd,ns态(n≥4)到2p态的跃迁,以及从连续态到3s态的辐射。     

Modeling of Recombination in HgCdTe

Minority carrier recombination lifetime calculations for narrow-gap semiconductors are of direct practical interest in establishing whether a material’s recombination is extrinsically or intrinsically limited, and therefore in guiding research and development programs regarding material quality improvements. We describe efforts to obtain accurate electronic band structures of HgCdTe alloy-based materials with infrared energy gaps and employ them to evaluate Auger recombination lifetimes. We use a 14-band k · p formalism to compute and optimize electronic band structures, and use the obtained electronic energies and matrix elements directly in the numerical evaluation of Auger and radiative lifetimes.     

GaAs表面及Al_xGa_（1－x）As／GaAsHBT外基区表面（NH_4）_2S／SiN_x钝化工艺研究

分析了ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ＧａＡｓＨＢＴ外基区表面复合电流及外基区表面复合速度对直流增益的影响，用光致发光（ＰＬ）谱和Ａｌ／ＳｉＮｘ－Ｓ／ＧａＡｓＭＩＳ结构Ｃ－Ｖ特性，研究了ＧａＡｓ表面（ＮＨ４）２Ｓ／ＳｉＮｘ钝化工艺的效果及其稳定性。结果表明，ＥＣＲ－ＣＶＤ淀积ＳｉＮｘ覆盖并在Ｎ２气氛中退火有助于改善ＧａＡｓ表面硫钝化效果的稳定性。在此基础上形成了一套包括（ＮＨ４）２Ｓ处理、ＳｉＮｘＥＣＲ－ＣＶＤ淀积及退火并与现有ＨＢＴ工艺兼容的外基区表面钝化工艺，使发射区面积为４×１０μｍ２的器件增益比钝化前提高了４倍，且６０天内不退化。     

放电激励的锶离子复合激光器

分析测量了放电激励的锶离子复合激光的电光特性．报道了一台平均功率２００ｍＷ的实验装置．     

InGaN蓝光LED量子效率与注入电流的关系研究

研究了InGaN蓝光LED量子效率随注入电流的变化关系,当注入电流还未达到额定电流时,LED量子效率就随着注入电流增加而快速降低。通过Matlab计算出在俄歇复合的无辐射复合机制下量子效率与注入电流的理论关系式。与实验值的拟合结果显示,大电流注入下,LED的效率衰落同时由俄歇复合及其产生的热电子从发光有源区泄露引起。由蓝光LED这一效率-电流特性,提出了增强InGaN蓝光LED效率的途径。