Al、N共掺Zn1-xMgxO薄膜的制备与性能研究

采用直流反应磁控溅射方法,由氨气和氧气的混合气体在玻璃和单晶硅衬底上制备Al、N共掺Zn1-xMgxO薄膜.采用XRD、FE-SEM、Hall实验、UV-VIS透射谱以及EDS等方法对共掺Zn1-xMgxO薄膜的结晶性能、电学和光学性能进行研究.结果表明薄膜有明显的C轴择优取向,玻璃衬底上制备的p-Zn0.9Mg0.1O薄膜的电阻率为8.28 Ω穋m,空穴浓度和迁移率分别为1.09×1019 cm-3和0.069 cm2/V穝.并且掺Mg的ZnO薄膜透射光谱表现出明显的蓝移.p-Zn0.9Mg0.1O/n-Si异质结的I-V特性曲线表现出明显的整流特性,可以确定制备的Al、N共掺Zn0.9Mg0.1O薄膜的导电类型是p型的.     

磁控溅射MgxZn1-xO薄膜的结构与光学性能研究

利用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上沉积了MgxZn1-xO(x=0～0.2)薄膜.采用X射线衍射仪、紫外-可见光分光光度计和荧光光谱仪研究了Mg掺杂量对MgxZn1-xO薄膜结构与光学性能的影响.XRD图谱表明,MgxZn1-xO薄膜均为六角纤锌矿结构,并且呈现出C轴择优生长特性,当x>0.1时薄膜出现(100)面衍射峰,薄膜的c轴择优生长特性减弱,随着x值的增加,晶格常数c逐渐减小.紫外可见光透射光谱表明,Mg的掺入提高了薄膜在可见光范围内的透过率,同时使薄膜的禁带宽度增大.PL谱分析显示,Mg的掺入使薄膜的紫外发射峰和蓝光发射带发生蓝移,当x=0.1时近带边发射峰与杂质发射的强度比值最高.     

衬底温度对Zn0.85 Mg0.13 Al0.020薄膜结构和发光特性的影响

采用射频磁控溅射方法,在Si(111)基片上制备出Zn0.85Mg0.13Al0.02O薄膜。X射线衍射(XRD)证实Zn0.85Mg0.13Al0.02O薄膜为单相六角钎锌矿结构,衬底温度从室温升高到500℃,薄膜沿c轴择优生长。原子力显微镜(AFM)测量显示薄膜表面粗糙度随衬底温度的升高由9.32nm增加到19.94nm。荧光光谱仪(PL)测量显示薄膜在397nm附近有强的紫光发射,在486nm处有弱的蓝光峰,随衬底温度的升高紫峰强度提高15倍。在可见光范围内,薄膜平均透过率随衬底温度的升高由75%增加到95%,薄膜光学带隙分别为3.18,3.18和3.19eV。分析表明紫峰来自于自由激子复合,蓝峰由俘获在施主能级Zn填隙中的电子与俘获在受主能级Zn空位中的空穴复合而产生发光。     

退火温度对射频磁控溅射法生长的Mg0.16Zn0.84O薄膜性质的影响

采用射频磁控溅射的方法在硅衬底上生长出高质量的Mg0.16Zn0.84O薄膜.用X射线(XRD)、原子力显微镜(AFM)分别研究了在200、400、600和800℃下空气中退火2h的Mg0.16Zn0 84O薄膜的结构、表面形貌.结果表明,Mg0.16Zn0.84O薄膜是六角纤锌矿结构,具有沿与衬底垂直的C轴的择优取向;随着样品退火温度的升高,(002)衍射峰强度明显增强,衍射峰半高宽(FWHM)由0.86°单调地降低到0.40°,晶粒大小明显增大,最大的高达400nm以上.用TV1900型双光束紫外可见分光光度计测量了淀积在蓝宝石衬底上的Mg0.16Zn0.84O薄膜室温的透射谱,得到可见光区的平均透过率约为95%,进而估算出Mg0.16Zn0.84O薄膜的带隙宽度约为3.58eV.     

Mn掺杂对ZnO薄膜结构和光学性质的影响

利用脉冲激光淀积的方法在Si衬底上生长出了c轴高度取向的ZnO和Zn0.9Mn（0.1）O薄膜.光致发光结果显示了Mn的掺杂引起了薄膜的带边发射蓝移,强度减弱,紫光发射几乎消失,但绿光发射增强.利用X射线衍射,X射线吸收精细结构和X射线光电子能谱等实验技术对Mn掺杂的ZnO薄膜的结构及其对光学性质影响进行了研究.结果表明：Mn掺入到ZnO薄膜中形成了Zn0.9Mn0.1O合金薄膜,Mn以＋2价的价态存在,这就导致了掺Mn以后的薄膜带隙变大,在发光谱中表现为带边发射的蓝移.同时由于掺入的Mn与薄膜中的填隙Zn反应,导致薄膜的结晶性变差,薄膜中的填隙Zn减少,O空位增多,引起带边发射和紫光发射减弱,绿光发射增强.     

Mn、Co掺杂ZnO薄膜结构及发光特性研究

利用脉冲激光沉积(PLD)方法在Si(100)衬底上制备了ZnO、Zn0.8Mn0.2O、Zn0.8Co0.2O薄膜.薄膜的晶体结构和表面形貌采用X射线衍射仪和原子力显微镜测试.表明薄膜具有明显的c轴择优生长取向,薄膜表面较为平整,颗粒尺寸在纳米量级,薄膜中晶粒的生长模式为"柱状"模式.此外,Mn、Co掺入后,薄膜的X射线衍射峰有小角度偏移,这与 Mn2 、Co2 离子半径有关.PL谱显示Mn、Co掺杂ZnO薄膜的蓝、绿发光峰的位置相对纯的ZnO薄膜没有改变,还出现了紫外发光峰,其中Mn掺杂的蓝、绿光峰的强度减弱,Co掺杂的蓝光峰强度减弱,绿光峰强度增强.这是因为Mn、Co掺入改变了ZnO本征缺陷的浓度,发光峰的强度也随之而改变.     

衬底和氧分压对Cu掺杂ZnO薄膜的结构及光学特性的影响

采用射频磁控溅射方法在玻璃和硅(100)衬底上制备了不同氧分压的Cu掺杂ZnO(ZnO∶Cu)薄膜。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和光致荧光发光(PL)等表征技术,研究了衬底和氧分压对ZnO∶Cu薄膜的结晶性能和光学特性的影响。结果显示薄膜沉积在Si衬底上比玻璃衬底上有更好c轴择优取向,两种衬底上沉积的薄膜有相同的氧分压结晶规律,且在氧氩比为10∶10时,薄膜c轴取向同时达到最好。通过对光致发光的研究表明,在低氧环境时玻璃衬底较容易制得好的发光薄膜,可在富氧环境时Si衬底上制得的薄膜发光性能较好。     

热处理温度对溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜晶体结构和发光特性的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)旋涂法在Si(100)衬底上制备ZnO薄膜,利用X射线衍射(XRD)、光致发光谱(PL)、扫描电子显微镜(SEM)等手段分析制得的ZnO薄膜的晶体结构和发光特性。着重考察了热分解温度对ZnO薄膜晶体结构和发光特性的影响。结果表明,溶胶-凝胶旋涂法制备的ZnO薄膜样品厚度约为220nm,属六方纤锌矿结构,其c轴取向度与热分解温度有很大关系;ZnO薄膜在室温下均有较强的紫外带边发射峰,且紫外带边发射峰与样品c轴取向度没有直接关系,与缺陷有关的可见发射带很弱。     

Mg掺杂ZnO薄膜的结构及其光学性能研究

利用射频磁控溅射技术在(100)Si和玻璃衬底上沉积系列Mg掺杂ZnO(x=0~0.20)薄膜,XRD分析结果表明,Zn1-xMgxO薄膜均为六角纤锌矿结构,薄膜呈现出c轴择优生长特性,但随着x值的增加,晶格常数c逐渐减小。当x=0.20时,薄膜出现(100)面衍射峰,薄膜的c轴择优生长特性减弱。SEM分析表明,x=0.10时,薄膜表面平坦光滑,晶粒大小均匀,结构更加致密,结晶质量最佳。紫外可见光透射光谱表明,Mg的掺入提高薄膜在可见光范围内的透过率;同时增大了薄膜的禁带宽度;室温PL谱分析显示所有薄膜均出现了紫外发射峰和蓝光发射带,且紫外发射峰和蓝光发光带都随x值的增加而蓝移。     

MOCVD方法在Si衬底上低温生长ZnO薄膜

采用二乙基锌(DEZn)和氧化亚氮(N2O)作为锌源和氧源,在低温300℃,利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)的方法在Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜.通过优化氧锌比,ZnO薄膜为高度单一c轴方向生长.由光致发光谱和反射谱得知,ZnO薄膜的紫外发光峰位于388nm,具有很好的光透性,且其PL谱半峰宽为80meV.     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。