界面复合效应对 Ⅲ-Ⅴ族叠层太阳电池性能的影响研究

界面复合是影响串联叠层太阳能电池效率的主要因素之一,详细分析和计算界面复合效应对理解光伏器件的性能是必要的.本文给出一个典型的GaInP/GaInAs/Ge 叠层太阳电池结构,在AM0辐照光谱工作条件下,通过包括光学和电学模块的理论模型计算了三个子电池正面、背面复合速率对叠层电池电流-电压特性曲线的影响.研究表明,GaInP顶电池界面复合是获得高效率叠层太阳能电池的主要限制因素。     

界面对封装用金刚石/铝复合材料性能的影响

通过对表面改性后的金刚石同铝粉进行烧结,对比研究了不同的界面层对复合材料导热率的影响。实验表明,通过表面改性制备的镀Ti金刚石/Al复合材料,在同样制备条件下其热导率和致密度性能优于表面未镀覆的金刚石/Al复合材料。金属基体中,Si元素的添加能有效降低烧结体的烧结温度,但是其热导率低于基体中未添加杂质元素的镀Ti金刚石/Al复合材料。金刚石/Al复合材料的热导率同界面结构有关,镀覆合适的金属元素能有效改善金刚石对铝的润湿性,降低界面热阻,从而能有效提高金刚石/铝复合材料的导热率。     

激光沉积制备A15-Nb3Al/B2叠层金属间化合物复合材料

铌基金属间化合物是一种潜在高温结构材料,室温脆性大。用Nb-12Ti-22Al和Nb-40Ti-15Al两种混合粉末,经激光沉积分别合成制备了A15-Nb3Al金属间化合物脆性涂层和韧性B2结构合金涂层。通过对制备工艺的研究,基本实现了每层成分和层厚的控制,利用韧脆相间层层叠加方法用激光制备出不同层厚比的脆韧相间A15-Nb3Al/B2叠层结构金属间化合物基复合材料。叠层复合材料的元素成分、显微组织和显微硬度均呈周期性变化,界面存在渐变过渡。叠层结构Nb基金属间化合物复合材料具有良好的室温和高温强度,性能呈各向异性。随着脆韧层厚比的增大,叠层复合材料的强度增加,在水平、竖直两方向的室温屈服强度最高分别可达1030 MPa和871 MPa,900℃屈服强度最高分别为301 MPa和267 MPa。     

掺In对反型AlGaAs/GaAs异质界面质量的改善及其应用

研究了Al Ga As层掺1%的In对Al Ga As/Ga As量子阱光致发光谱的半峰宽的影响.2 5 K的光致发光结果表明,In作为表面活化剂能有效改善Al Ga As/Ga As异质界面的粗糙度.将此方法应用到反型Al Ga As/Ga As高电子迁移率晶体管(HEMT)材料结构中,Hall测量表明该方法能有效提高反型HEMT的电学性能     

电子设备散热器热传导的三维数值模拟及结构优化

借助ANASYS软件对热解石墨(TPG)/胶层/Al三明治结构在温度作用下Mises等效应力的分布进行了数值模拟,并通过改变TPG层、胶层、Al板的厚度实现结构优化。结果表明:不论是Al层,还是TPG层或胶层,最大拉应力区域均出现在边缘拐角处,距离边缘拐角较远的区域表现较小的应力;边缘拐角处在加载温度后最易受损,实际工艺设计时尽量使边缘拐角钝化,缓解应力集中;Al层、TPG层、胶层厚度依次为0.3,3.9,0.3 mm,三明治夹层结构的热应力分布比较合理。     

陶瓷复合FR4结构界面形貌与导热性能

基于热电分离式设计理念,将AlN陶瓷片金属化后作为微散热器嵌入FR4材料内形成了复合散热基板.采用电镜扫描、光学显微,通过冷热循环冲击试验对FR4与AlN两相界面处在高低温突变情况下的界面形貌进行了分析.利用ANSYS软件对基板进行了仿真热模拟,研究了AlN嵌入后FR4导热性能的变化规律.利用结温测试仪、功率计和半导体制冷温控台等仪器设备,通过结温测试对比研究了该复合散热结构与金属芯印刷电路板(MCPCB)对大功率LED封装散热效果的影响.结果表明,该复合散热基板在经低温-55℃,高温125℃,1 000个冷热循环后,FR4和AlN界面无剥离现象发生,在环境温度急剧变化的条件下结合力良好.同时,FR4在嵌入AlN之后,导热性能得到了明显改善,且与MCPCB相比,能更有效降低LED芯片结温.     

N型表面钝化晶体硅太阳电池Al2O3/SiNx减反射叠层的优化研究

减反射特性是进一步提高N型太阳电池能量转换效率的重要因素之一。研究采用Al2O3/SiNx叠层优化了N型太阳电池的减反射特性,并通过理论模拟和实验测量系统地探讨了叠层中SiNx厚度对表面反射性能的影响。研究证实在Al2O3层上增加一层SiNx,可以有效地优化表面减反射性质,从而提高N型太阳电池的光伏性质。     

高导热电封装复合材料界面热传导的扫描热显微镜分析

本文利用扫描热显微镜（SThM),以微米级的空间分辨率,测量了SiC/Cu和SiC/Al电封装复合材料增强相－基体的界面特征和界面导热性能,SThM热图显示出材料界面导热性能的差异,对形貌数据和热数据进行统计分析和转换,确定了复合材料的界面宽度和界面导热率。     

多层氧化物复合阴极透明OLED器件

制备了一种采用多层氧化物复合阴极的透明OLED,器件结构为:ITO/MoO3(10nm)/NPB(60nm)/Alq3(65nm)/Al(1nm)/MoO3(1nm)/Al(Xnm)/MoO3(30nm)。所采用的复合阴极结构为MoO3/Al/MoO3(MAM),同时在复合阴极(MAM)与电子传输层(Alq3)中间插入一层厚度为1nm的Al中间层,该薄Al层一方面提高了电极与有机层间界面的平整度,同时增强了电极的导电性;另一方面,在电子传输层与中间层Al薄膜之间形成了良好的欧姆接触,提高了电子的注入能力。改变MAM结构中Al的厚度,获得该透明OLEDs的最佳性能,在Al的厚度为18nm时器件亮度最高,为2 297cd/cm2。     

ZnO:Al/n-ZnO/p-GaN异质结电致发光特性研究

利用ZnO和GaN材料制备了ZnO:Al/n-ZnO/p-GaN透明电极异质结发光二极管。通过SEM、TEM和荧光光谱对ZnO纳米棒进行了结构表征和发光特性表征。通过半导体特性分析系统和光谱测试技术对ZnO:Al/n-ZnO/p-GaN异质结进行了电致发光性能测试和机理分析。结果表明该器件能产生有效的蓝紫色电致发光,其发光分别来自于n型ZnO、p型GaN以及界面辐射;并且采用ZnO:Al作为透明电极可以提高该器件的出光效率。该异质结可应用于高效率短波发光器件。     

导电胶导电/导热性能影响因素研究

选用双氰胺固化环氧树脂体系制备导电胶,分别研究了银粉含量和尺寸、低熔点合金以及短链二元酸的添加对导电胶导电/导热性能的影响。结果表明,所制导电胶的导电及导热性能均随银粉含量的增加或尺寸(3~9μm)的增大而增强。低熔点合金可在银粉间形成冶金键合,降低银粉间的接触电阻与热阻,从而有效提高导电胶的导电及导热性能。少量己二酸的添加可有效去除银粉表面的绝缘油酸,提高导电胶的导电性能,同时其会与双氰胺反应起到偶联作用,降低银粉与树脂的接触热阻,最终有效提高导电胶的导热性能。     

固体铝电解电容器用C/Al复合负极箔的研究

用有机粘结剂将导电炭黑做成浆料预涂覆在铝箔表面,随后将箔片置于真空炉中进行热处理,制成了一种具有良好界面结合的C/Al复合负极箔.研究了制备工艺对C/Al复合负极箔比容及结合力的影响,并建立了C/Al复合负极箔比电容与碳层厚度的简单数学模型.结果表明,该复合负极箔的比容随着表面碳层厚度的增加而增加.当碳层厚度为35 μ...     

高导热聚合物基复合封装材料及其应用

微电子封装密度的提高对传统环氧塑封料的导热性能提出了更高的要求,将高导热的陶瓷颗粒/纤维材料添加到聚合物塑封材料中可获得导热性能好的复合型电子封装材料。文章结合高导热环氧塑封材料的研究工作,评述了高热导聚合物基复合封装材料的材料体系、性能特点和在微电子封装中的应用情况。分析讨论了影响聚合物基复合电子封装材料导热性能和介电性能的因素,提出了进一步提高聚合物基复合电子封装材料导热性能的途径。     

叠层高k栅介质中远程界面粗糙散射的理论模型

利用双子带近似,从理论上研究了远程界面粗糙散射对叠层高k栅介质MOSFET反型载流子迁移率的退化作用,模拟了叠层高k栅介质结构参数和材料参数对远程界面粗糙散射的影响。结果表明,对于精确的迁移率模型,远程界面粗糙散射必须加以考虑,另外,在设计叠层高k栅介质MOSFET时,在EOT得到满足的条件下,尽可能利用具有较高介电常数的界面层和具有较低介电常数的高k栅介质,可以减小迁移率退化。     

IGBT结-壳热阻测量的影响因素

一般认为结-壳热阻是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的固有属性,是一个由封装材料和尺寸决定的定值。首先通过理论分析揭示了结-壳热阻具有随测试条件改变而变化的特性,然后基于有限元仿真,分别研究了不同测试条件对采用热电偶法和瞬态双界面法测得结-壳热阻的影响,并对实际测试中可能产生的测量误差进行了分析和讨论。结果表明,虽然结-壳热阻会受到测试条件的影响,包括发热功率、散热器性能和热界面材料性能等,但这些测试条件对结-壳热阻的影响非常小,几乎可以忽略。相比之下,实际测试中器件的结温、壳温和发热功率等物理量的测量误差对测量结果的影响更加显著。该研究结果可以对IGBT结-壳热阻的精确测量及公平对比起到参考作用。     

减少半导体器件与散热器间的界面热阻的工艺措施

论述了表面粗糙度对晶体管与散热器间的界面热阻的影响;并给出了几种降低热阻的充填材料。     

LED导热胶片性能研究与评估

大功率LED器件的基座与散热基板之间的接触热阻会阻碍其芯片PN结与散热基板之间的热传导,从而影响到器件的光、色、电性能及寿命。导热胶片用于填充材料界面之间接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞,是减小接触热阻、降低芯片PN结温度的有效手段。文章主要通过测定热阻值来开展对导热胶片在实际应用中导热性能的研究。通过阻容...     

热界面材料对高功率LED热阻的影响

散热不良是制约大功率LED发展的主要瓶颈之一, 直接影响着大高功率LED器件的寿 命、出光效率和可靠性等。本文采用T3ster热阻测试仪和 ANSYS热学模拟的方法对LED器件进行热学分析,以三种热界面材料(金锡,锡膏,银胶)对LE D热阻及芯片结温的影响为例,分析了热界面材料的热导率、厚度对LED器件热学性能的影响 ,实验结果表明界面热阻在LED器件总热阻中所占比重较大,是影响LED结温高低的主要因素 之一;热学模拟结果表明,界面材料的热导率、厚度及界面材料的有效接触率均会影响到LE D器件结温的变化,所以在LED器件界面互连的设计中,需要综合考虑以上三个关键参数的控 制,以实现散热性能最佳化。     

多层掺杂白光有机电致发光器件的光谱稳定性

分析了分别以Al/LiF为复合阴极和以Ca:Al合金为阴极的两种掺杂型白光有机电致发光器件在不同驱动电流下的EL光谱以及色坐标的变化。器件结构分别为:Al/LiF/Alq3:C545T/Alq3:DCJTB/ADN:TBP/NPB/2T-NATA/ITO/Glass;Ca:Al/Alq3:C545T/Alq3:DCJTB/AND:TBP/NPB/2T-NATA/ITO/Glass。并利用直接载流子俘获(DCT)过程和能量传递(ET)过程对器件的发光机理进行了讨论。结果发现:两种白光器件的EL光谱波峰位置几乎是相同的,且不随电流的改变而变化;在相同驱动电流下,以Al/LiF为复合阴极的器件的绝对光谱较强;随着驱动电流的变化,对于Ca:Al合金为阴极的白光器件,其相对光谱及色坐标的变化相对较小,并且在较低的驱动电流下色坐标就能达到比较稳定的状态。说明以Ca:Al合金为阴极有利于提高OLEDs的EL光谱的稳定性。     

金属/p-GaAs界面态对接触电阻作用机理的研究

本文针对大功率垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)阵列热阻大、出光不均匀的问题,研究p-GaAs层欧姆接触电阻值的作用机理,降低欧姆接触串联电阻的方法,以提高VCSEL阵列出射光功率的均匀性。基于3种常用欧姆接触金属Ti/Au、Ni/Au、Ti/Al/Ti/Au,研究各层金属厚度和金属组合对与p型欧姆接触电阻的作用规律;结合等离子体表面处理工艺,改变金属/p-GaAs界面态,研究界面态对欧姆接触电阻的影响规律。实验对比分析得到金属Ti/Au结构电极欧姆接触的比接触电阻率最低,为3.25×10^-4 Ω·cm²;基于金半接触势垒模型,通过表面等离子体处理,界面势垒可降低12.6%(0.269 2 eV降至0.235 3 eV),等离子体轰击功率可调控金半界面的势垒和态密度。