锰酸钙晶体中缺陷的高分辨电子显微镜研究

本文以高分辨电子显微镜为手段对锰酸钙晶体缺氧空位排列形式和大颗粒样品解体过程进行了初步的研究。观察到了非化学剂量化合物锰酸钙晶体结构,通过观察还发现了锰酸钙晶体中缺氧墙和反相畴界伴生存在的现象。进一步理论分析发现无论是晶体中缺氧空位,非化学剂量化合物中缺氧空位串,还是晶体间缺氧墙,这些结构和完整锰酸钙曹体结构相比较都是缺氧的。这样我们对锰酸钙晶体缺氧过程描述为:完整晶体失氧,首先以点缺陷形式存在,随着失氧量的增大在晶体中开始出现缺氧线缺陷和缺氧面缺陷,当晶体继续失氧时,缺氧墙位置通过移动产生反相畴界,从而导致了晶体的部分解体。     

Co在ZnO和SrTiO3压敏陶瓷中的不同作用机理

从ZnO和SrTiO3的不同晶体结构和烧结工艺出发,论述了CoO在这两种晶体中所处的位置和不同的作用机理。实验结果证实同一种原子在不同的材料和烧结工艺中起着不同的作用。通过分析晶体点缺陷和烧结气氛的关系解释了实验结果:在氧化气氛中,CoO的主要缺陷是金属空位,增加晶界受主态密度;在还原气氛中,CoO的主要缺陷是氧空位,减少受主态密度。     

深亚微米器件中氧空位对栅漏电流的影响

描述了影响硅器件性能的二氧化硅中的缺陷,介绍了氧空位的概念,分析计算了随机氧空位对栅漏电流的影响.模拟结果表明:当氧空位在栅氧化层中随机变化时,引起的栅漏电流的变化是在一定值附近上下波动;栅漏电流随氧化层厚度的减小而增大,因此,在小尺寸器件中,必须考虑氧空位对栅漏电流的影响.但当厚度在特定值及特定电场下时,单个氧空位引起的栅漏电流增加可以忽略.     

空位缺陷对PBG型THz光子晶体光纤特性的影响

研究空位缺陷对PBG型THz光子晶体光纤(PBG-TPCF)的带隙和泄漏损耗两种特性的影响.计算表明空位缺陷都使PBG-TPCF的带隙宽度减少并使中心频率不同程度地上移;最低损耗点由于带隙的移动作相应的改变,并且泄露损耗变大.通过分析空位缺陷对带隙和泄露损耗的影响,得出在包层比较多的情况下,空位缺陷离PBG-TPCF纤芯越远对PBG-TPCF的影响越小.仿真结果表明空位缺陷在PBG-TPCF包层的第5层时及外围层时对PBG-TPCF的影响将很小以至于可以忽略.     

三维光子晶体中的缺陷研究

利用传输矩阵方法研究面心立方结构的三维光子晶体,分析了当其分别存在点缺陷、线缺陷、面缺陷时的传输特性变化,发现当引入点、线、面缺陷后,光子晶体中出现缺陷模,进一步数值计算研究表明缺陷模的出现频率和透过率等特性与缺陷介质球的半径、介电常数和缺陷出现的位置等诸多因素有关,这些结果将有助于光子晶体波导、滤波器等器件的设计和应用.     

干O_2 HCl氧化法消除硅片上的堆垛层错

本文叙述用于O_2氧化和干O_2 HCl氧化(100)晶面无位错硅片以检查HCl对堆垛层错产生的影响;Frank型(外来型)堆垛层错通过氧化产生;对于两种氧化气氛,低温氧化时缺陷尺寸随氧化温度的增高而增大,而高温氧化时缺陷尺寸则随氧化温度的增高而减小;HCl 干O_2氧化产生的缺陷尺寸明显地小;最后本文作者提出了一种引起空位从SiO_2界面流向层错缺陷以及相反的新的机理,并用它来解释堆垛层错的消除与收缩。     

基于光子晶体可重构光分插复用器的设计

可重构光分插复用器(ROADM)可实现光网络的动态重构,是光网络的重要器件。设计了一种基于二维光子晶体的可重构光分插复用器。该分插复用器采用点、线缺陷结构,在点缺陷中填充非线性介质,不同大小的点缺陷放置在线缺陷侧面的相应位置。根据耦合模理论,当没有外界激励光时,入射光波与点缺陷发生耦合;当有外界激励光时,入射光波与点缺陷不发生耦合,实现波长重构。仿真结果表明:当信道间隔为20nm时,该器件具有体积小、上/下载效率高、消光比高、响应时间快等优点。     

常见点缺陷对硅光电池响应特性的影响

研究了硅光电池中常见点缺陷对器件在激光辐照下的响应特性的影响。根据第一性原理建立了晶胞模型,比较了空位缺陷以及含Fe, Cu杂质状态下硅材料的态密度图,在此基础上分析了常见点缺陷对硅光电池响应特性的影响。由于半导体材料对温度敏感,当光电池受激光辐照而出现温度变化时,其光电响应输出特性会发生变化。从光伏器件的光生电动势原理出发,根据响应输出模型以及一维热传导方程,计算了1 064 nm激光辐照下,空位和金属杂质两种本征点缺陷对光电池响应特性的影响规律。结果表明：空位和金属杂质两种缺陷都能够改变硅材料的能带结构和响应特性。当激光辐照波长为1 064 nm,功率密度为4×10⁵ W/cm²时,其中间隙原子为Fe时对材料的电子结构和光学性质的影响最大。此时材料吸收系数高达23 952 cm^-1,且量子效率值最大,导致光电池响应最为强烈,输出电压最小。     

铈铁掺杂铌酸锂晶体光折变性能的研究

对铈铁掺杂铌酸锂(Ce:Fe:LiNbO3)晶体进行氧化、还原处理。通过红外光谱、紫外可见吸收光谱测试了晶体样品的组成和缺陷结构。采用透射光斑畸变法测试了晶体样品的抗光损伤能力,结果表明:生长态晶体比还原态晶体的抗光致散射能力基本上高一个数量级,氧化态的晶体要比还原态的晶体高两个数量级。采用二波耦合实验测试了晶体样品的光折变性能,结果表明:从氧化到生长再到还原态,衍射效率逐渐降低,响应时间缩短,光折变灵敏度增加,动态范围逐渐降低。     

二维光子晶体窄带滤波器研究

由于光子晶体存在带隙,只要在完整的二维光子晶体中引入线缺陷,那么原来处于禁带处特定波长的光也能沿着形成的波导传播,从而该光子晶体就具备了滤波的功能,再在线型波导的一侧设计个点缺陷,利用时域有限差分法分析发现,在缺陷处耦合出来的光不仅仅光强增大了,而且半高宽也变小了,这就与窄带滤波器的功能十分吻合。此外,只要根据光子晶体的晶格常数和椭圆介质柱的半径与窄带滤波器的中心波长关系,通过调整光子晶体的晶格常数和介质柱的半径,就可以改变窄带滤波器的中心波长。     

氧在InP(111)面上吸附的CLS、AES和XPS研究

用CLS、AES和XPS研究了氧在IBA法制备的InP(111)面上的吸附及早期氧化.低暴氧量时氧已被表面In原子吸附,到10~5LO_2时可观测到铟的氧化物,而磷的氧化物则在10~5LO_2的高暴氧量下出现.初步探讨了吸附和氧化机理.     

大直径直拉硅中氮对原生氧沉淀的影响

研究了在大直径直拉硅单晶中掺氮 (N )对原生氧沉淀的影响 .通过高温一步退火 (10 5 0℃ )和低 -高温两步退火 (80 0℃ +10 5 0℃ )发现在掺 N直拉 (NCZ)硅中氧沉淀的行为与一般直拉 (CZ)硅是大不相同的 ,经过高温一步退火后 ,在氧化诱生层错环 (OSF- ring)区氧沉淀的量要小于空洞型缺陷 (voids)区 ,而经过低 -高温两步退火后 ,OSF-ring区的氧沉淀量要远远大于 voids区 .由此可得 ,在晶体生长过程中 ,N通过改变硅晶体中空位的浓度及其分布从而改变原生氧沉淀的尺寸和分布 .并在此基础上讨论了在大直径 NCZ硅中掺 N影响原生氧沉淀的机理 .     

大直径直拉硅中氮对原生氧沉淀的影响

研究了在大直径直拉硅单晶中掺氮(N)对原生氧沉淀的影响.通过高温一步退火(1050℃)和低-高温两步退火(800℃+1050℃)发现在掺N直拉(NCZ)硅中氧沉淀的行为与一般直拉(CZ)硅是大不相同的,经过高温一步退火后,在氧化诱生层错环(OSF-ring)区氧沉淀的量要小于空洞型缺陷(voids)区,而经过低-高温两步退火后,OSF-ring区的氧沉淀量要远远大于voids区.由此可得,在晶体生长过程中,N通过改变硅晶体中空位的浓度及其分布从而改变原生氧沉淀的尺寸和分布.并在此基础上讨论了在大直径NCZ硅中掺N影响原生氧沉淀的机理.     

重掺杂直拉硅单晶氧沉淀及其诱生二次缺陷

研究了重掺杂直拉硅单晶中掺杂元素硼、磷、砷、锑对氧沉淀及其诱生二次缺陷行为的影响.实验结果表明:重掺p型(硼)硅片氧沉淀被促进,氧沉淀密度高但无诱生二次缺陷;重掺n型(磷、砷、锑)硅片氧沉淀受抑制,氧沉淀密度低却诱生出层错;不同掺杂元素及浓度对重掺n型硅片氧沉淀抑制程度不同,并对氧沉淀诱生层错的形态产生影响.讨论了重掺硅单晶中掺杂元素影响氧沉淀及其诱生二次缺陷的机理,并利用掺杂元素-本征点缺陷作用模型和原子半径效应模型对实验结果进行了解释.     

重掺杂直拉硅单晶氧沉淀及其诱生二次缺陷

研究了重掺杂直拉硅单晶中掺杂元素硼、磷、砷、锑对氧沉淀及其诱生二次缺陷行为的影响 .实验结果表明 :重掺p型 (硼 )硅片氧沉淀被促进 ,氧沉淀密度高但无诱生二次缺陷 ;重掺n型 (磷、砷、锑 )硅片氧沉淀受抑制 ,氧沉淀密度低却诱生出层错 ;不同掺杂元素及浓度对重掺n型硅片氧沉淀抑制程度不同 ,并对氧沉淀诱生层错的形态产生影响 .讨论了重掺硅单晶中掺杂元素影响氧沉淀及其诱生二次缺陷的机理 ,并利用掺杂元素 本征点缺陷作用模型和原子半径效应模型对实验结果进行了解释 .     

材料

0632022基于压电堆式作动器的主动隔振研究及其仿真分析[刊,中]／黄群／／西安工业大学学报．-2006．26(4)．- 361-364(C) 0632023先进陶瓷的精密注射成型[刊,中]／谢志鹏／／长沙理工大学学报(自然科学版)．-2006,3(3)．-102-106(E) 0632024三维光子晶体中的缺陷研究[刊,中]／章祎／／量子电子学报．-2006,23(5)．-671-676(L)利用传输矩阵方法研究面心立方结构的三维光子晶体,分析了当其分别存在点缺陷、线缺陷、面缺陷时的传输特性变化,发现当引入点、线、面缺陷后,光子晶体中出现缺陷模,进一步数值计算研究表明缺陷模的     

SEM二次电子成像在半导体陶瓷电容器研制中的应用

半导体陶瓷电容器的瓷坯为小圆片。瓷片经过烧结、还原半导化和再氧化后 ,表面形成很薄的氧化介质层 ,中间是ｎ型半导体 ,电阻很小 ,起连接导通作用。瓷片两表面印制电极后 ,等效于一对串联电容器。由于氧化介质层很薄 ,且为高介电材料 ,所以能够获得很大的电容量。其结构示意图如图 1。半导体部分和氧化介质层部分虽然材料是一致的 ,但由于晶格结构缺陷 (氧缺位 ) ,而使半导体和氧化介质层ＳＥＭ二次电子成像中表现出明显不同的衬度 ,通过衬度对比 ,我们测出氧化介质层厚度 ,并且观察判断氧化程度及其一致性 ,它们与工艺、性能密切相关 ,给…     

磁控管用新型直热式稀土铪酸钆陶瓷阴极研究

为了提高大功率磁控管的输出功率,延长其使用寿命,采用难熔稀土氧化钆和过渡金属氧化铪制备大功率磁控管用新型直热式稀土铪酸钆陶瓷阴极,并对该阴极的热发射特性和寿命特性等进行了测试,热发射测试结果显示该阴极在1300℃ br即可提供0.1A/cm²发射电流密度,1600℃ br下可提供超过1.93A/cm²的发射电流密度.寿命实验结果显示,该阴极在1500℃ br,直流负载为0.5A/cm²的条件下,寿命已经超过4000h.最后,利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、氩离子深度刻蚀俄歇电镜等设备分别对该阴极活性物质的分子结构,阴极表面微观形貌、元素成分及含量等进行了分析.结果表明,高温烧结合成了单一的铪酸钆物相,烧结过程中当一种Gd³⁺价稀土氧化钆掺入Hf⁴⁺价的过渡金属氧化铪时,会发生离子置换固溶,为了保持铪酸钆晶格的电中性,晶格中就会产生一个氧空位.当阴极在激活、老练、热发射测试时,会加速氧空位的生成,产生的氧空位越多,阴极表面导电性就会越好,这间接降低了逸出功,从而提高了阴极的热发射能力.     

负折射激活介质一维光子晶体超窄带滤波器研究

把一维时域有限差分方法用于可见光区一维光子晶体超窄带滤波设计研究,首先适当选择完整的一维二元光子晶体参数找到可见光区中的禁带,然后在完整一维光子晶体中间引入缺陷层可得到在某一波长出现超窄通带.进一步研究缺陷层参数物理厚度、折射率对超窄带的位置、透过率的调节,数值结果表明当缺陷层用无损介质时超窄通带的中心波长与缺陷层物理厚度、折射率有很大关系,透过率与它们关系不大.当介质是有损或激活介质时超窄通带的中心波长与介质折射率虚部消光系数、激活系数大小无关,消光系数越大透过率越小,激活系数与透过率没有线性关系但有最大值出现,当缺陷层介质是负折射材料时折射率数值在一定范围内取值同样会出现窄带滤波特性,折射率数值绝对值较大时在可见光区禁带中会出现多个透过峰.     

Ba膜氧化过程中电子发射特性的研究

本文研究了Ba在Ni表面沉膜,测量Ba膜氧化过程中电子发射的I-V特性和不同膜厚对逸出功的影响。用Gauss分布求逸出功,在氧量适当时,出现逸出功最低值,此时电子发射为最大。可用氧的一分为二作用来解释,初步支持了动态表面发射中心的观点。