多孔硅异质结电致发光器件发光特性研究

多孔硅电致发光性质的研究对于实现硅基光电集成具有重要的应用价值。采用蒸镀-阳极氧化法制备了多孔硅异质结(ITO/PS/p-Si/Al)电致发光器件,在7.5V较低电压下实现了数小时连续电致发光,并给出了该器件的发光和电学性能的测量结果。结果表明,要制备较好发光性能和伏安特性的多孔硅电致发光器件,顶部电极应同时具有较高的透光率和电导率。     

大面积多壁碳纳米管薄膜光电响应实验

为了研究大面积多壁碳纳米管(MWNTs)的光电响应特性,利用剥离技术和旋涂法制备了大 面积MWNTs薄膜器件;采用532nm激光作为激励光源,当激光照射薄 膜器件不同位置时,测试其光电流和光电 压。实验结果表明,激光诱导产生的光电流/电压与光照位置有关,当光照位置在器件两端 时,光电流、光电压 最大,两端的光电流分别为0.04μA、－0.06μA和光电压分别为0.04mV、－0.06mV; 当激光照射在器件几 何中心时,光电流、光电压趋于0。分析表明,光热电效应是光电流、电压产生和变化的主 要原因。     

纳米多孔硅的场致电子发射性能研究

对采用阳极氧化法及阴极还原表面处理技术制备的性能稳定的纳米多孔硅,用原子力显微镜(AFM)表征了其微观结构,多孔硅颗粒粒径在30 nm左右.室温条件下测试了多孔硅场电子发射的特性,结果表明,多孔硅具有很好的场致发光性能,在5 V/μm的电场下就可以产生场发射电流.多孔硅的开启电压在1 000 V左右,发射电流随着电压的增大而不断增大,发射电压在2 000 V以上.

Abstract：

Nanoscale porous silicon (PS) was prepared by anodic oxidation, cathode reduction and surface treatment technique. The porous silicon particles with the average diameter of about 30 nm were obtained by characterizing their microstructure with atomic force microscope (AFM). Electron field emission characteristics of porous silicon were investigated at room temperature. The resuhs demonstrate that porous silicon has favorable electroluminescence properties, and the field emission current can be generated only under the electric field of 5 V/ μm. And the turn - on voltage is about 1 000 V. With the increase of the offered voltage, the emission current is enhanced and the emission voltage is over 2 000 V.     

多孔硅衬底微波CVD金刚石薄膜的制备及其场电子发射

研究了多孔硅衬底微波CVD金刚石薄膜的制备工艺及其场电子发射特性.以多孔硅作为生长金刚石突起阵列的模板,生长出带多微尖的微晶金刚石晶粒,使场电子发射阈值下降(<1V/ μm) ,发射电流增大(>90 m A/ cm2 ) ,场发射性能稳定,并对这种场发射特性做出了理论解释.     

非线性光耦合器及其响应保持功能

将发光器件和硅光电负阻器件面对面地封装在一起,其间实现电隔离,构成一种新型光耦合器.由于光电负阻器件具有双稳和自锁特性,这种非线性光耦合器具有响应保持功能.文章以PDUBAT为例从实验方面证实了响应保持功能的存在,并提出利用PLBT实现响应保持功能的设想.     

光电双向负阻晶体管的数值模拟与实验研究

光电双向负阻晶体管(PBNRT)是一种新型S型光电负阻器件.本文对它的光电负阻特性进行了数值模拟和实验研究,给出了器件等效电路.PBNRT在光电混合工作模式下具有光控电流开关效应,可通过光照和控制电压两种控制方式改变器件的S型负阻特性.模拟和实验结果均表明:光照强度增大,维持电压基本保持不变,转折电压减小,负阻电压摆幅减小;而增大控制电压,维持电压和转折电压均增大,输出负阻特性曲线右移.上述特点使得PBNRT可望在光电开关、光控振荡和光电探测等方面有很好的应用前景.     

多孔硅的应用研究进展

多孔硅是一种新型的纳米半导体光电材料,室温下具有优异的光致发光、电致发光等特性,易与现有硅技术兼容,极有可能实现硅基光电器件等多个领域的应用．扼要论述了多孔硅在绝缘材料、敏感元件及传感器、照明材料及太阳能电池、光电器件以及作为合成其它材料的模板等多个领域内的应用进展情况,并对其发展前景作了展望。     

多孔硅场致电子发射

研究了多孔硅冷阴极的场致电子发射特性，实验表明采用电化学阳极腐蚀、氧化、蒸电极等工艺可以制备一种平面薄膜型多孔硅冷阴极。在超高真空环境下测量了多孔硅冷阴极的电子发射特性。     

n-ZnO/p-GaN异质结紫外探测器及其光电性能研究

利用脉冲激光沉积(PLD)方法在p-GaN衬底上沉积了n-ZnO薄膜,构造了n-ZnO/p-GaN异质结型紫外(UV)光-电探测器原型器件,在(UV)光照条件下测试了器件的光电性能。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)测试结果表明,ZnO薄膜具有很好的结晶质量;I-V曲线显示,器件在黑暗和光照环境下都表现出明显的整流行为;光谱响应曲线表明,器件响应度峰值出现在364nm附近,当反向电压为-5V时光电流达到饱和,此时响应度峰值达到1.19A/W。不同反向工作电压下的光谱探测率曲线表明,器件对364nm附近的UV光有较强的选择性,在-2V偏压下具有最佳的探测率,其探测率峰值达到8.9×1010 cm·Hz1/2/W。     

多孔硅衬底微波CVD金刚石薄膜的制备及其场电子发射

研究了多孔硅衬底微波CVD金刚石薄膜的制备工艺及其场电子发射特性.以多孔硅作为生长金刚石突起阵列的模板,生长出带多微尖的微晶金刚石晶粒,使场电子发射阈值下降(＜1V/μm),发射电流增大(＞90mA/cm2),场发射性能稳定,并对这种场发射特性做出了理论解释.     

北京奥运期间石化工业区多组分污染气体的开放光程FTIR监测

利用自行研制的开放光程傅里叶变换红外光谱（FTIR）测量系统于2008奥运期间对北京燕山地区大气中的HCHO,CH4,CH3OH,C2H6,C2H4,C2H2和CH3COCH3气体进行了连续监测,介绍了系统的组成及光谱数据处理方法,并对浓度测量结果进行了分析。研究结果显示,7月20日限行措施实施后,除C2H4外,其他气体日平均浓度均有明显下降,平均幅度约29%,奥运期间平均降幅达34%,受局部气象条件引起的本底浓度暂时性波动影响,监测指标物中,C2H4平均浓度分别增加6.09%和19.66%,但其日变化幅度明显下降,表明北京市奥运期间的控制减排措施有效。     

卫星遥感气溶胶光学厚度在北京2008年地面空气质量监测上的应用

利用卫星遥感地面空气质量是近年来随着空间遥感手段的进步而发展起来的一项新技术,如何利用卫星遥感的大气气溶胶光学厚度产品来定量评估地面空气质量是个难题.利用高分辨率的大气气溶胶光学厚度产品,经过垂直分布的订正和湿度影响的订正,分别得到地面气溶胶消光系数和地面"干"气溶胶消光系数.通过与地面PM10质量浓度的相关分析表明,地面气溶胶消光系数具有比大气气溶胶光学厚度更高的相关系数,而经过湿度订正的"干"气溶胶消光系数具有比前两者更高的相关系数.利用华北地区"干"气溶胶消光系数的分布评估了2008年夏季气溶胶变化情况,与往年同期相比,地面气溶胶消光季节平均下降约17%～20%,而华北平原其他城市和地区则没有显著变化,说明北京地区气溶胶浓度的下降与局地减排有直接关系.     

北京机场奥运期间C2H4变化特性

大气中的挥发性有机物是空气中影响人体健康的重要污染物,它们在光化学烟雾、酸雨、全球变暖等环境问题中也起到重要作用.使用傅里叶变换红外光谱测量了奥运期间首都机场C2H4浓度变化,通过最小二乘法拟合得到C2H4在不同时间段内的浓度值.C2H4/C2H6值的变化趋势是晚上较高,白天较低,受汽车尾气影响.C2H4浓度变化则是受机动车和飞机尾气的共同影响.奥运会期间C2H4浓度变化受飞机影响很大,浓度变化和飞机架次相关性很好.     

250 mV Supply Voltage Digital Low‐Dropout Regulator Using Fast Current Tracking Scheme

This paper proposes a 250 mV supply voltage digital low‐dropout (LDO) regulator. The proposed LDO regulator reduces the supply voltage to 250 mV by implementing with all digital circuits in a 0.11 μm CMOS process. The fast current tracking scheme achieves the fast settling time of the output voltage by eliminating the ringing problem. The over‐voltage and under‐voltage detection circuits decrease the overshoot and undershoot voltages by changing the switch array current rapidly. The switch bias circuit reduces the size of the current switch array to 1/3, which applies a forward body bias voltage at low supply voltage. The fabricated LDO regulator worked at 0.25 V to 1.2 V supply voltage. It achieved 250 mV supply voltage and 220 mV output voltage with 99.5% current efficiency and 8 mV ripple voltage at 20 μA to 200 μA load current.     

用于相变存储器的超低输出纹波2X/1.5X电荷泵

本文针对相变存储器编程驱动电路,提出了一种超低输出电压纹波的开关电容型电荷泵。该电荷泵可根据输入电压的不同,自适应工作在2X/1.5X升压模式之间,以获得更高的电源转换效率。相比于传统开关电容型电荷泵,在充电阶段泵电容被充电至预先设定的电压值Vo-VDD(Vo为预期的输出电压);放电阶段,泵电容串联在输入电压VDD与输出端,通过此方法将电荷泵输出端电压稳定在Vo,并有效的降低了由于电荷分享所造成的输出纹波。在中芯国际40nm标准CMOS工艺模型下,对电路进行了仿真验证,结果表明在输入电压为1.6-2.1V,输出2.5V电压,最大负载电流为10mA,输出电压纹波低于4mV,电源效率最高可达91%。     

海洋大气湍流对激光通信系统性能的影响分析

大气湍流引起光波强度在光束截面内的闪烁,降低了激光通信系统的信噪比.应用基于Rytov近似的激光大气传输光强起伏理论模型,在局地均匀各向同性Kolmogolov湍流谱的假设条件下,对大气湍流引起的光强起伏进行了分析.并从信号检测理论出发,将大气湍流与激光通信系统误码率指标相结合.分析结果表明,在典型的海洋大气湍流环境下,以误码率指标衡量,随着C2n的增加,激光通信系统的有效作用距离大大缩短,当C2n达到5×10-15m-2/3时,通信的有效距离不足2 km,当C2n达到3×10-14m-2/3时,通信的有效距离降至1 km以下.     

奥运期间北京SO2、NO2、O3以及PM10污染水平及变化特征分析

结合遥感所、云岗镇、燕山石化及首都机场4个站点2008年6月至9月期间SO2、NO2、O3以及PM10的监测结果,对北京奥运期间主要污染物浓度水平和变化特征进行分析.PM10为北京市的主要污染物,各时段市区站点PM10均明显高于市郊站点,城郊差异从7月1日至7月19日以及7月20日至8月24日时段的50%减少至8月8日至8月24日以及9月6日至9月17日时段的25%左右.城郊各阶段PM10日变化的差异主要表现在凌晨至11:00前后的时段.一次污染物SO2和NO2均达到国家大气环境质量二级标准,随着减排措施的实施,降幅均超过14%.从日变化曲线来看,各站点NO2基本呈双峰型特征,SO2在燕山石化和云岗镇站点表现出双峰态.O3作为光化学烟雾的指示剂,各站点O3呈现出白天高、夜晚低的日变化特征.云岗镇和燕山石化的O3日变化表现出明显的双峰型.4个站点O3在实施减排措施的初始阶段呈现出升高的趋势, 7月20日后的统计数据表明后期O3浓度持续下降,平均日变化最大值和最小值的比值减小.各个污染物浓度在8月8日至8月24日时段下降最为显著.相比于7月1日至7月19日减排措施实施的起始阶段,各站点在7月20日至8月24日奥运期间SO2、NO2、O3和PM10降低幅度分别为14%～33%,15%～61%,2.5%～14%和10%～12%.     

基于室温脉冲量子级联激光器的脉内光谱技术研究

介绍了基于量子级联激光器的脉内光谱技术,一个长激发脉冲应用在中心波长为7.85 μm脉冲量子级联激光器上,用于快速波长扫描,通过分析比较不同工作参数下的激光光谱信号,寻求最佳的激光器工作参数,并且在选定的工作参数下对目标气体的吸收谱线进行测量,得到了中心在1273.7 cm-1的N2O 吸收谱线.     

FVF‐Based Low‐Dropout Voltage Regulator with Fast Charging/Discharging Paths for Fast Line and Load Regulation

A new internally compensated low drop‐out voltage regulator based on the cascoded flipped voltage follower is presented in this paper. Adaptive biasing current and fast charging/discharging paths have been added to rapidly charge and discharge the parasitic capacitance of the pass transistor gate, thus improving the transient response. The proposed regulator was designed with standard 65‐nm CMOS technology. Measurements show load and line regulations of 433.80 μV/mA and 5.61 mV/V, respectively. Furthermore, the output voltage spikes are kept under 76 mV for 0.1 mA to 100 mA load variations and 0.9 V to 1.2 V line variations with rise and fall times of 1 μs. The total current consumption is 17.88 μA (for a 0.9 V supply voltage).     

一种快速瞬态响应的无片外电容LDO的设计

基于上华0.5μm工艺,设计了输入电压范围为3.5～6.5V,输出电压为3.3V,最大输出电流为100mA的CMOS无片外电容的低压差线性稳压器.提出了一种自动检测网络用来快速感应负载电流的变化,抑制输出电压的跳变,改善了负载瞬态响应.在稳定性方面,采用miller补偿,加之第二级采用了输出电阻很小的buffer结构[1],这样主极点和次极点分离很远使得系统稳定.仿真表明,该LDO在VIN=6.5V和VIN=3.5V下under-shoot分别为156mV和135mV,overshoot分别为145mV和60mV,线性调整率和负载调整率分别为0.023%和0.5%.