SOI基垂直入射Ge PIN光电探测器的研制

研制了在SOI衬底上工作于近红外波段的垂直入射GePIN光电探测器。采用低温Ge缓冲层技术,在超高真空化学气相淀积系统(UHV/CVD)上生长探测器材料。测试表明,器件的暗电流主要来源于表面漏电流,暗电流密度随着尺寸的增加而减小,在2V偏压时暗电流密度可达17.2mA/cm2;器件在波长1.31μm处的响应度高达0.22A/W,对应量子效率为20.8%。无偏压时,器件的响应光谱在1.2～1.6μm波长范围内观察到4个共振增强峰,分别位于1.25、1.35、1.45和1.55μm左右,峰值半高宽约为50nm,共振增强效应是由SOI衬底的高反射率引起的。采用传输矩阵法模拟的响应光谱与实验测量结果吻合良好。     

反射式光纤位移传感器的研究

本文主要致力于反射式光纤位移传感器的研究。给出了光纤位移传感器的具体的设计方案,即根据光纤反射调制原理进行了反射式光纤位移传感检测系统的设计,采用计数器外径干分尺的测头镜面作为反射体和位移测量工具,分析了位移测量装置和传感器检测电路。实验表明,在0～2mm范围内检测系统的输出与位移成线性关系,灵敏度为196μV/μm,线性度为26％。适于微位移的测量。     

一种高电源抑制比带隙基准电压源的设计

采用共源共栅运算放大器作为驱动,设计了一种高电源抑制比和低温度系数的带隙基准电压源电路,并在TSMC 0.18μm CMOS工艺下,采用HSPICE进行了仿真.仿真结果表明:在-25～115℃温度范围内电路的温漂系数为9.69×10-6/℃,电源抑制比达到-100 dB,电源电压在2.5～4.5 V之间时输出电压Vref的摆动为0.2 mV,是一种有效的基准电压实现方法.     

基于MCzHQZn的有机电致发光器件

通过结构为ITO/2T-NATA(20nm/NPBx(20nm)/MCzHQZn(30nm)/BCP(10nm)/Alq3(20nm)/LiF(0.5nm)/Al、ITO/2T-NATA(30nm/MCzHQZn(30nm)/BCP(10nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.5nm)/Al和ITO/2T-NATA(20nm/MCzHQZn(30nm)/NPBx(16nm)/BCP(10nm)/Alq3(25nm)/LiF(0.5nm)/Al的3组有机电致发光器件(OLED),证明了MCzHQZn既具有空穴传输特性,又具有较好的发光特性。MCzHQZn在器件1中作发光层,器件最大亮度在电压16V时达到3692cd/m2,电压13V时的最大效率为0.90cd/A,发光的峰值波长为564nm;MCzHQZn在器件2中既作发光层又作空穴传输层,器件最大亮度在电压为13V时达到1929cd/m2,电压12V时的最大效率为0.57cd/A,发光的峰值波长也为564nm;MCzHQZn在器件3中作空穴传输层,由NPBx作发光层,器件最大亮度在电压为14V时达到3556cd/m2,电压9V时的最大效率为1.08cd/A,...     

静电纺丝法制备NiO纳米纤维及其工艺参数研究

采用静电纺丝法制备了NiO纳米纤维,研究了纺丝液PVA浓度、纺丝电压、烧结温度等参数对NiO纳米纤维结构及微观形貌的影响,实验表明:当纺丝液PVA溶液为9%、纺丝电压为10 k V、烧结温度为700℃并保温4 h时,易获得形貌较好的NiO纳米纤维;制备的纳米纤维均为良好的一维形貌,直径为50~100 nm,平均长度为15μm.     

基于光纤布拉格光栅和放大基片的高灵敏度微位移传感器（英文）

提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)的微位移传感器。该器件由一对中心波长不同的光纤布拉格光栅和一个杠杆结构的金属衬底组成,布拉格光栅采用飞秒激光相位掩模法制作。被测物体的位移由杠杆结构放大,并转换为布拉格光栅的轴向拉力。通过理论分析和有限元模拟获得的放大系数分别为2.67和2.5。实验结果表明,在0至50μm范围内,光纤光栅中心波长的偏移与被测物体的位移呈线性关系,位移灵敏度达到121 pm/μm。级联的布拉格光栅可用于温度补偿。     

水泥路面板温度翘曲应力有限元分析

利用有限元法计算了不同工况下水泥路面板的温度应力,包括不同的面板尺寸、板厚和基层顶面当量回弹模量.结果表明:板内温度应力随着板尺寸的减小而减小,板平面尺寸由4m×5m变化到3.5m×3m时,温度应力减小幅度并不大;当板平面尺寸小于3.5m×3m时,温度应力减小幅度比较大,降低幅度约为20%~30%.因此,减小板的平面尺寸能够有效地降低板内的温度应力,提高使用寿命.     

微笔-激光直写组合加工制备多电极阵列系统

针对传统的硅基微加工技术因依赖掩模光刻技术而柔性化程度低的不足,以石英玻璃为基底、金为微电极材料体系,利用微笔-激光直写组合加工技术制作了带有微区温控特性的多电极阵列系统.实验结果表明:金电极导体线宽44μm,膜厚12μm,平均电阻率1.2×10-6Ω.cm,电极阻抗随频率的升高而降低,在低频时表现为容抗特性,具有较好的阻抗重复精度;用于微区温控的环形加热电阻在15～28V,通电电压对微区加热温度的关系具有较好的线性控制能力,环形热敏电阻在15.0～80.0℃范围内的电阻温度系数值为2 805×10-6/℃,温度响应性能满足应用要求.     

室温InAsSb长波红外探测器的研制

用熔体外延法(ME)生长出厚度达到100μm的InAsSb外延层,截止波长进入8～12μm波段。测量结果表明,InAsSb材料具有良好的单晶取向和结晶质量,位错密度达到104cm-2量级。室温下,霍尔测量得到的载流子浓度为1～3×1016cm-3,电子迁移率大于5×104cm2/Vs。用此材料制得了2～9μm波段的高灵敏度In-AsSb室温红外探测器。该探测器为浸没型光导元件,安装了镀有SiO或ZnS增透膜的单晶Si光学透镜。在黑体温度为500K、黑体调制频率为800 Hz和外加偏置电流为10 mA的测试条件下,测得293K下该探测器的最高黑体响应度达到168V/W,黑体探测率为2～6×108cm·Hz1/2·W-1,峰值探测率大于1×109cm·Hz1/2·W-1。     

银薄膜结构的高灵敏度Fabry-Perot光纤声压传感器

为改善膜片式Fabry-Perot光纤声压传感器中悬空薄膜的平整度,提高其检测微弱声压的能力,提出一种大面积银薄膜转移加工方法.采用磁控溅射沉积银薄膜,利用基于正性光刻胶的牺牲层工艺进行转移贴合.银薄膜直径为2.5 mm,厚度为130 nm.实验结果表明:银薄膜薄膜表面平整度20μm;加工得到的声压传感器在0.13.0 k Hz频带范围内具有一致的频响特性,在1 k Hz处的声压灵敏度为-158 d B(参考值1 V/μPa).在0.0011.250 Pa声压范围内,传感器输出响应与入射声压之间具有良好的线性关系;最小可探测声压为419μPa·Hz-0.5.所提出的加工方法可有效改善薄膜的平整性,并具有良好的工艺性和可重复性;加工得到的传感器适应于高灵敏度微弱声压探测工作.     

Simple method to rapidly fabricate chain-like carbon nanotube films and its field emission properties

A simple process to fabricate chain-like carbon nanotube (COT) films by microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition (MPCVD) was developed successfully. Prior to deposition, the Ti/Al2O3 substrates were ground with Fe-doped SiO2 powder. The nano-structure of the deposited films was analyzed by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and Raman spectroscopy. The field electron emission characteristics of the chain-like carbon nanotube films were measured under the vacuum of 10-5 Pa. The low turn-on field of 0.80 V/μm and the emission current density of 8.5 mA/cm2 at the electric field of 3.0 Vμ/m are obtained. Based on the above results, chain-like carbon nanotube films probably have important applications in cold cathode materials and electrode materials.     

Study on optical constants inversion and infrared transmission characteristics of aerosol particles

Based on the experimental infrared spectral transmittances,an inverse model has been developed to determine the optical constants of the aerosol particles (SiO2 and Al2O3).Combined with the Mie theory and Kramers-Kronig (K-K) relations,the complex refractive indices of the SiO2 and Al2O3 particles are retrieved.The effects of the measurement errors on the inverse results are also investigated.With the optical constants inversed from the experiment,the discrete ordinate method (DOM) is used to calculate the infrared transmission characteristics of the aerosol particle cloud.Considering the multi-scattering and self-emission of the particles,the equivalent transmittance ratio (ETR) is suggested to evaluate the infrared transmission characteristics of the aerosol particles.Particular attention is given to analyze the effects of the volume fraction and diameters on infrared transmission characteristics.When the volume fraction is larger than 0.001,the particle diameter has little effect on the infrared transmission characteristics.For the uniform monodisperse particles in the detection waveband range of 3-5 μm and 8-12 μm,there exists a critical diameter where the ETR reaches the minimum value.In addition,the ETR of 3-5 μm is smaller than that of 8-12 μm with the same volume fraction and particle diameter.     

Mineralogical and sink-float studies of Jajarm low-grade bauxite

Jajarm's bauxite deposits are mainly diasporic,and they have a low mass ratio of Al2O3/SiO2. It is necessary to increase the run-of-mine mass ratio before feeding the material to the Bayer process. Chemical analysis indicated that the low-grade bauxite sample from Jajarm contained 43.9wt% Al2O3 and 13.35wt% SiO2, resulting in a mass ratio of 3.29. According to mineralogical studies, the presence of aluminosilicate minerals such as kaolinite, illite, and quartz was the main reason for the decrease of the mas...     

一种两级微桥结构快速测温微型传感器的研制

设计了一种新型薄膜热电阻温度传感器.传感器感温结构由基片（Si）/绝缘层（SiO₂）/感温部（Pt）组成,Pt薄膜片以悬空的微桥连接方式搭接在SiO₂片上,SiO₂片也以同样的方式搭接在Si片上,以此构成两级微桥机构.较之传统温度传感器,该感温部件采用悬空布置结构可使测温过程中的热损失大为减少,并能保证温度传感器热响应的线性度和可靠性. 通过ANSYS有限元软件仿真Pt薄膜片在不同厚度SiO₂片下的温度分布情况. 当SiO₂片厚度为2μm,该传感器热响应时间常数达到最小的10ms,与SiO₂片厚度为5μm 和10μm相比其时间常数减小了50%以上. 研究结果表明:在温度测量过程中,SiO₂片厚度对感温的Pt薄膜片热损失影响很大,在设计中应尽可能减小SiO₂片厚度.     

Synthesis of N, N-diethyl dodecyl amine and its flotation properties on bauxite

N, N-diethyl dodecyl amine（DEN12） was synthesized from dodecyl amine, formic acid and acetic aldehyde. The collecting property of DENI2 on diaspore, kaolinite and illite was investigated by flotation test and infrared spectrum. The results show that in the presence of 2.0× 10^-4 mol/L DEN12, the recoveries of kaolinite and illite are all higher than 78% and the recovery of diaspore is 50% in the pH range of 5.5-6.0. The mass ratio of A1203 to SiO2 in concentrate obtained from separation artificial mixture is higher than 10, suggesting that DEN12 can be used as a collector to separate the aluminosilicates from diaspore in bauxite ores at the pulp pH below 8. The measurements of the infrared spectrum approve that the action between aluminosilicates and tertiary amine collector is strong electrostatic adsorption and that of diaspore is weak electrostatic adsorption.     

适用于谷物干燥的红外辐射陶瓷材料

以Al2O3、SiO2为主体原料,Fe2O3、CuO、Y2O3为辅助原料,经高温烧结合成了适用于谷物干燥的红外辐射陶瓷材料(莫来石及掺杂莫来石)。并测定了其在2.5~15μm波段的红外辐射率在0.845~0.933之间。利用正交实验设计,以红外辐射率为指标进行了配方的优化设计,经过分析得到最佳质量分数的配方方案:主体原料:莫来石子90%(Al2O3与SiO2的摩尔比为3∶2);辅助原料:Fe2O3为2.5%、CuO为5%、Y2O3为2.5%。     

溶胶-凝胶法制备高透光SiO2/ATO-SiO2双层疏尘薄膜

为了避免灰尘在户外玻璃上的粘附导致透过率下降的现象,采用溶胶一凝胶法在石英玻璃上制备高透光SiO2/ATO-SiO2双层疏尘薄膜,研究SiO2基层薄膜对薄膜组织和性能的影响;利用原子力显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计、霍尔效应测量仪、自制落灰实验装置对薄膜的三维表面形貌进行表征,并对其光电性能、疏尘性能进行了测试....     

热压合成Ti_4AlN_3及其物理性能研究

以摩尔比为Ti ◇Al ◇TiN=1 1.2 2.7的混合粉为原料,采用真空热压烧结工艺在1400℃保温2 h成功合成了高纯Ti4AlN3块体材料,Ti4AlN3烧结试样结晶良好,晶粒发育完善,内部较为均匀致密,相对密度达到98.5%,具有较高的抗弯强度（384 MPa）、抗压强度（523 MPa）和断裂韧性（6.5（MPa.m1/2））,较低的维氏硬度（2.9 GPa）和抗破坏能力,具备良好的机械加工性能。Ti4AlN3常温电导率和热导率分别为4.6×105（Ω-1.m-1）和12（W.m-1.K-1）,其热导率在25～600℃范围呈上升趋势;25～1100℃的线膨胀系数为9.0×10-6K-1,良好的导热性能和高温热稳定性使其可以应用于高温领域。     

Ar气退火温度对4H-SiC热氧化层致密性影响研究

在Ar气气氛下对热氧化n型4H-SiC生长的SiO2薄膜进行了1100 ℃以下不同温度的退火, 采用反射式椭圆偏振光谱、红外透射光谱研究了退火温度对SiO2薄膜致密性的影响. 椭偏测试的结果表明, 600 ℃退火后样品具有最大的折射率1.47和最小的厚度84.63 nm. 红外研究的结果显示, 600 ℃退火后LO峰强度最强, 认为是对应Si-O结构单元浓度最高. Al/SiO2/SiCMOS结构SiO2的漏电特性研究表明, 600 ℃退火后的SiO2薄膜漏电流相比于其他温度退火的氧化层漏电流小了两个数量级. 在外加反向偏压5V时, 漏电流密度仅仅只有5×10-8 A/cm2.600 ℃退火能显著地改善热氧化层SiO2的致密性.     

载体化双邻香草醛类苯亚胺钛四齿配体催化剂的制备及其催化性能

以邻香草醛和4,4＇-二氨基二苯醚为原料合成的双邻香草醛（二苯醚）苯亚胺配体与四氯化钛反应制备双邻香草醛（二苯醚）苯亚胺钛络合物,并以SiO2-PEG复合物为载体制备载体化新型四齿配体烯烃聚合催化剂,考察PEG改性对SiO2的影响及载体催化剂的聚合性能．结果表明,改性后可将PEG链接到SiO2载体表面;在50℃、Al／Ti摩尔比为1500时,催化剂活性最高,达到3．21×10^5g／（mol·h）,Al／Ti摩尔比为1000时,聚合物相对分子质量达到最大值4．01×10^5．