基于微纳结构的光学诱饵仿真设计研究

传统的光学诱饵构成复杂,装载要求较高,为此设计了具有较高反射性能的简单微结构的光学诱饵。首先,通过TracePro光学仿真软件,对玻璃微珠结构、截角角锥结构和立方角锥结构三种不同结构进行反射率的仿真,筛选出最符合光学诱饵高反射率要求的结构。然后,通过对不同尺寸单元微结构的反射仿真,确定光学诱饵的单元微结构尺寸。最后,通过对入射角度偏转对反射率影响的仿真,验证反射结构是否满足光学诱饵的要求。结果表明,立方角锥反射结构更符合光学诱饵的设计要求。     

石墨烯MIS结宽光谱光电特性的研究

Ge基光电探测器具有独特的通信带宽响应特性和良好的CMOS工艺兼容性,在光电探测方面具有广阔的应用前景。但目前商用探测器的响应波段普遍局限在某一波段,难以满足多波段融合、小型化的探测需求。因此,通过在多层石墨烯和N型Ge之间引入薄的SiO2界面层,制备了基于石墨烯金属-绝缘层-半导体(MIS)结的光电探测器,分析了SiO₂的厚度以及石墨烯层数对MIS结器件性能的影响,并测试了器件的光谱响应范围、电流-电压曲线、响应度、开关比等光电特性。结果表明,该器件在254～2200 nm波段内均有响应,在980 nm处的响应度和开关比达到峰值,分别为78.36 mA/W和1.74×10³,上升时间和下降时间分别为1 ms和3 ms。     

激光损伤的光散射法判别研究

在激光损伤测量系统中,利用光散射法判别激光薄膜损伤,需要寻求光源和探测器之间的最佳位置。为此,在不同损伤激光脉冲能量、不同测量入射角度(0°,30°,45°,60°)和不同探测器距离(200,250 mm)条件下,研究了损伤点散射光能量的角分布。获得结果如下:在相同的探测角度上,散射光能量随着损伤面积和测试光入射角度增加而增加。在探测角度小于反射角度时,随着探测角度增加散射光能量逐渐变强;当探测角度大于反射角度后,随着散射角度增加散射光能量逐渐变弱。散射光相对能量在反射光方向附近出现极大值;在60°入射时,散射光相对能量具有最大值;探测距离在200 mm时,最大散射光相对能量大于探测距离在250 mm时。根据以上结论,可以确定在利用光散射判别损伤的测量系统中,探测器应放置在反射光方向的两侧,并且尽量增加测试光入射角度和缩小探测器与样片间距离。     

降低DLC薄膜应力的方法研究

为了沉积出高硬度、低应力、高膜-基结合强度的类金刚石硬质薄膜,利用脉冲电弧离子镀技术在高速钢基底上制备类金刚石薄膜,采用退火、增加Ti过渡层、Ti离子轰击等方法减小DLC薄膜应力.结果表明:单层DLC薄膜的应力可达7.742 GPa;以Ti为过渡层的DLC薄膜的应力减小为2.027 GPa;对Ti/DLC薄膜进行退火热处理,薄膜应力减小到0.359GPa.利用Ti作过渡层,并且对薄膜进行退火处理,可以使DLC薄膜产生的高应力在Ti层中得到明显减小,提高膜-基结合力,增加硬度.     

类金刚石薄膜的紫外可见区光学特性研究

在类金刚石薄膜（DLC）光学特性的研究方面,主要工作集中在红外区光学特性,在可见区和紫外区光学特性研究方面存在空白;鉴于此详细研究了采用脉冲电弧沉积DLC薄膜在可见区和紫外区的光学特性。利用脉冲电弧离子镀技术,在石英基片上和不同工艺条件下制备了类金刚石薄膜,研究了类金刚石薄膜在紫外和可见区的光学常数、光学透过率和光学能隙。结果表明,主回路电压是薄膜的光学常数变化的主要影响因素,低主回路电压下制备的类金刚石薄膜具有较低消光系数和折射率;不同的工艺条件下制备的类金刚石折射率从2．56变化到1．89（波长400nm）;沉积速率对薄膜的折射率和消光系数没有明显的影响;DLC薄膜的光学能隙在3．95eV左右;紫外区和可见区的透过率谱和椭偏仪测得的光学常数相互一致。     

ZnS薄膜沉积过程的基材效应

采用热蒸发及离子束辅助沉积技术制备了单层ZnS薄膜,研究了Si、Ge、K9及石英玻璃基材对薄膜沉积速率及光学特性的影响。采用椭偏法拟合了薄膜的厚度和折射率,分析了不同基材上沉积薄膜的色散特性。研究结果表明,薄膜的生长存在明显的基材效应,无论室温沉积、基温200℃,还是采用离子束辅助沉积,石英基材上均具有最高的沉积速率。室温沉积时,4种基材上薄膜的沉积速率差为3.3 nm/min,加热进一步扩大了这种差异(5.2 nm/min),而离子束辅助则在一定程度上缩小了这种差异(1.86 nm/min)。在室温下,石英基材上沉积的ZnS薄膜具有最低的折射率,其他几种基材上折射率差异不大。加热会使Si、Ge及K9玻璃上的折射率差异变大,与石英玻璃上薄膜折射率差异减小,离子源的使用则进一步缩小了这种差异。透射率光谱测试证实了这一结果。     

等离子渗氮、离子镀TiN复合处理对纯钛铸件硬度及耐磨性的影响

纯钛铸件进行等离子渗氮、脉冲真空电弧离子镀TiN薄膜复合处理后,扫描电镜观察表面形貌,显微硬度仪测量硬度,球盘磨擦实验评估耐磨性。结果显示钛铸件渗氮、TiN镀膜复合处理后,表面呈现均匀明亮的金黄色,显微硬度和耐磨性均显著提高,且优于单纯镀TiN膜的钛铸件。此方法应用于口腔医学领域,对义齿钛支架进行表面改性处理,可提高其磨擦学性能,改善颜色。     

水基溶液法IGZO-TFT的电学特性研究

采用水基溶液法制备铟镓锌氧化物薄膜晶体管(IGZO-TFT),研究了在有无紫外光辅助退火条件下,不同后退火温度(270,300,330,360和400℃)对IGZO-TFT器件电学性能的影响。研究发现,IGZO-TFT在后退火温度为360℃时器件电学性能最佳,从而证明了水基溶液法在小于400℃的低温下可以制备IGZO-TFT。同时,研究表明,在后退火温度为360℃时,与无紫外光辅助退火IGZO-TFT相比,经紫外光辅助退火IGZO-TFT的饱和迁移率从1.19 cm²/Vs增加到1.62 cm²/Vs,正栅偏压偏移量从8.7 V降低至4.6 V,负栅偏压偏移量从-9.7 V降低至-4.4 V,从而证明了紫外光辅助退火对IGZO薄膜具有激活与钝化作用,可以优化IGZO-TFT器件的电学性能。     

20kV小电阻接地系统高灵敏性接地故障检测方法

20 kV电压等级配电网的建设逐渐成为我国大中型城市中压配电网的发展趋势之一.相比于10 kV配电网,20 kV配电网的线路更长,对地电容也更大,这大大增加了对高阻接地故障检测的难度.为此,首先对20 kV配电网的故障特性进行分析;从时域的角度推导线路零序电流及母线零序电压的约束关系,并分析故障线路和正常线路所对应的零...     

离子束在玉米、孔雀草和鲁冰花等育种中的应用

针对离子束对玉米、孔雀草和鲁冰花育种的影响,探讨了离子束育种的机理以及离子注入的特点.采用低能和高能离子束辐照玉米、孔雀草和鲁冰花,进行育种试验.玉米离子注入研究结果表明M1代发现矮化株和特健壮株.离子注入的单株孔雀草出现黄色的单瓣和彩色的重瓣.鲁冰花花期提前15天、叶子卷曲等变异.