Understanding the Meniscus‐Guided Coating Parameters in Organic Field‐Effect‐Transistor Fabrications

Meniscus‐guided coating (MGC) is mainly applicable on the soluble organic semiconductors with strong π–π overlap for achieving single‐crystalline organic thin films and high‐performance organic field‐effect‐transistors (OFETs). In this work, four elementary factors including shearing speed (v), solute concentration (c), deposition temperature (T), and solvent boiling point (T_b) are unified to analyze crystal growth behavior in the meniscus‐guided coating. By carefully varying and studying these four key factors, it is confirmed that v is the thickness regulation factor, while c is proportional to crystal growth rate. The MGC crystal growth rate is also correlated to latent heat (L) of solvents and deposition temperature in an Arrhenius form. The latent heat of solvents is proportional to T_b. The OFET channels grown by the optimized MGC parameters show uniform crystal morphology (Roughness R_q < 0.25 nm) with decent carrier mobilities (average µ = 5.88 cm² V^?1 s^?1 and highest µ = 7.68 cm² V^?1 s^?1). The studies provide a generalized formula to estimate the effects of these fabrication parameters, which can serve as crystal growth guidelines for the MGC approach. It is also an important cornerstone towards scaling up the OFETs for the sophisticated organic circuits or mass production.     

涤纶晶体结构三级红外光谱研究

采用红外(IR)光谱研究涤纶的晶体结构(v-crystal-涤纶).研究发现:涤纶主要存在着v-crystal-1-涤纶(1335 cm-1)、v-crystal-2-涤纶(969 cm-1)和v-crystal-3-涤纶(847 cm-1)等3大晶体特征吸收谱带.采用变温红外(TD-IR)光谱开展了涤纶的晶体结构热稳定性研究.实验发现:在353～393K的温度范围内,随着测定温度的升高,涤纶v-crystal-涤纶对应的吸收强度及频率有明显的改变.这主要是因为玻璃化温度后,会进一步破坏涤纶晶体的结构.采用二维红外(2D-IR)光谱,以涤纶v-crystal为研究对象,进一步开展了涤纶玻璃化转变研究机理.在加热过程中,涤纶大分子链表现出不同的运动状态.玻璃化温度前(313～343 K),涤纶分子发生分子运动的冻结,玻璃化温度后(353～393 K)涤纶即将进入高弹态.本项研究拓展了三级IR光谱(包括:IR光谱,TD-IR光谱和2D-IR光谱)在涤纶结构,热稳定性及玻璃化转变的应用研究范围.     

石英晶体测试系统中DDS信号源设计

针对π网络石英晶体参数测试系统,采用以STM32F103ZET6型ARM为MCU控制DDS产生激励信号。该测试系统相对于传统的PC机测试系统具有设备简单、操作方便,较之普通单片机测试系统又具有资源丰富、运算速度更快等优点。AD9852型DDS在ARM控制下能产生0~100 MHz扫频信号,经试验数据分析得到信号精度达到0.5×10^-6,基本满足设计要求。该系统将以其小巧、快速、操作方便、等优点被广泛采用。     

高功率固态微波放大器监控系统设计

根据对高功率放大器监控系统的要求,选择C8051F单片机作为控制器,利用单片机本身的SMBus串行总线实现了监控与数据采集系统之间的数据交换,以及与远控系统之间的控制切换。使用TH25632A图形点阵式液晶显示模块作为功率放大器工作状态和参数显示器,使得监控人员随时可以方便、直观地了解功率放大器的工作状态和实时参数,实现了冗余功率放大器的在线切换。给出了系统硬件原理框图、串行数据总线收、发子程序流程图。     

光散射聚合物导光板的模拟分析

导光板是液晶显示器背光照明系统的核心组件,导光板的质量优劣直接影响到液晶显示器的显示效果、厚度、使用寿命及成本。文章建立了新型体散射聚合物导光板的数学模型,并应用米散射理论和蒙特卡罗方法对此类导光板进行了模拟分析,研究了掺杂粒子种类、密度、粒径、相对折射率、导光板尺寸等因素对导光板出光效果的影响规律,筛选出了合适的导光板基质和掺杂粒子材料,为实验制作体散射聚合物导光板提供了可靠依据。     

微片激光器线性调频技术的研究

提出一种激光线性调频方法。在微片激光器谐振腔中插入电光晶体,利用电光晶体的线性电光效应,通过对外加电场的控制,可以得到线性调频的激光信号。采用该方法,可获得较高的调制频率和较大的调制范围,能够满足激光雷达和测距仪的要求,而且外加电路实现简单、易控制。     

周期极化钽酸锂倍频窄谱线全光纤连续激光放大器特性

通过准相位匹配技术,采用1μm波段高功率窄谱线连续光纤激光放大器抽运高二次谐波转换效率周期性极化晶体,是实现高光束质量、小型化、高功率连续绿光激光器的一个非常有前途的方向。实验自主研发了高效率主振荡功率放大(MOPA)全光纤保偏放大模块,获得中心波长为1064.25nm,线宽为0.035nm的30 W连续线偏振激光,并以此作为基频光抽运国产周期极化钽酸锂(PPSLT)晶体进行了外腔单通倍频实验。保持PPSLT晶体的控制温度为145.6℃,在抽运光功率为21.5W时得到了2.1W的绿光输出。实验分析了温度、基频光功率密度和Boyd-Kleinman聚焦因子对倍频光转换效率的影响。实验过程中没有出现饱和现象,进一步提高抽运功率有望获得更高功率的绿光。     

大口径快速生长KDP晶体三倍频性能研究

主要研究大口径KDP晶体的高强度三倍频性能。采用正交偏振干涉法测量了晶体的光轴均匀性分布,并在神光III原型装置上利用快速生长二倍频晶体开展了高强度三倍频实验,验证了折射率均匀性分布对三倍频效率和近场的影响。实验结果表明,大口径快速生长KDP晶体的三倍频性能基本上满足神光III装置的要求,但快速生长晶体的受激拉曼散射增益系数和激光损伤阈值等性能仍有待进一步考核。     

液晶光子晶体光纤电场传感的模式特性

光子晶体光纤(PCF)的导光特性可通过改变空气孔的结构参数(孔径、间距和排列方式)、材料填充等方法进行调节。由于自身具有电可调性,液晶作为PCF的填充材料具有很大的研究价值,可以用于制作电可调PCF。利用有限元法分析了液晶(E7)填充的光子晶体光纤的基模有效折射率、有效模场面积等参量随占空比、外电场的变化关系,得到了不同占空比下基模的截止电压和一定电压下基模的截止波长。结果表明光子晶体光纤的电压可调范围随占空比增大而增大;占空比一定时,电压越大,波长可调范围越小。这种液晶填充的光子晶体光纤可以应用于电场传感等领域。     

DRF-J45型镓单晶炉的开发与设计

当前镓提纯方法大部分采用电解法,电解法生产出的镓晶体纯度不高,常常形成个别杂质元素超标。为了提高其晶体纯度,需采用晶体提拉法来进一步弥补并提升镓晶体提纯工艺方法。从分析镓单晶炉生长的工艺特点出发,简要介绍镓单晶生长设备的设计思想以及新近开发设计的新型镓单晶炉的机械结构及电气控制系统。