飞秒激光辐照Ge2Sb2Te5相变薄膜的拉曼光谱研究

室温下,采用磁控溅射镀膜系统在Si(100)基片上制备了Ge2Sb2Te5(GST)薄膜样品.对分别经过不同能量密度的飞秒激光辐照及经退火炉200℃退火处理的样品,进行拉曼光谱测试,通过分析其拉曼光谱峰位的变化来研究GST薄膜从非晶态到晶态转变的相变过程.随着辐照激光能量密度的增加,薄膜的拉曼峰位出现了定向移动.经20...     

超低温烧结ZTT陶瓷微结构及介电性能研究

采用传统固相反应法制备Zn2 Te3 O8-30％TiTe3O8 (ZTT,质量分数)粉体,在低于600℃的管式气氛炉中烧结,利用XRD、SEM及微波网络分析仪等手段对不同热处理后的样品进行分析,并测试介电性能.实验表明,ZTT能在超低温下烧结成瓷,且介电性能良好(低频测试下介电常数εr=19～27,损耗低于3％,高频下品质因数与频率之积Q×f=56 191 GHz,频率温度系数τf=1.66μ℃-1),为制作低成本薄膜电容提供可能.     

Si-Bi2Te3光热耦合电源器件的结构设计与性能

空间近日等强辐照造成的高温严重影响光伏电池的转化效率,同时造成辐射能量的浪费.以单晶Si光伏电池和Bi2Te3热电电池为基本单元,构建Si-Bi2 Te3光热耦合电源器件模型.采用有限元分析法分析特定辐射条件下Si-Bi2Te3光热耦合电源器件的热分布情况,并结合光伏电池与热电电池的温度特性进一步计算了器件的转化效率.结果显示,Bi2Te3热电池的存在一定程度上降低了Si光伏电池的工作温度,在空间环境下Si-Bi2Te3光热耦合电源器件的转化效率相对于单一的Si光伏电池有2％ ～3％的提高.最后讨论了该器件Si光伏电池和Bi2Te3热电池的功率输出方式.     

Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延薄膜的X射线衍射

采用高分辨X射线衍射的方法,研究了Hg1 - x Cdx Te液相外延材料的X射线衍射摇摆曲线和晶格常数随外延层厚度的变化关系.实验观察到了组分互扩散效应对摇摆曲线和材料晶格常数的影响.衬底与外延层之间的互扩散区约为2～3μm,在此区域,摇摆曲线半峰宽变窄,表明从衬底扩散来的Zn元素降低了界面处的位错密度.通过测量晶格常数随厚度的变化,得到了Cd组分的纵向分布,表面组分低,越靠近衬底组分越高,组分分布呈非线性变化,符合指数衰减关系     

Investigations into the source of 1/f noise in Hg<Subscript>x</Subscript>Cd<Subscript>1−x</Subscript>Te diodes

This work is aimed at elucidating the mechanism of 1/f noise in Hg_xCd_1−xTe diodes in order to reduce 1/f noise in high-performance thermal cameras. Currently, to reach the required signal-to-noise ratio, the operating temperature of thermal cameras is 77 K. If 1/f noise could be reduced, this operating temperature could be raised without reducing the signal-to-noise ratio, allowing cheaper, smaller, and lighter cooling systems to be used. There are still some fundamental aspects of 1/f noise that are not fully understood. One aspect in particular is whether the noise is caused by mobility or number density fluctuations because both could give the conductivity fluctuations observed. This paper explores the noise coupling and current coupling between diodes on an array. It is shown that 1/f noise is present on the photons emitted from a forward-biased diode, suggesting that the rate of radiative recombination fluctuates. The results suggest that these fluctuations are due to carrier number-density fluctuations. From correlation measurements, it is shown that at least 32% of the 1/f noise in the forward-biased diode is correlated with carrier density fluctuations in Hg_xCd_1−xTe diodes.     

表面固定电荷对Hg1—xCdxTe光导探测器性能的影响

研究了表面固定电荷密度对ＨｇＣｄＴｅ光导探测器性能的影响，计算结果表明，表面固定电荷对器件的性能有着重要的影响，选择合适的钝化工艺，控制表面固定电荷密度，可以优化器件性能     

Growth and properties of Hg1-x Cdx Te epitaxial layers

The growth of epitaxial layers of mercury-cadmium-telluride (Hg_1-xCd_xTe) with relatively low x (0.2-0.3) from Te-rich solutions in an open tube sliding system is studied. The development of a semiclosed slider system with unique features permits the growth of low x material at atmospheric pressure. The quality of the films is improved by the use of Cd_1-yZ_yTe and Hg_1-xCd_xTe substrates instead of CdTe. The substrate effects and the growth procedure are discussed and a solidus line at a relatively low temperature is reported. The asgrown epitaxial layers are p-type with hole concentration of the order of 1·10¹⁷ cm⁻³, hole mobility of about 300 cm²·V⁻¹ sec⁻¹ and excess minority carrier life-time of 3 nsec, at 77 K.     

硬质合金车刀改进前后切削能对比研究

在金属切削过程中,能量的产生与耗散时刻存在,这会直接影响加工材料的形变与加工质量。以硬质合金车刀为研究对象,借助结合理论计算、切削实验与仿真分析的研究手段,对改进的硬质合金微槽车刀和原车刀在切削高强合金钢过程中切削能的产生、传递与耗散展开研究,从能量角度揭示硬质合金微槽车刀的降温机理。研究发现,硬质合金微槽车刀较原车刀降低了切削过程的能耗,其单位总输入能、单位摩擦能、单位剪切能的降幅分别为5.1%,10.4%和3.4%;从能量耗散角度分析发现,硬质合金微槽车刀切削区平均温度低于原车刀,且理论计算和实验分析结果与仿真结果一致。研究结果为硬质合金微槽车刀的深入研究提供了理论支持,为其它类似金属加工过程中切削能量的对比研究提供了有效的参考。     

Te与In共掺杂对Cu2SnSe3热电性能的影响

Cu₂SnSe₃基化合物作为一种绿色环保的新型热电材料, 近年受到了研究者的广泛关注。然而, 本征Cu₂SnSe₃基化合物载流子浓度低、电性能较差。为优化Cu₂SnSe₃化合物的电热输运性能, 本研究采用熔融、退火结合放电等离子烧结技术制备了一系列Cu₂SnSe_3-xTe_x (x=0~0.2)和Cu₂Sn_1-yIn_ySe_2.9Te_0.1 (y=0.005~0.03)样品, 研究了Te固溶和In掺杂对材料电热输运性能的影响。Te在Cu₂SnSe_3-xTe_x (x=0~0.2)化合物中的固溶度为0.10, Te固溶显著增加了材料的载流子有效质量, 从本征Cu₂SnSe₃样品的0.2m_e增加到Cu₂SnSe_2.9Te_0.1样品的0.45m_e, 显著提高了材料的功率因子, Cu₂SnSe_2.99Te_0.01样品在300 K下获得最大功率因子为1.37 μW·cm^-1·K^-2。为了进一步提高材料的电传输性能, 本研究以Cu₂SnSe_2.9Te_0.1为基体并选取In在Sn位掺杂。In掺杂将Cu₂SnSe₃基化合物的载流子浓度从5.96×10¹⁸ cm^-3 (Cu₂SnSe_2.9Te_0.1)显著提高到2.06×10²⁰ cm^-3 (Cu₂Sn_0.975In_0.025Se_2.9Te_0.1)。调控载流子浓度促进了材料多价带参与电传输, 材料的电导率和载流子有效质量显著增加, 功率因子得到大幅度提升, 在473 K下Cu₂Sn_0.995In_0.005Se_2.9Te_0.1化合物获得最大功率因子为5.69 μW·cm^-1·K^-2。由于电输运行性能显著提升和晶格热导率降低, Cu₂Sn_0.985In_0.025Se_2.9Te_0.1样品在773 K下获得最大ZT为0.4, 较本征Cu₂SnSe₃样品提高了4倍。     

电化学沉积Bi_2Te_3薄膜及其发电器件的制备

通过控制不同梯度的电流密度和电沉积时间,利用电化学方法在铜片上沉积Bi/Te薄膜,经不同温度退火处理后生成Bi2Te3;采用SEM(带EDS)和XRD对薄膜的形貌、成分进行分析,研究了电流密度和电沉积时间对晶粒成长的影响,并对用Bi2Te3薄膜制成发电器件的性能进行了研究。结果表明:电流密度越大,Bi2Te3晶粒尺寸越小;电沉积的时间越长,Bi2Te3薄膜越均匀;退火过程中350℃结晶效果最好;退火后可以形成多晶薄膜,颗粒致密均匀,具有一定择优取向性,还可以提高Seebeck系数,达到-123μV/K;对比传统块状粒子发电,电化学沉积制备的Bi2Te3薄膜发电器件更具有优势。