反应溅射法制备氮化铝薄膜及工作气压对其场发射性能的影响

采用反应磁控溅射法在不同工作气压(0.5～2.0Pa)下沉积了一系列氮化铝(AlN)薄膜。研究发现,在保持其他工艺参数不变的条件下,工作气压对薄膜厚度的影响很小。场发射性能测试表明,在较低的工作气压(0.5Pa和0.7Pa)下制备的AlN薄膜具有一定的场发射性能。扫描电子显微镜(SEM)图像显示,在较高的工作气压(2.0Pa)下制备的薄膜易产生空位及微空洞等缺陷,使薄膜致密性下降。电子在薄膜中的输运因受到缺陷的散射而不能隧穿表面势垒进行发射。研究表明,为获得具有良好场发射性能的AlN薄膜,若采用反应磁控溅射法,应选取较低的工作气压;同时,对于薄膜型阴极,具有紧密晶粒结构及较小缺陷的薄膜可能具有更优异的场发射性能。     

一种基于CRO的高阶神经网络多示例学习方法

在多示例学习(MIL)中,包是含有多个示例的集合,训练样本只给出包的标记,而没有给出单个示例的标记。提出一种基于示例标记强度的MIL方法(ILI-MIL),其允许示例标记强度为任何实数。考虑到基于梯度训练神经网络方法的计算复杂性和ILI-MIL目标函数的复杂性,利用基于化学反应优化的高阶神经网络来实现ILI-MIL,学习方法具有较强的非线性表达能力和较高的计算效率。实验结果表明,该算法比已有算法具有更加有效的分类能力,且适应范围更广。     

纳米电磁结构材料的电导振荡特性

为定性了解纳米电磁输运特性,发展了一种基于量子理论求解电子通过纳米电磁结构输运特性的转移矩阵的方法,计算了电子隧穿纳米结构电磁势垒的电导特性,发现电寻呈现出振荡性行为;这与电子隧穿电结构与磁结构的结果是一致的．另外,不同强度的电与磁调制的具体影响也各不相同,对振荡性行为表现出不同的作用．     

纳米半导体场电子发射:真空纳电子学的基石与愿景

综述了作者近20年在纳米半导体场电子发射及其作为冷阴极应用的理论模型、优化结构与相应实验研究方面取得的系列进展与突破.理论上提出了宽带半导体能带弯曲场发射模型和量子结构增强场发射的思想,并在其纳米半导体场发射特性实验研究中得到证实.实验上研制出了具有优异场发射性能的几种纳米半导体场发射冷阴极,为该真空纳米电子器件的实际应用奠定了基础.最后,对该领域研究的瓶颈问题及未来发展趋势进行了述评.     

大面阵碲镉汞芯片的耦合热应力模型与结构优化

针对大面阵碲镉汞芯片热应力仿真分析过程中计算量与准确性不能兼容的问题,通过在芯片互联区的不同位置引入小规模铟柱阵列建立了耦合热应力的优化仿真模型。借助此模型进行热应力分析,发现在铟柱的上下表面附近区域产生了较大的热应力,同时边缘及角落处的阵列单元内部所产生的热应力更大(最高达225.69 MPa)。进一步对芯片的结构进行了优化,获得了最优读出电路及碲锌镉衬底厚度。此外,仿真结果表明,单面铟是热应力较低的铟柱结构,减小铟柱的半径可以进一步减小其内部的热应力。所提出的热应力仿真优化模型为大面阵碲镉汞芯片内部的热应力分析提供了更准确有效的分析方法以及器件设计方面的理论指导。     

一种基于双通道CNN和LSTM的短期光伏功率预测方法

针对传统光伏功率预测特征提取不足导致预测精度不高的问题,提出一种双通道网络模型进行光伏功率预测。首先将光伏功率历史数据进行归一化处理,再将数据送入两个并行的卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)进行特征提取,经融合层融合送入长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)进行光伏功率预测。采用地中海气候光伏发电数据集进行测试,结果表明所提出的方法与单通道网络相比平均绝对误差(Mean-Absolute Error, MAE)减小了12.3%,均方根误差(Root-Mean-Square Error, RMSE)减小了3%,实现了更高的预测精度。     

BTS极性微晶玻璃恒温场晶粒定向生长机理

Halliyal和Ruessel认为，极性微晶玻璃的晶粒定向生长是由于高温梯度场驱动的。但这难以解释BTS极性微晶玻璃的特殊恒温场晶粒定向晶化工艺。基于实验和理论分析，提出BTS极性微晶体的偶极子模型，证明在特殊恒温场下，极性微晶诱导产生的静电作用，是晶粒定向生长的一个重要因素。模拟计算表明，极性微晶体诱导电场能Ec=0.35eV,约为晶体形成活化能ΔGa(2.39eV)的15％，改变了晶粒在不同方向的生长速率，显著影响微晶玻璃的晶粒定向生长过程，有利于极性微晶体的择优取向生长。     

复合石墨烯/硅半球的宽带太赫兹超材料吸收器

提出了一种性能可调的宽带、极化与入射角不敏感的超材料太赫兹吸收器,该吸收器自上而下分为四层结构,分别是:硅半椭球/半球体复合结构、连续石墨烯层、PDMS介质层和金属背板。通过在TE波垂直入射条件下仿真,在已知结果基础上,对不同石墨烯化学势和不同结构条件下的电场结果分析表明,在硅半椭球/半球体亚波长复合结构所形成的连续、多模法布里-珀罗共振,以及由石墨烯所激发的多个离散的等离子体共振的协同作用下,其吸收光谱得到平滑和扩展,使该结构可实现吸收率宽范围可调,以及接近100%吸收率的宽频带吸收特性。特别的,当石墨烯化学势分别为0.2与0.9 eV时,其分别可获得约5.7 THz与7 THz的宽带太赫兹波吸收（吸收率超过90％）,且其最大吸收率接近完美吸收（约99.8％）。此外,该结构还具有360°极化不敏感和高于60°的入射角不敏感等优异特性,在以上角度范围内,吸收器吸收率仍可保持到90%以上。在太赫兹波探测、光谱成像以及隐身技术等方面具有潜在的应用前景。     

利用发射光谱研究ECR等离子体对钨的刻蚀

研究不同刻蚀条件下等离子体对钨表面的刻蚀变化,并对其原因进行分析有助于进一步了解其对钨的刻蚀机理,从而为如何提高钨材料的使用寿命提供一定的理论支撑.采用光纤光谱仪(Avaspec—ULS2048一USB2)检测在不同放电条件下电子回旋共振(electron cyclotron resonance,ECR)等离子体中受激发的钨原子、钨离子谱线的相对强度,从而根据其谱线的相对强度可以直接地反映出不同刻蚀条件下的等离子体对钨表面刻蚀的强弱规律.结果表明:偏压越大对钨表面的刻蚀越严重,气压则呈现先增大后减小的趋势;在N_2-Ar混合气体中随着N,体积分数的增加对钨的刻蚀逐渐增强;而对比He、N,和Ar三种气体,He等离子体对钨的刻蚀最为严重;在700 W、0.1 Pa条件下,0~175 V偏压范围的He等离子体对轧制态钨的刻蚀比再结晶态钨严重,而在175 V之后结果却相反.     

基于改进蝠鲼优化算法的光伏组件参数辨识模型

为了解决当前光伏组件模型中存在的参数辨识精度低和稳定性差的问题,提出了一种基于折射学习机制的蝠鲼觅食优化算法的三二极管光伏组件参数辨识模型(RLMRFO-TDM)。该模型将差分进化机制融入到MRFO算法的种群更新环节,提高了MRFO算法的局部探索能力,并加快了MRFO算法收敛速度;引入折射学习机制改善了MRFO算法的随机性,提高了种群在搜索区域中的离散性和MRFO算法的全局搜索能力。利用基准测试函数,验证了RLMRFO算法的有效性;采用STP6-120/36和STM6-40/36两种光伏组件的数据集对RLMRFO-TDM模型的参数辨识进行性能测试,与其他模型相比,RLMRFO-TDM模型的辨识精度、稳定性以及收敛速度表现最优。