浮动元件壁面剪切应力传感器研究进展

介绍了浮动元件的类型和浮动元件壁面剪切应力测量的方法,阐述了基于浮动元件的电容式、压阻式和光学式壁面剪切应力传感器的基本原理和研究现状,分析了上述3种类型的浮动元件壁面剪切应力传感器的优缺点,指出可通过优化浮动元件与传感器封装件之间的移动间隙以及浮动元件与被测面间的平齐度来提升浮动元件壁面剪切应力传感器的性能。展望了浮动元件壁面剪切应力传感器在湍流测量、判断边界层转捩、维护飞行器安全和优化飞行器结构等领域的发展方向,提出未来可通过发展MEMS技术、优化传感器后端处理电路和温度补偿方式、采用一体化设计加工方式等,进一步提升浮动元件壁面剪切应力传感器的小型化程度、检测壁面剪切应力极低值时的灵敏度和精度、测量的可靠性和准确性。     

p–GaN/ZnO纳米线/ZnO薄膜三明治异质结紫外光电探测器光电性能

目的 通过设计一种新型p–GaN/ZnO(薄膜+纳米线)三明治异质结结构,提高ZnO对紫外光的响应。方法 利用化学气相沉积(CVD)方法,在蓝宝石/GaN衬底上生长出纳米线+薄膜交错排列的ZnO,得到具有三明治结构的p–GaN/ZnO材料。通过旋涂Ag纳米线(NWS)、滴银胶为电极,制备三明治结构的异质结紫外(UV)光电探测器。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征物相及形貌;利用光致发光(PL)和拉曼(Raman)光谱分析晶体结晶情况;利用半导体分析测试仪对该三明治异质结UV光电探测器进行光电性能测试,得到其光电性能变化规律。结果 该三明治结构光电探测器顶部为ZnO薄膜,中间为ZnO NWS与纳米片交错排列分布,底部为GaN。这种二维(2D)/一维(1D)/2D结构使入射光在结构内多次反射和散射,提高了光程长度,进而提高了光吸收。另外,由于p–GaN和n–ZnO形成PN结,在内建电场作用下,可以有效提高光生电子–空穴分离效率。光电性能测试结果表明,在偏压2 V、光功率密度520 μW/cm²(365 nm)条件下,响应度(R)为35.8 A/W,上升时间(tr)为41.83 ms,下降时间(td)为43.21 ms,外量子效率(Eq)为122%,比探测率(D^*)为1.31×10¹² cm.Hz^1/2.W⁻¹。结论 通过一步CVD法制备新型p–GaN/ZnO纳米线/ZnO薄膜三明治结构UV光电探测器,可以有效提高ZnO对紫外光的响应,为探索新式结构光电探测器提供可能。