表面复合作用对半导体光电流的影响

表面状态对半导体中的光生载流子的分布状况有很大影响.本文首先求出一个含有P～N结的有限半导体在垂直于结平面的光照下,考虑到表面复合时的光生少数载流子的分布公式,然后给出有表面复合时光生伏特和光电流的解析式,并加以讨论.结果表明,表面复合会使光生伏特和光电流显著降低.在表面复合速度开始增大的阶段,这种降低尤为急剧.表面复合对光电流影响的大小还与样品厚度有关.     

一种无需表面腐蚀的测量半导体少数载流子寿命的双脉冲法

已发表的双脉冲方法的理论分析,都假设样品的表面复合速度s为很小。本文对样品的表面复合速度s→∞时的双脉冲方法作了理论分析,得到的寿命的计算公式亦很简单,并从实验上对这方法进行了验证。对一组不同电阻率,不同导电类型的锗硅样品进行了寿命的测量。在同一块样品上,当样品表面的s→0及s→∞时,分别用双脉冲法进行了测量,得到的结果符合很好。将本方法与光电导衰退法进行比较,两者亦符合很好。最后对本方法的测准条件进行了详细分析,并列出本方法所要求的实验条件。     

纳米氧化锌颗粒的荧光光谱特性及测试条件的影响

分别用沉淀法和有机物单源的热分解方法从溶液中生长了不同尺寸的氧化锌纳米晶体,研究了纳米晶体的荧光特性及其对测量样品状态的依赖关系.尺寸比较大的ZnO纳米晶体在固态下其荧光光谱为宽阔的发光带,并在宽阔发光带上出现一系列明显的精细结构,而分散于有机溶剂中时其荧光由激子复合发射和通过氧空位的复合发射组成.分散于有机溶剂中的中等尺寸的表面包裹的纳米ZnO晶体的荧光由激子荧光、通过浅杂质的发射和通过本征缺陷复合的荧光组成,其强度随着测量浓度的升高而增强,并且激子的荧光发生红移;尺寸比较小的表面包裹的纳米晶体的荧光为激子复合和通过氧空位复合的荧光组成,激子荧光强度、通过氧空位的发光强度及其相对强度随着纳米晶体浓度的变化而变化,测量浓度的升高,激子发光峰没有位移,但与缺陷态相关的激发光荧光发生红移.     

pH值对硅掺杂TiO2薄膜光电化学性能的影响

以Ti-Si镶嵌靶采用直流反应磁控溅射法制备了Si掺杂TiO2薄膜(Si-TiO2).通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见光吸收光谱对样品进行了表征,研究了薄膜样品在不同pH值的电解液中的光电化学性能.XPS结果表明,Si-TiO2中存在Ti-O-Si键,表明Si原子以掺杂形式进入TiO2晶格;与纯TiO2相比,Si-TiO2的表面颗粒尺寸有所增大,光学吸收带边发生红移.在pH值为1～13的电解液中,Si-TiO2薄膜相比纯TiO2薄膜的光电化学响应提高.碱性电解液尤其是pH值大于12时能够进一步提高Si-TiO2薄膜的光电化学性能,而酸性电解液则比较难以使样品的光电化学性能得到提高.     

SrWO_4-ZnO复合物的制备及光致发光与光催化性质的研究

采用溶剂热法制备纯的和复合ZnO的SrWO4,利用XRD、TG、PL、ICP和UV-Vis等手段对样品进行表征,研究ZnO含量对SrWO4-ZnO复合物的光致发光及光催化降解次甲基蓝活性的影响.结果表明:适量ZnO的复合引起SrWO4-ZnO复合物PL光谱强度降低,当ZnO复合量为7%时,复合物的PL光谱强度最低,光催化次甲基蓝溶液效率最高.表明复合物的PL光谱与其光催化活性有着一定的联系.     

Ag-SiO_2纳米复合颗粒的脉冲激光控制合成

分别以质量分数为0%,3%,20%微米尺寸的SiO2粉末与微米尺寸的Ag粉末形成混合靶材,利用脉冲激光气相蒸发-液相收集控制合成Ag及Ag-SiO2纳米复合颗粒.采用透射电镜、X光衍射、红外光谱等分析技术,对制备样品的形貌、组织结构及其合成机理等进行了研究.结果表明,制备的Ag-SiO2纳米复合颗粒外观呈球形,主要粒径在15~25 nm范围,Ag-SiO2纳米复合颗粒具有比单相Ag颗粒更好的分散性;Ag-SiO2纳米复合颗粒呈混合复合结构,随着SiO2含量的增加纳米复合颗粒的光谱吸收峰出现了蓝移现象,SiO2复合具有调节纳米Ag颗粒光学性能的功能;液相中的乙二醇起到了原位分散纳米复合颗粒的作用.     

退火时间对纳米CoFe2O4/SiO2复合薄膜结构和磁性的影响

利用溶胶-凝胶旋涂法制备了纳米CoFe2O4/SiO2复合薄膜.利用X射线衍射仪、原子力显微镜、振动样品磁强计对样品的结构和磁性进行了研究.结果表明,随着退火时间的延长,样品中CoFe2O4的晶粒尺寸和晶格常数变大.随着晶粒尺寸的增加,样品的矫顽力变大,当退火温度为3 h时,样品垂直和平行膜面的矫顽力分别为246 kA...     

后表面对P-N结光伏红外探测器性能的影响 (Ⅱ)Hg_(1-x)Cd_xTe器件的数值分析

用我们导出的量子效率的普遍表示式,对Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te(77K)N/P结光伏红外探测器,数值地分析了光在器件前后表面间多次反射、表面复合速度、光吸收系数等对探测器性能的影响。     

表面结构可调控的α-Fe_2O_3薄膜的制备及光电化学活性研究

空穴界面传递阻力过大是影响α-Fe2O3薄膜光电催化活性的主要原因之一,本文旨在探讨通过调控薄膜表面纳米结构从而优化空穴界面传递动力学的可能性.基于简单的电化学沉积路线,制备了表面纳米结构可调控的α-Fe2O3薄膜.采用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD),紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)分别研究薄膜样品的形貌、结构和光吸收性能;采用斩光计时电流(I-t)、循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS),开路光电压演变(Voc)等光电化学测试技术对影响样品光活性的因素进行研究.结果表明,有尖锐突起纳米结构的表面相比于平坦表面更加利于空穴的界面传递,从而减弱了由于空穴积累而导致的复合加剧问题.     

FSS在吸波材料中应用的实验研究

对频率选择表面(FSS)在复合吸波材料设计中的应用进行了研究．把具有不同几何图案的FSS置于多层复合吸波材料中的不同位置,得到多个不同的样品,并在以HP8722ES矢量网络分析仪为核心的弓形法测试系统中进行微波吸收性能测量．测试结果表明：FSS的存在显著影响复合吸波材料的吸收性能;FSS的图案、几何尺寸以及在复合结构中的位置都对样品的反射率特性产生影响．优化FSS在复合吸波材料中的使用可获得频带较宽、吸波性能较强的复合吸波材料。     

用薄型金-硅面垒探测器测定硅的表面复合速度

§1.引言表面复合速度是研究半导体非平衡载流子性质的一个重要参量.借助于表面复合速度的测量可以对半导体表面的基本性质有所了解.而且表面复合速度还直接影响半导体内非平衡载流子的复合,从而影响少数载流子的有效寿命.而半导体两极管的反向饱和电流,击穿电压,三极管的电流放大系数以及噪声水平亦都与表面复合速度有关.测出经各种表面处理后的表面复合速度,并找出减小表面复合速度的途径,对改善器件的性能是很重要的工作.     

铝锂合金激光-等离子弧复合焊焊缝表面成形

铝合金激光-等离子弧复合焊(LB-PAW)中焊缝表面成形质量差。为了解其形成机理和解决方法,建立了可考虑等离子弧力作用的激光-等离子弧复合焊熔池流动数值分析模型,研究了不同热源次序对熔池速度场的影响,并进行了不同热源次序条件下铝锂合金焊缝成形试验。结果表明:在单纯激光焊、复合焊等离子弧前置和等离子弧后置3种条件下,熔池表面流动环路及速度存在很大不同;复合焊等离子弧前置时焊缝表面出现较深凹坑,纹理粗大,成形不良,等离子弧后置时焊缝表面平整,成形良好。在铝合金1420的LB-PAW中,熔池流动与焊缝表面成形情况密切相关,等离弧力是影响焊缝表面质量的主要因素之一,建议采用"激光在前,等离子弧在后"的热源次序进行铝合金焊接。     

管道中表面裂纹的疲劳扩展研究

基于核反应堆结构的破前漏（ＬＢＢ）分析，采用损伤力学方法，研究了压力管道和容器中表面裂纹在循环载荷作用下的疲劳扩展问题，得到了表面裂纹在不同的初始形状和载荷条件下扩展、贯穿和形状演化的一些基本规律。研究结果表明，对于一个小尺寸的表面裂纹，当它刚好扩展成为贯穿壁面的裂纹时，壁厚与该贯穿裂纹的长度之比总是在一定范围内。这对于部件的ＬＢＢ分析是很有意义的。     

沉积于硅纳米孔柱阵列上的铜纳米颗粒退火行为研究

以具有规则表面形貌的硅纳米孔柱阵列（Silicon Nanoporous Pillar Array,Si-NPA）作为还原性衬底和组装模板,采用浸渍技术制备了铜／Si-NPA（Cu／Si-NPA）纳米复合体系。将新鲜制备的Cu／Si-NPA样品分别在400℃、600℃和800℃氮气气氛中退火,对比研究了沉积于Si-NPA衬底之上的铜纳米颗粒的表面形貌、晶粒尺寸随温度的演化规律。在较低、较高温度下退火时,铜纳米颗粒所发生的定向迁移、颗粒长大及中心凝聚现象分别在Ostwald成熟理论和团簇扩散理论的框架下得到了解释。     

一种有机硅烷/稀土复合薄膜制备及纳米摩擦学性能

采用分子自组装技术在单晶硅基底上制备了有机硅烷/稀土（APTES/RE）复合薄膜.利用椭圆偏振仪、接触角测量仪及X射线光电子能谱(XPS)仪分析表征了薄膜的结构,并采用原子力显微镜（AFM）研究了硅基片和复合薄膜的纳米摩擦学性能.结果表明：随着探针的滑动速度和载荷的增加,针尖与样品间摩擦力增加;硅基片和复合薄膜表面的黏附力和摩擦力随着相对湿度的升高而增大;APTES/RE复合薄膜具有较低的摩擦系数及黏附力和显著的抗黏着及减摩效果,显示出其在微机构表面润滑中良好的应用前景.     

表面活性剂对纳米材料形貌及尺寸控制的影响

样品形貌和粒径大小是影响材料物理及化学性能的两大因素,表面活性剂在实现功能材料的尺寸设计及形貌控制中起着重要作用。本文依据表面活性剂的特殊结构,综述了表面活性剂疏水基和亲水基对合成纳米材料形貌结构的影响,同时介绍了表面活性剂的浓度及种类对纳米材料尺寸带来的影响。     

单个微凸体接触过程中的闪点温度研究

为了对滑动摩擦副表面的闪点温度进行有效评估,以相对滑动粗糙表面上的单个微凸体间的瞬态接触导热过程为研究对象,假设两个粗糙表面上各自有一个微凸体发生接触,理论分析了滑动速度、最大贯穿深度、摩擦系数以及材料的热物性参数等因素对闪点温度的影响。研究表明,接触面中心位置处的闪点温度随着接触时间的延长而升高,在总的接触时长的82.5%时刻,闪点温度达到最大值,之后随着接触时间的延长,闪点温度逐渐降低,最大闪点温度比Archard模型的预测结果高10%。此外,最大闪点温度与滑动速度的平方根、最大贯穿深度的3/4次方、摩擦系数以及复合杨氏模量成正比,与热导率、密度和比热容的乘积成反比。该研究结果为后续滑动摩擦副摩擦磨损机理的研究奠定了理论基础。     

基于TDTR法测量单晶硅的声子平均自由程

基于时域抽运探测热反射法(TDTR),通过改变抽运光光斑直径和调制频率的方式控制被测样品单元体,探究不同温度下被测样品单元体内能量传递的声子弹道输运现象,进而间接获得单晶硅不同温度下的声子平均自由程(MFP)信息。结果表明:室温下单晶硅声子平均自由程可达1.5μm;低温下单晶硅声子平均自由程增大,被测样品单元体传热尺寸效应增强,声子弹道输运的传热贡献增大,温度在80 K时MFP可达40μm。对于采用TDTR法表征薄膜材料及其界面热阻时,要选择尽量大的抽运光光斑直径和尽量小的抽运光调制频率,以避免传热尺寸效应,减小声子弹道输运对测试值的影响。     

生物分级结构SnO2/TiO2复合催化剂的制备及光催化性能研究

选用油菜花粉为生物模板,通过浸渍-煅烧法制备具有生物分级结构的TiO_2.并使用水热法将SnO_2和生物分级结构TiO_2复合,探索不同SnO_2与TiO_2的复合比例样品对六价铬(Cr(Ⅵ))光催化还原性能的影响.XRD测试结果表明SnO_2的加入对TiO_2的晶体结构没有影响,复合样品中既存在锐钛矿结构TiO_2也存在金红石结构SnO_2;SEM测试发现TiO_2样品成功复制了花粉的精细结构,为表面有大量微孔的微米级球状颗粒,微球的直径在30～40μm之间;引入SnO_2后,TiO_2样品表面出现颗粒状的附着物,但微球的尺寸无明显变化;EDS测试发现Sn、Ti和O 3种元素均匀分布在微球表面,表明该样品中同时存在TiO_2和SnO_2;XPS测试结果表明复合样品中的Ti和Sn元素主要以Ti~(4+)和Sn~(4+)形式存在.实验在250 W高压汞灯照射条件下进行不同样品对Cr(Ⅵ)的光催化还原实验,结果表明复制了花粉精细结构的SnO_2/TiO_2样品对六价铬(Cr(Ⅵ))的光催化还原能力明显优于纯SnO_2和TiO_2样品.其中复合比例为10%的SnO_2/TiO_2样品对Cr(Ⅵ)的催化还原能力最强,在90 min内光催化还原效率达到95%,其反应速率为商用P25的6.3倍.     

旋涂次数对NiO薄膜结构和光透过性能的影响

以乙酸镍为前驱体溶液采用溶胶-凝胶旋涂法按不同旋涂次数(1~5次)在玻璃衬底上制备NiO薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-VIS)等表征手段对样品的晶格结构、表面形貌、透射光谱进行测试.结果表明旋涂次数的适当增加并不能使薄膜厚度明显增加而是有助于修复所制备薄膜的结晶质量;并且随着旋涂次数的增加晶粒尺寸变大使薄膜的晶界和缺陷增多,增强了薄膜的光散射性能降低了光透过性能.当旋涂次数为3次时,所制备的NiO薄膜的结晶质量较高、表面光滑致密并具有较好的光透过性能,在可见光范围内平均透过率达到80%以上.