基于BP神经网络的MOCVD温度控制系统参数优化

为解决MOCVD设备温度控制的非线性、时变性以及大时滞等问题,提出改进的基于误差反向传播算法（BP）的神经网络控制方法．在传统BP算法基础上附加一个使搜索快速收敛全局极小的惯性项,在微调权值修正量的同时也使学习避免陷入局部最小．该方法不仅具有自学习自适应能力,而且具有自调整比例因子功能．仿真和试验表明,神经网络控制器具有很强的鲁棒性、自学习功能和自适应解耦．在整个温度控制范围基本误差可达到l℃％。,有效的改善MOCVD系统温度的控制性能,对实际温度控制具有较好的指导意义．     

制备GaN基材料的数值模拟研究进展

综述了紫外探测器的实际应用,特别介绍了紫外预警系统的作用原理;详细介绍了GaN基材料及其生长方法;对MOCVD法制备GaN基材料的过程做了详细描述,特别介绍了国内外MOCVD系统制备GaN基材料的数值模拟方法。     

金属有机化合物化学气相淀积含钛硬质涂层的过程研究

在垂直冷壁CVD反应器中进行了文题的探索性研究。以二乙胺基钛(Ti(NEt_2)_4)为源,在不锈钢或硬质合金基体上完成了氮化钛(TiN)和碳氮化钛(Ti(C,N))硬质薄膜低温下的淀积。发现(TiN)和(Ti(C,N))分别在773K和973K下形成;在操作范围内整个反应器流场由自由对流控制;反应过程由表面过程控制;反应活化能为235 kJ/mol;二乙胺基钛反应级数为1级。进行了热力学计算,提出了反应历程假设。结果表明:用二乙胺基钛进行MOCVD淀积含钛硬质薄膜可以降低温度,以扩大基体的选用范围,为获得硬质薄膜提供了一条新的途径。     

MOCVD生长源流量对p型GaN薄膜特性影响的研究

利用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上生长p型GaN:Mg薄膜,对不同二茂镁(CP2Mg)流量和Ⅴ族和Ⅲ族摩尔(Ⅴ/Ⅲ)比生长的p型GaN:Mg薄膜特性进行研究。研究表明,增加Ⅴ/Ⅲ比,可以降低螺旋位错密度,提高p型GaN晶体质量。当Ⅴ/Ⅲ比为3 800时,Cp2Mg流量最高为170sccm,获得p型GaN(002)面峰值半高宽(FWHM)最窄为232"。同时研究发现,单纯提高Ⅴ/Ⅲ比对降低刃型位错影响较不明显。     

Fe掺杂GaN稀磁半导体材料研究

用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术生长出不同Fe掺杂浓度的GaN薄膜,并对其微观结构、表面形貌以及磁学性能进行了研究。对于低掺杂浓度的Fe掺杂GaN样品,X射线衍射和高分辨透射电镜均没有发现其他相物质存在;对于高浓度掺杂的样品,X射线衍射探测到了Fe单质和Fe3N存在。通过高分辨透射电镜图像,观察到了晶格中的Fe3N纳米团簇,并且发现团簇以Fe3N[0002]晶轴平行于GaN[0002]晶轴的方式存在于GaN晶格之中。同时,随着掺杂浓度的增高,薄膜表面粗糙度增加。磁学测量表明,不同掺杂浓度的样品都显现出明显的室温铁磁性。     

MOCVD生长非故意掺杂GaN/Si薄膜的电阻率控制研究

本文采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)在Si(111)衬底上生长了非故意掺杂GaN薄膜。高分辨率X射线衍射(HRXRD)和Lehighton非接触面电阻测量系统用来表征GaN外延层的质量和面电阻(Rs)。通过计算HRXRD测量得到的GaN(0002)和(10-12)半高宽(FWHM),估算了GaN外延层中的线性位错密度(TDD)。GaN外延层的Rs和TDD之间的关系被研究。下面GaN初始层生长条件,包括载气种类(H2或N2)、生长温度和生长压力,对上面GaN外延层的影响被讨论和分析。我们认为H2作为载气能提高GaN质量,减少GaN外延层中的TDD,并由于其活泼的化学特性,能通过还原反应去除GaN外延层中的O和C等杂质。另外,下面GaN初始层在低温和高压下生长,更有助于提高GaN质量和减少TDD。下面GaN初始层通过在H2载气、低生长温度(1050℃)和高生长压力(400mba)下外延生长,上GaN外延层的电阻率得到了提高。     

人造金刚石低压气相生长的热力学研究

用非平衡热力学耦合模型研究金刚石在ＣＨ４／Ｈ２和Ｃ２Ｈ２／Ｏ２气相体系中的生长，计算了不同压力下这两种体系生长金刚石的相图，与用经典的平稳热力学理论计算的相图不同，得到的相图都有金刚石生长区。     

MOCVD 生长的动力学模式探讨

讨论金属有机化合物气相沉积(MOCVD)方式生长晶体的一种动力学解释．应用分子动力学、化学反应动力学等推导出MOCVD反应过程中晶体生长速度—原材料输运速度有关的公式,并应用这个公式进行了计算,计算结果与实际生长时的参数接近．     

铜尖表面石墨烯原位生长工艺及其场发射特性

针对非高熔点金属针尖在场发射中表面原子易升华的问题,通过在亚微米量级的铜尖表面原位生长石墨烯来抑制铜原子升华,以提高其场发射稳定性能。首先利用三氯化铁溶液将铜丝进行腐蚀,得到亚微米量级别的高曲率铜尖,然后通过化学气相沉积法在高曲率的铜尖表面原位生长获得了石墨烯,得到了一种新的冷阴极结构——铜尖/石墨烯结构。对覆盖石墨烯前后的铜尖进行场发射测试,结果发现,石墨烯的存在使铜尖的开启场强从4V/μm降低到2.5V/μm,并且提高了发射电流的稳定性。该研究结果对于在亚微米尺度铜表面生长石墨烯以及利用石墨烯改善金属针尖的场发射特性均有参考价值,为非高熔点金属制作场发射尖端提供了一种可能性。     

化学气相淀积反应器中超细粒子的形态控制 Ⅰ.TiO_2超细粒子的制备

利用Ti(OC)4H_9)4高温气相裂解反应合成了TiO_2超细粒子粉末,确立了无定形、锐钛、金红石三种形式的TiO_2粒子合成工艺条件。对淀积物进行了XRD、BET、TEM和激光光散射分析,系统地研究了反应温度、反应物初始浓度和停留时间对产物形态、晶体组成的影响。     

GaN生长工艺流程实时监控系统

分析了在ECR-MOCVD装置上外延长生长GaN单晶薄膜的工艺过程特点和在此过程中影响GaN结晶质量的主要因素，在此基础上，设计了一套由80C31单片机为核心的光电隔离电路和PC机组成的两级系统，用于GaN薄膜外延生长的工艺流程监控，并提出了一种合适的工艺流程监控策略，阐述了如何从软件上确保工艺流程的连续可靠运行。实践证明，轮硬件系统设计合理、抗干扰措施完善，很好地保证了工艺流程的连续可靠运行，实验数据的可靠性和工艺流程的可重复性也大大提高，并以类似系统的工艺过程自动化设计具有一定的指导借鉴意义。     

氮化衬底对MOCVD生长GaN的影响

采用MOCVD生长技术以Al2O3为衬底对GaN生长进行了研究．用霍尔测量技术、光致发光技术以及光学显微镜测量了GaN的电学性能、光学性能以及表面形貌．研究表明,GaN低温缓冲层生长之前的氮化衬底工艺对GaN外延层表面形貌、发光性能、电学性能有显著影响．合适的氮化衬底条件可得到表面形貌、发光性能和电学性能均较好的GaN外延膜．研究表明长时间氮化衬底使GaN外延膜表面粗糙的原因可能是由于氮化衬底影响了后续高温GaN的生长模式,促使GaN三维生长所导致的．     

自来水厂供水控制系统的设计与开发

通过对自来水供应工艺流程分析,探讨了自来水自动供应过程的关键技术,重点对投加系统进行了研究,并基于PLC控制设计了一款自来水厂供水控制系统。该系统能大大提高供水企业现代化管理水平,提高工作效率,降低生产成本。     

AlN MOCVD生长模式的密度泛函研究

采用密度泛函理论(density functional theory)和Gaussian03程序包研究AlN MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)的生长模式,得到与实验观察相一致的计算结果,给出AlN MOCVD在衬底上生长出单层薄膜后,然后进行的是岛状生长而不是层状生长的理论解释.     

基于PLC模糊控制的液压同步系统的设计与应用

针对风扇磨打击轮拆装车四轮转向的同步控制提出了PLC与模糊控制相结合的方法 ,并设计出了具有动态响应快、稳态误差小、同步精度高等特点的四轮转向同步系统     

基于Modbus协议的PLC多路温度控制系统的实现

介绍了一种高性价比的多路温度检测、控制系统,系统基于Modbus通信协议,以主从方式实现西门子S7-200PLC主站与SS7-16RTD型热电阻输入组件从站的实时温度数据传输,完成加热系统的温度控制和数据显示.文中给出了系统软、硬件实现方法,该系统已在多个实际工程中成功应用.     

基于以太网的温度控制系统设计

为了办公自动化网络与工业控制网络的信息无缝集成,进而与Internet连接,实现控制系统的网络化,选择以太网作为控制网络,并搭建了单片机控制以太网网卡芯片进行数据传输实现设备通信的平台,选择电加热炉为被控对象,采用模糊逻辑智能控制方法进行控制。系统仿真结果和现场运行结果表明,模糊控制方法很好地实现了控制目的。该设计成果对推进控制系统网络化具有参考和应用价值。     

基于模糊控制分布式变频恒温供暖系统

介绍的是一种运用模糊控制手段实现恒温供暖的自动控制系统,同时又可以根据不同热用户的需求,实现室内温度的手动控制。该系统应用温度传感器采集室内温度与设定温度之间的差值,作为输入信号,通过PLC控制变频泵转速,同时该系统还可以通过手动调节变频泵转速,根据热用户的需求手动调节室内温度。     

酸温滞后问题的PLC控制

研究了大冶有色冶炼厂转炉烟气制酸系统吸收塔的阳极保护冷却器进口酸温相对SO2风机电流调整的滞后问题,测量了在人工调整时随时间变化的酸温并绘出了其变化曲线,导出了电流调整量的计算模型.研究结果表明:当酸温超过控制上限98℃时,SO2风机电流降低5 A,热惯性升温不超过1.5℃,当酸温达到稳态时滞后时间不超过12 min.此外,利用STEP 7-Micro/WIN32软件在西门子S7-200系列CPU224的PLC上开发了解决酸温滞后问题的子程序块,控制酸温的误差小于0.1℃,满足了阳极保护冷却器的瞬时酸温不超过100℃的要求,减少了执行机构的动作频度.     

基于S7-300 PLC电弧炉控制系统的设计

针对纯模拟器件自耗电极真空电弧炉电极升降控制系统故障率高、维护量大等一系列问题，设计出了由PLC和模拟调速器组成的电极升降控制系统。介绍了系统主要硬件配置、S7—300PLC程序结构、操作面板OP27组态画面。该系统控制算法采用PID算法，且根据现场工艺要求实现了从手动到自动的无扰切换功能。现场运行数据表明，基于PID控制规律的电弧炉电极升降PLC控制系统运行稳定可靠，操作方便，维护量小，对同行业的生产进步将起到示范和推动作用。