MEVVA离子源金属掺杂蓝宝石着色的研究

利用金属蒸气真空弧（ＭＥＶＶＡ）离子源将金属离子掺杂到无色人工合成蓝宝石中。研究在不同元素的注入条件下和退火过程中蓝宝石的着色情况。利用ＲＢＳ研究掺杂元素在蓝宝石表面的分布状况,ＸＲＤ分析蓝宝石金属掺杂层的物相变化,通过对金属掺杂蓝宝石的可见光吸收的测试,获得掺杂元素与蓝宝石着色的关系。     

基于纳飞秒双脉冲激光的蓝宝石蚀除研究

蓝宝石作为一种典型的宽带隙半导体材料具有良好的理化特性,在机械电子、航空航天、微电子等领域具有广阔的应用前景.本文提出采用纳飞秒双束激光进行蓝宝石加工的方法,利用飞秒脉冲峰值功率高的特性,通过多光子电离与碰撞电离,激发蓝宝石表面自由电子从而提高了蓝宝石对纳秒激光的吸收率,同时利用纳秒激光能量相对较大,技术成熟的优势,实现对蓝宝石材料的高质高效加工.为了揭示纳飞秒双束激光与蓝宝石材料的能量耦合机制,采用Fokker-Plank方程、Drude模型、双温模型对飞秒激光诱发的自由电子的演化过程及自由电子与入射激光之间的相互作用进行研究,并通过有限元仿真模拟了纳飞秒双激光与蓝宝石材料相互作用的能量耦合过程与蚀除过程,分析了纳飞秒双脉冲激光作用下,不同脉冲延时下等离子浓度的时空演化规律及其对入射激光吸收系数及反射率等表面光学特性的影响规律,揭示了纳飞秒双激光高效高质加工蓝宝石材料的机理.该研究对实现蓝宝石等宽带隙半导体等脆硬材料的高质高效加工具有重要意义.     

蓝宝石衬底表面微观缺陷检测与深度估计

文中将线阵相机扫描技术与垂直扫描白光干涉技术相结合,对蓝宝石衬底表面的微缺陷进行定位和深度评估.首先,利用线阵相机测量设备进行全场扫描,获得全场图像;然后,通过提取质心坐标来检测微缺陷的位置坐标;最后,在白光干涉测量系统中重建微缺陷的三维形貌,识别缺陷类型,提取缺陷深度信息.结果表明:线阵相机测量系统扫描直径为10.16 cm的蓝宝石衬底表面只需10 s左右,而白光干涉测量系统检测一个微缺陷大约需要76 s,检测到的最深缺陷深度为7.09 μm,共发现13个缺陷(10个凹坑和3个裂纹或划痕)并定位在蓝宝石衬底表面.实验结果表明:该方法能准确定位蓝宝石衬底表面的微缺陷并提取其深度.     

GaN-based substrates and optoelectronic materials and devices

In order to solve the problems of GaN heteroepitaxy on sapphire substrate,some techniques were explored.Freestanding GaN substrates have been made by hydride vapor phase epitaxy(HVPE),laser lift-off(LLO),and chemical mechanical polishing techniques.Wafer bending and cracking in the HVPE growth were partly settled by pulsed flow modulation method.High-crystal quality was established for 1.2 mm thick GaN substrate by X-ray diffraction measurement,in which the full width of half maximum values were 72,110 arcsec for(102),(002)peaks.A novel micro-size patterned sapphire substrate(PSS)and a nano PSS were also fabricated.High-power vertical structure light emitting diodes(VSLEDs)have been developed by Au–Sn eutectic wafer bonding,homemade micro-area LLO,and light extraction structure preparation.The high-injection-level active region with low temperature GaN sandwiched layers was used for lowefficiency droop.The light output power of VSLED was achieved as 400 mW driven at 350 mA,and the dominant wavelength is about 460 nm.The structures and properties of strain modulated superlattices(SLs)and quantum wells as well as advanced simulation of carriers transport across the electron blocking layer were investigated in laser diodes.The hole concentration was achieved as high as1.6 9 1018cm-3in AlGaN/GaN SLs:Mg by inserting an AlN layer.High-quality AlGaN epilayers and structures were grown by MOCVD.Some device structures of UV LEDs and detectors were demonstrated.The emission wavelength of 262 nm UV LED has been successfully fabricated.At last,high-quality InN and InGaN materials for solar cell were grown by boundary-temperature-controlled epitaxy and growth-temperature-controlled epitaxy.Hall-effect measurement showed a recorded electron mobility of 3,280 cm2/(V s)and a residual electron concentration of 1.47 9 1017cm-3at 300 K.     

浅述几种硅酸盐材料的低碳经济

在低碳经济的发展中,硅酸盐材料如何面对低碳经济时代?针对几种材料的发展现状,本文阐述了建材产品:水泥、建筑陶瓷、平板玻璃等生产过程中高能耗现状,强调必须加强设备改造、技术创新,促进节能减排,发展低碳经济。同时对硅材料用于太阳能光伏的低碳优劣,以及蓝宝石作为衬底LED照明的低碳效应等进行了浅述。     

连续掺钛蓝宝石激光器的三种折叠腔型的稳定性分析 …

从激光器谐振腔的往返矩阵出发，根据谐振腔的稳态条件及象散补偿条件，采用了Ｃ语言制程序，利用计算机画谐振腔的稳区图，对连续Ｔｉ＾３＋、Ａｌ２Ｏ３激光器的四镜、五镜、七镜三的叠腔型的稳定性分别加以分析并作了比较，所得结论对设计激光器具有重要的指导意义。     

正义天秤高悬

9月21日～10月22日的生辰星座是天秤座。黄道十二宫1元硬币中的天秤座钱币正面与其他11枚一样是英国女王伊丽莎白二世带大王冠头像,下方为英文1美元,右方为英文库克群岛,左方为英文伊丽莎白二世;背面外圈为天秤图案,内圈为一小洞,内放天秤星座幸运宝石蓝宝石。右方有天秤座的符号。蓝宝石的英文名称为Sapphire,源于拉丁文Spphins,意思是蓝色。蓝宝石的矿物名称为刚玉,属刚玉族矿物。目前宝石界将红宝石之外的其余各色宝石级刚玉统称为蓝宝石。蓝宝石的化学成分为三氧化二铝(Al2O3),因含微量钛(Ti4 )或铁(Fe2 )而呈蓝色;属三方晶系,晶体形…     

蓝宝石的光学吸收谱研究

对蓝宝石光学吸收谱10个吸收带的特征作了详细讨论,结果表明,在所有不同颜色的蓝宝石样品中和在每个样品的不同偏振方向上,由光谱拟合求得的各带的峰位和带宽都基本不变,差别仅表现在带的强度上。通过聚类分析,这些带被分为5类,分别被命名为a,b,c,d和e,对它们的指派结果是:a带(a_1,a_2和a_3)为Fe~(3+)的自旋禁戒d-d跃迁;b带(b_1和b_2)和c带分别为Fe~(2+)/Ti~3+)交换耦合对和Fe~(2+)/Fe~(3+)交换耦合对跃迁;d带(d_1和d_2)为Ti~(3+)的自旋允许d-d跃迁;e带(e_1和e_2)则为Fe~(2+)的自旋禁戒d-d跃迁。     

1.1 GHz亚10 fs掺钛蓝宝石激光振荡器

通过对腔内元件进行色散分析, 在啁啾镜色散补偿技术的基础上, 采用四镜环形腔结构, 在功率为7 W的连续532 nm激光抽运下, 成功实现了脉冲宽度小于10 fs的超短激光脉冲的输出, 脉冲重复频率可达到1.1 GHz, 通过未镀膜的尖劈耦合输出的脉冲平均输出功率为30 mW, 光谱全宽覆盖了670~920 nm波段的超宽带光谱.     

SOS压力传感器温度的补偿

分析了硅 蓝宝石(SOS)压力传感器的温度特性,表明测量范围较宽时,传感器的输出易受环境温度的影响,并且成非线性·提出一种基于神经网络共轭梯度算法的硅 蓝宝石压力传感器温度补偿方法·利用神经网络共轭梯度算法具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练使神经网络建立在不同环境温度下传感器输出与其实际感受的电压值之间的非线性映射关系,实现硅 蓝宝石压力传感器温度补偿·计算机仿真表明,该方法不仅能有效地消除温度的影响,而且能在神经网络的输出端得到期望的线性输出·