硅基光电子学研究进展与趋势

近年来硅基光电子材料和器件受到高度的重视.利用外延生长和键合技术成功研制出硅基应变赝衬底、GexSi1-x/Si量子阱、高密度锗量子点、硅基InGaAsP/Si异质结,这些进展为硅基光电子器件提供了坚实的材料基础.同CMOS工艺相结合,实现了硅量子点1.17 μm的受激发射,研制出硅基Raman激光器、1.55 μm混合型激光器、高灵敏度的Si/Ge探测器、谐振腔增强型的SiGe光电二极管、调制频率30 GHz的SOI CMOS光学调制器和16×16的SOI光开关阵列等.硅光电子学将在光通信、光计算等领域获得重要应用.本文综述了国内外硅基光电子材料和器件的进展、我们的研究结果和硅基光电子学的发展趋势.     

硅氢反应合成有机硅蜡

在铂络合物催化剂的作用下,以高碳数烯烃化合物和含氢硅油为原料,利用硅氢加成反应合成有机硅蜡。研究了原料配比、催化剂用量、反应时间、反应温度对Si-H键转化率和产物运动粘度的影响。确定最佳反应条件为：烯键与硅氢健摩尔比n（C—C）：n（Si—H）-1．12：1、铂催化剂用量3．2μg／g、反应温度130℃、反应时间8h。并对合成产物的分子结构进行了红外、核磁表征,结果表明长链烷基已被接枝到聚硅氧烷主链中。     

人工神经网络预测高炉铁水硅含量

提出了BP神经网络预测高炉铁水硅含量的几种网络优化方法，指出了神经网络预测硅含量的可行性与局限性。     

492QS射流燃烧室汽油机用活塞材质试验

讨论了用混合稀土对Ａｌ－Ｓｉ共晶合金的变质工艺,测定了合金的热抗拉强度、线膨胀系数和活塞的尺寸稳定性。结果表明：加入混合稀土１％后,ＺＬ１０８号合金铁热抗拉强度提高了２６％,线膨胀系数降低,活塞的尺寸稳定性增加。     

HNO3处理多孔硅高效发光的研究

在实验室条件下对P型单晶硅片进行阳极电化学腐蚀制成多孔硅(Porous Silicon)样片,同时用适当配比的HNO3对多孔硅进行处理.比较了HNO3作用前后样片的光致发光(PL)谱,结果发现用HNO3处理的多孔硅的发光效率有显著提高.用XPS和SEM对样片测试的结果表明酸处理后样片表面形成Si-O结构,其表面平均孔径增大,而且分布更均匀.     

皖南皮园村组硅岩的沉积古地理环境及其演化

皖南蓝田剖面皮园村组为一套埃迪卡拉纪-寒武纪过渡期(约550～532 Ma)沉积的黑色硅岩.皮园村组硅岩样品的w(Ce)/w(Ce*)为0.68～1.08(平均0.85),w(La N)/w(Ce N)为0.56～1.52(平均1.10),指示它们可能形成于大陆边缘环境.剖面下部与剖面上部样品具有明显不同的稀土配分:剖面下部样品的REE低,具有与现代海水非常相似的稀土配分,表明受陆源碎屑物质影响很小.虽然剖面上部样品依然保留了海水的某些特征,如Ce的负异常和Y的正异常,但总体显示出平坦的REE配分形态,且REE高,接近平均页岩,表明剖面上部样品受陆源碎屑影响大.w(Al2O3)也表现出下部样品低(0.03%～0.94%,平均0.41%)、上部样品高(0.74%～5.04%,平均2.98%)的特征.这些地球化学特征表明:皖南皮园村组硅岩很可能沉积于大陆边缘环境,其沉积水体由于海退的影响逐渐变浅,由深水盆地边缘环境转变为斜坡环境.硅岩沉积古地理环境的变化可能造成水体氧化还原环境的变化,从而对早期生命的出现、演化和分布产生影响.     

大耕深旋耕刀的制造工艺及其耐磨性

针对大耕深(耕深大于20cm)旋耕刀表硬心韧的性能要求,提出对旋耕刀"表面渗铬—淬火—中温回火处理"的制造新工艺(简称渗铬热处理工艺),考察了采用该工艺所制旋耕刀的室温干摩擦磨损行为,并与传统制造工艺(整体淬火—低温回火)进行了对比.结果表明:采用渗铬热处理工艺制造的旋耕刀具有典型的表硬心韧组织结构,其表层为高硬度的渗铬层,心部为高抗弯强度和韧性的回火屈氏体;在相同实验条件下,经渗铬热处理后试样的摩擦系数降低,相对磨损率仅为经传统工艺处理后试样的0.408,可较好地满足稻麦两熟作业区大耕深旋耕作业要求.     

钛合金膏剂法渗硼

阐述了钛合金膏剂法渗硼的工艺和性能，并讨论了加入稀土元素的影响，试验表明：膏剂中加入稀土元素，能增加渗层深度、提高渗层表面硬度和耐蚀性，降低渗层脆性和耐磨性。     

Al-1%Si单晶制备工艺及微观组织分析

在自制的真空熔炼、氩气保护下拉式连续定向凝固设备上成功制取了具有单晶组织的φ8mm Al-1%Si合金棒材,并对其组织演变过程及稳定性进行了研究.分析了定向凝固过程中,硅颗粒在单晶组织中的分布形态,提出了使硅固溶或弥散均匀分布于铝基体中的措施.     

硅对叶螨危害后棉花防御酶活性的调控作用及其与抗虫性的关系

以棉花品种新陆早33号感染土耳其斯坦叶螨（Tetranychus turkestani（Ugarov ＆ Nikolski））作个案研究,阐明硅提高棉花抗螨性的生理机理。网室条件下采用微区试验设计,硅肥采用喷施和基施处理,研究不同时间棉花的虫害指数、干物质积累量和硅含量,以及与植物抗性密切相关的过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PP0）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性变化。结果显示：不同施硅处理缓解了棉花叶片受叶螨危害的症状,在接种叶螨第6天硅处理降低了叶片受害指数;施硅处理提高了PPO和PAL的活性,而降低了参与清除植物体内活性氧功能的POD活性。硅能够调控棉花与抗虫有关的酚类物质代谢过程,参与植物防卫反应而增强棉花对土耳其斯坦叶螨的抗性。