掺杂和应变对硅纳米线电子结构与光学性质的调制影响

为了研究掺杂和应变对[111]晶向硅纳米线的电子结构与光学性质的调制影响,基于密度泛函理论体系下的广义梯度近似(general gradient approximation,GGA),采用第一性原理方法开展了相关计算。能带计算表明：空位掺杂和元素掺杂均引入杂质能级,形成了N型和P型半导体材料。单轴应变则进一步减小了带隙,增强了掺杂硅纳米线的导电性,但由于应变也修饰了费米面附近能级的形貌,能带曲率突变影响了体系的导电性能。光学性质计算表明：相比于空位掺杂,元素掺杂更有效地改变了SiNWs的介电函数、吸收系数、折射率与反射率等光学参数,而单轴应变则削弱了元素掺杂的影响。拉应变提升了光吸收的范围和强度,尤其是可见光波段,使掺杂硅纳米线成为优质光伏材料,压应变则降低了对紫外光波段的吸收效率。在紫外区域,拉应变和压应变对掺杂硅纳米线的折射率与反射率的影响相反,在红外和可见光区域影响则一致。本文研究结果为基于应变和掺杂硅纳米线的光电器件设计与应用提供一定的理论参考。     

硅纳米孔柱阵列及其表面铜沉积

采用水热腐蚀技术制备了硅纳米孔柱阵列(silicon nanoporous pillar array, Si-NPA), 并以此为衬底通过浸渍沉积制备出一种具有规则表面结构的铜/Si-NPA纳米复合薄膜(Cu/Si-NPA). 形貌和结构分析表明, Si-NPA是一个典型的硅微米/纳米结构复合体系, 它具有三个分明的结构层次, 即微米尺度的硅柱所组成的规则阵列、硅柱表面密集分布的纳米孔洞以及组成孔壁的硅纳米单晶颗粒. 研究发现, Cu/Si-NPA在形貌上保持了Si-NPA的柱状阵列特征, 薄膜中铜纳米颗粒的致密度随样品表面微区几何特征在柱顶区域和柱间低谷区域的不同而交替变化, 并形成一种准周期性结构. 上述实验现象被认为来源于铜原子的沉积速度对Si-NPA表面微区几何特征的选择性. Si-NPA可以成为合成具有某些特殊图案、结构和功能的金属/硅纳米复合体系的理想模板.     

废矽改硅：避免中译化学名词同音字的一次选择

《中国科技术语》杂志社于2008年第1期上刊登了邵靖宇先生所撰的《硅字的来历和变迁》一文后,在读者中引起热烈的讨论。通过阅读这些参与论争的文章,笔者不仅从中知晓了第14号元素Si的中译名的变迁情况,而且还对中译化学名词的命名原则有了一定的认识,可谓是收益颇丰。不过,尽管这些参与论争的文章或多或少地提及新中国建立后Si元素的中译名由矽变硅的情形,但对其变更之前因后果却缺乏相应的梳理,故不可避免地导致一些不恰当的评价。为使今人能够清晰地了解这一变更过程,并在此基础上做出正确的评判,笔者基于现已掌握的资料对此问题做一梳理,以飨读者。     

以SiHCl3为工作介质生产高丰度28Si

为了获得高丰度的28S i同位素,生产高纯度的单晶硅,利用气体离心机对硅同位素进行离心分离。通过对S iH-C l3中组成元素的不同同位素丰度的分析,计算了天然S iH-C l3中不同相对分子质量的分子组成。分析结果表明:虽然氯有两种同位素,但也可以将S iHC l3作为分离28S i同位素的工作介质。通过4台离心级联的分离实验,得到了28S i丰度达到99%的S iHC l3样品。离心分离得到的高丰度S iHC l3不用经过化学转化就可以直接用于单晶硅的生产。实验结果表明,采用离心法分离S iHC l3可以得到高丰度28S i。     

硅钨酸催化合成2,2 -二羟甲基丁醛

以硅钨酸作为催化剂,催化甲醛与丁醛的羟醛缩合反应,合成2,2-二羟甲基丁醛。通过实验研究了硅钨酸对此羟醛缩合反应的催化效果,研究探讨了硅钨酸对此缩醛反应的催化反应活性,以及催化剂的的用量,反应物配比,反应时间等因素对反应产品收率的影响,确定了最佳催化条件。结果表明,在甲醛（mol）：丁醛（mol）=2,4：1,催化剂用量为反应物质量的1.5％,反应时间为4小时,温度为25℃,在此条件下二羟甲基丁醛的收率76．1％     

轻质含硅芳炔隔热材料的制备与性能

采用中空玻璃微球(hollow glass microspheres,HGM)、短切石英纤维(short-cut quartz fibers,SQF)和耐热含硅芳炔树脂(Si-containing arylacetylene resin,PSA)制备了HGM/PSA复合物以及SQF/HGM/PSA复合材料,并研究了两者力学性能以及热学性能。研究结果表明:HGM能很好地降低HGM/PSA复合物的密度和导热系数,当HGM质量分数超过30%时,HGM/PSA复合物的导热系数和力学性能迅速下降;随着SQF质量分数的增加,SQF/HGM/PSA复合材料的压缩强度和拉伸强度提升,但密度和导热系数也增加;添加经KH 560表面处理的HGM可提升HGM/PSA复合物以及SQF/HGM/PSA复合材料的力学性能,且对两者的密度和导热系数影响不大;当SQF的质量分数为16%且HGM经KH 560表明处理后,SQF/HGM/PSA复合材料的压缩强度达到96.3 MPa,拉伸强度达到12.3 MPa,同时密度为0.82 g/cm^3,导热系数为0.195 W/(m·K),且在50~490℃通过动态热机械分析仪观察到复合材料没有明显的玻璃化转变。     

一种利用体偏置改善温度特性的电流源

基于130 nm绝缘体上硅工艺技术,针对工艺偏差对器件特性带来的影响,提出了一种可跟随工艺偏差自动调整温度系数的电流源;针对交叉耦合电流镜,引入自适应体偏置电路来改善电路在不同工艺角下的温度系数;仿真结果表明:-40～85℃温度范围内,工艺偏差使得所提电流源温度系数偏离典型工艺角下的值为22%,而无体偏置电流源偏离达100%之多,所提电流源在不同工艺角下平均温度系数为91 ppm/℃,比无体偏置电流源温度系数降低50%。     

“阳光动力2号”环球飞行大揭秘

人类是一个热衷挑战的物种.最高的山,最深的海,最远距离的飞行,这些挑战除了考验人的精神与体能,同时考验科学技术水平.例如火爆的电动汽车,其实电力驱动本身并不是什么新鲜事物,电力驱动能量效率高,动力高度可控,无需变速箱调整功率与扭矩,同时安静、清洁.但电力驱动和传统能源使用体验上最大的不同,就是电力补充太慢.而无处不在的太阳能刚好可以补上这个短板.目前,太阳能光伏电池的效率大约在30％以下徘徊,一般采用并联与电池储存的方式达到增强续航和功率的要求.     

多孔硅在射频/微波电路中的研究进展

多孔硅介质膜在射频/微波电路中具有很好的应用前景. 阐述了多孔硅作介质膜的优点,比较研究了不同厚度的多孔硅厚膜上平面电感器的性能参数比较和不同介质膜上螺旋电感性能比较,介绍了多孔硅在射频/微波电路的研究进展,并对存在的主要问题作了讨论.