基于机械剥离制备的PEDOT:PSS/β-Ga_(2)O_(3)微米片异质结紫外光电探测器研究

β-Ga_(2)O_(3)具有超宽带隙(约4.9 eV)、高的击穿电场(约8 MV/cm)、良好的化学稳定性和热稳定性等优点,是一种很有前途的制备紫外光电探测器的候选材料.由于未掺杂的β-Ga_(2)O_(3)为n型导电,所以制备p型β-Ga_(2)O_(3)面临很多困难,从而制约了同质PN结的开发与应用.聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)是一种p型导电聚合物,在250—700 nm有着较高的透明度,采用p型有机材料PEDOT:PSS和n型β-Ga_(2)O_(3)构成的异质结可能为PN结型光电器件的研制提供一种途径.本文利用机械剥离法从β-Ga_(2)O_(3)单晶衬底上剥离出单根β-Ga_(2)O_(3)微米片,微米片的长度为4 mm,宽度为500μm,厚度为57μm.将有机材料PEDOT:PSS涂覆在剥离出来的微米片的一侧制备出PEDOT:PSS/β-Ga_(2)O_(3)无机-有机异质结的紫外光电探测器,器件表现出典型的整流特性,而且发现器件对254 nm紫外光敏感,具有良好的自供电性能.该异质结紫外探测器的响应度和外量子效率分别为7.13 A/W和3484%,上升时间和下降时间分别为0.25 s和0.20 s.此外,3个月后器件对254 nm紫外光的探测性能并未发现明显的衰减现象.本文的相关研究工作将对研发新型紫外探测器提供了新的思路和理论基础.

一种嵌入式软件离线重放调试方法

在嵌入式多核操作系统中,软件的运行环境十分复杂,在软件开发过程中往往会遇到某些错误现场不稳定复现的情况,为嵌入式软件的调试带来困难。针对上述问题,向开发人员提供软件调试过程的现场重放能力,对嵌入式软件的调试过程进行真实记录(包括:调用栈、内存、变量、寄存器等调试现场信息),生成并通过离线解析日志文件以支持开发人员对调试现场的确定性复现和分析,为嵌入式软件的调试提供了有效途径。

热氧化法中温度对Ga_2O_3薄膜性质的影响

利用干热氧化方法,对蓝宝石衬底上沉积的GaN薄膜进行热氧化处理制备出了Ga2O3薄膜.研究了氧化温度对Ga2O3薄膜的结构、形貌、氧化层厚度和化学组分的影响.X射线衍射结果显示,氧化后的GaN薄膜上形成了Ga2O3薄膜.当氧化温度处在850-950℃时,Ga2O3薄膜呈现出单一的β型结构,而当氧化温度高于1000℃时,Ga2O3薄膜呈现出多晶结构.扫描电子显微镜测试显示,Ga2O3薄膜的表面由三角岛状结构组成,这些岛具有直线边界,岛的尺寸随着氧化温度的升高而逐渐增加.Ga2O3薄膜的厚度随着氧化温度的升高迅速增加,拟合结果显示,氧化层厚度和氧化温度之间为指数依赖关系.利用X射线能谱测试,研究了Ga2O3薄膜中元素组成情况.

前驱液中Er^(3+)离子对ZnO薄膜形貌、结构和光学性质的影响

利用超声喷雾热解法,研究了Zn(CH3COO)2·2H2O的浓度、生长温度及前驱液中Er^(3+)离子对ZnO薄膜形貌、结构和光学性质的影响.扫描电子显微镜测试表明,前驱液中未加入Er^(3+)离子时,所制备的ZnO薄膜呈现团簇状结构.随着Zn(CH3COO)2·2H2O的浓度的增加,ZnO薄膜中团簇状结构的尺寸逐渐变大.前驱液中加入Er^(3+)离子后制备的ZnO薄膜均呈现片状结构,随着Zn(CH3COO)2·2H2O的浓度的增加,其片状结构的尺寸也逐渐变大.X射线衍射测试结果表明,前驱液中Er^(3+)离子的加入改善了ZnO薄膜的结晶质量.光致发光测试结果表明,所有样品中均出现了一个位于380nm附近的近带边(NBE)发射峰,和一个位于550~650nm的深能级(DL)发射峰.前驱液中Er^(3+)离子的加入使得ZnO薄膜中的NBE/DL比值有所提高,改善了ZnO薄膜的光学性质.

Ag掺杂对ZnO薄膜的光电性能影响

采用超声喷雾热分解法在石英衬底上以醋酸锌水溶液为前驱体,以硝酸银水溶液为Ag掺杂源,以高纯O2为载气生长了Ag掺杂ZnO(ZnO∶Ag)薄膜。研究了Ag掺杂ZnO薄膜的表面结构、电学和光学性质。结果表明所得ZnO∶Ag薄膜表面结构良好,扫描电子显微镜(SEM)测试表明薄膜表面光滑平整,结构致密均匀;在室温光致发光(PL)光谱中检测到很强的近带边紫外发光峰;透射光谱中观测到非常陡峭的紫外吸收截止边和较高的可见光区透过率,表明薄膜具有较高的晶体质量与较好的光学特性;霍尔效应测试表明,在550℃下获得了p型导电的ZnO∶Ag薄膜。

超声喷雾热解法制备AZO薄膜及其光致发光性能研究

利用超声喷雾热解法以乙酸锌、硝酸铝为Zn、Al源配制前驱体溶液,按不同的Zn、Al原子比(1∶0.02,1∶0.03,1∶0.04,1∶0.05和1∶0.06)在单晶硅(100)衬底上制备出具有较好光致发光性能的ZnO:Al(AZO)薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)表征了样品的晶体结构、表面形貌和光致发光性能.结果表明:所制备样品属于纤锌矿ZnO结构,且择(002)取向生长,薄膜表面比较平整,具有较好的光致发光性能.并且Al掺杂量对AZO薄膜的紫外发射性能有重要影响,随着Al掺杂量的增加,紫外发射峰先蓝移后红移.在Zn、Al原子比为1∶0.04时得到的AZO薄膜结晶质量最好,蓝移量最大,光致发光性能最佳.

衬底温度对ZnO:Al薄膜结构和光透过性能的影响

利用超声喷雾热解方法以不同的沉积温度(450～530℃)在石英衬底上制备出具备较高光学质量的ZnO:Al(AZO)薄膜.通过X射线衍射谱(XRD)研究了薄膜的结构,用扫描电子显微镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌,用紫外可见(UV)分光光度计对薄膜的光透过特性进行了测试分析.结果表明:所制备薄膜在可见波段具有较高透过率,并且沉积温度对AZO薄膜的结构和光透过性能有很大影响.在衬底温度为470℃时得到的AZO薄膜具有(002)择优取向,结晶质量最好、光透过率最高,在可见光区平均透过率达到85%以上.

Al掺杂量对N-Al共掺ZnO薄膜光学性能的影响

利用超声喷雾热解方法以不同的Al掺杂量在石英衬底上制备了N-Al共掺ZnO薄膜,并对其光学性能进行了研究.采用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)和光致发光谱(PL)表征了样品的晶体结构、表面形貌、透过率和光致发光性能.结果表明:所制备薄膜具有较高光学质量,并且Al掺杂量对N-Al共掺ZnO薄膜的光学性能有很大影响,当n(Zn)∶n(N)∶n(Al)=1∶3∶0.12时,UV光谱的吸收边蓝移最多,带隙展宽最大.PL谱测试结果显示此样品近带边紫外发光峰蓝移至384.9nm.

柔性聚酰亚胺(PI)衬底上ITO薄膜的生长及其透明导电性能影响机制研究

采用直流磁控溅射法在聚酰亚胺(PI)柔性衬底上生长氧化铟锡(ITO)薄膜,采用XP-2探针台阶仪、X射线衍射(XRD)、霍尔测试仪、紫外-可见分光光度计等对ITO薄膜进行结构和光电性能表征。结果表明溅射功率和沉积气压是影响磁控溅射法生长ITO薄膜透明导电性能的主要因素,实验系统研究了溅射功率和沉积气压对ITO薄膜透明导电性能的影响机制。在优化的工艺条件下(溅射功率100W和沉积气压0.4Pa),制备了在可见光区平均透射率达86%、电阻率为3.1×10-4Ω.cm的光电性能优良的ITO透明导电薄膜。

水热法制备Co掺杂ZnO纳米棒及其光学性能

采用水热法在石英衬底上以Zn(CH3COO)2.2H2O和Co(NO3)2.6H2O水溶液为源溶液,以C6H12N4(HMT)溶液作为催化剂,在较低温度下制备了Co掺杂的ZnO纳米棒。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所生长ZnO纳米棒的晶体结构和表面形貌进行了表征,考察了Co掺杂对ZnO纳米棒微观结构和对发光性能影响的机制。结果表明:Co掺杂的ZnO纳米棒呈六方纤锌矿结构,具有沿(002)面择优生长特性,Co掺杂使ZnO纳米棒的直径变细;同时室温光致发光(PL)谱检测显示Co掺杂ZnO纳米棒具有很强的近带边紫外发光峰,而与深能级相关的缺陷发光峰则很弱。本研究采用水热法在石英衬底上于较低温度下生长出了具有较高光学质量的Co掺杂ZnO纳米棒。

无催化法制备ZnO纳米针的结构及光学特性

采用无催化脉冲激光沉积(PLD)方法,在InP(100)衬底上生长纳米ZnO针状结构。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及光致发光(PL)谱等对ZnO纳米针的形貌、晶体结构和光学特性表征。SEM图像观察到ZnO纳米针状结构具有一定的取向性。XRD测试在2θ=34.50°处观测到强烈的ZnO(002)衍射峰,证实ZnO纳米针具有较好的c轴择优取向。室温PL谱在379nm处观察到了较强的自由激子发射峰(半峰全宽为13.5nm),而微弱的深能级跃迁峰位于484nm,二者峰强比值为11∶1,表明生长的纳米ZnO结构具有较高的光学质量。

高取向As掺杂ZnO纳米线阵列的制备与表征

在不采用任何金属催化剂的条件下,运用化学气相沉积法,在Si(100)衬底上制备出高取向的As掺杂ZnO纳米线阵列。样品的X射线衍射(XRD)谱显示获得了单一取向的衍射峰,表明样品具有较好的结晶质量。场发射扫描电镜(FE-SEM)观察表明,As掺杂ZnO纳米线阵列具有均一的直径和长度,其顶部和根部直径分别为70 nm和100 nm,长度约为1.5μm。此外,在能量色散谱(EDS)中观测到了As元素的存在。在低温(11 K)光致发光谱中还观测到了与As掺杂相关的中性受主束缚激子发光(A0X),证实As元素作为受主掺杂进入ZnO晶格。As掺杂ZnO纳米线的成功制备为ZnO基纳米光电器件的实现提供了一种可行的p型掺杂方法。

衬底温度对PLD方法制备的ZnO薄膜的光学和电学特性的影响

利用脉冲激光沉积法(PLD)在c面蓝宝石衬底上制备了ZnO薄膜并对其进行了X射线衍射(XRD)、反射式高能电子衍射(RHEED)、光致发光(PL)谱和霍尔(Hall)测试。RHEED和XRD分析表明,温度在350℃至550℃之间时,ZnO薄膜的结晶质量随着衬底温度的升高而提高,当衬底温度进一步升高后,ZnO薄膜的结晶质量开始下降。四个样品中,衬底温度为550℃的样品具有最清晰的规则点状RHEED图像和半高宽最窄的(0002)衍射峰。PL谱和Hall测量的结果表明,衬底温度为550℃的样品还具有最好的发光性质和最大的霍尔迁移率。

自持金刚石厚膜上沉积N掺杂ZnO薄膜的生长及电学特性

采用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)两步生长法在自持化学气相沉积(CVD)金刚石厚膜的成核面上制备ZnO薄膜,并研究了薄膜的生长特性和电学特性.结果表明,在基片温度为600℃时沉积得到的ZnO薄膜表面均匀,取向较一致,为c轴取向生长.其载流子迁移率为3.79 cm2/(V.s).

半导体材料课程的教学改革探索

文章对半导体材料课程的教学内容、教学方法和考核方式等方面的改革进行了探索。在教学内容上与时俱进,不断更新与扩充,将导体相关知识的国际前沿和热点实时纳入课堂并讲授给学生,不仅更新了学生的知识结构,而且激发了学生的学习兴趣和创新精神;在理论知识章节后引入实验教学,学生通过亲自动手做实验,不仅加深了对所学理论知识的理解,而且培养了动手能力和团队合作精神。在教学方法上通过采用相关的多媒体图片和动画来增强教学的直观性,使教学内容变抽象为具体,化枯燥为生动,有效提高了教学效果;将专题讨论式教学引入教学方法,让学生成为主体,使其独自查阅文献、撰写专题报告,并通过讲述、讨论及辩论的方式呈现出来。这种以学生为主体的教学模式,在很大程度上增强了学生的学习主动性、积极性和创新性,同时也极大拓宽了学生的知识面。学生的成绩评定主要通过三个部分来进行,既能真实、全面地反映学生的学习水平,又能培养学生良好的学习习惯。

一种实时系统可调度性分析工具设计

面对航空电子系统高度综合化、模块化的要求,在系统设计中广泛采用符合ARINC653规范的分区系统模型。规范中要求系统采用分区间、分区内的两层调度结构,而在多分区、多任务、强实时性的复杂系统中,系统设计者难以在运行前判定系统的可调度性,从而带来系统不确定性。针对上述问题,通过分析ARINC653调度结构,提出影响系统可调度性的关键指标,基于某国产集成开发环境,设计了一种可调度性分析工具,通过解析配置文件、判断调度表合理性、计算调度表、输出调度表结果的方法得到系统可调度性分析结果,为判定系统可调度性提供了有效的支撑。

机载多分区系统可调度性分析算法研究

机载领域普遍采用符合ARINC653标准的分区操作系统支撑应用软件综合化。在分区操作系统的两级调度模型下,机载软件苛刻的实时性要求通常难以得到有效的确定性保证,因此对系统进行可调度性分析显得至关重要。通过可调度性分析算法判断调度表是否能满足分区内进程的实时性要求,是保障系统中所有的进程在规定的时间内完成运算任务的有效手段。基于运筹学方法,通过引入虚拟进程,设计了一种多分区系统可调度性分析算法,并进行了数值验证。验证结果表明,该算法能够准确判断调度表与进程时间属性是否匹配,给出系统是否可调度的定性分析结论,帮助系统集成人员在系统实际运行前对调度表的合理性进行先期验证,降低试验和试飞风险。

掺杂浓度对ZnO:Ag纳米棒结构和光致发光性能的影响

本文利用水热生长法在掺铝氧化锌(AZO)种子层上以Ag掺杂制备出ZnO:Ag纳米棒,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)对所制备样品的晶体结构、表面形貌以及光致发光性能进行了分析。结果表明,随着Ag掺杂比例的增加,ZnO:Ag纳米棒的晶格常数先增大后减小。近紫外发光峰都发生蓝移,在Zn:Ag = 1:0.03时,近紫外发光峰的强度最强,不但出现了明显的“蓝移”,而且Ag离子的掺入也使深能级发光加强。经分析得出在一定的范围内,随着Ag掺杂比例增加,ZnO:Ag纳米棒的近紫外光的强度有明显的增强。

基于嵌入式系统的核心转储设计与实现

通常情况下,嵌入式操作系统的健康管理机制能够在系统或应用发生异常时有效阻止异常的蔓延,并保存异常日志。但健康管理保存的日志中通常不包含调用栈、内存、变量等信息,且难以将异常现场以直观的方式展现给维护人员,不便于异常原因分析。针对上述问题,在嵌入式系统中设计了采集操作系统、应用软件运行时剖面信息的核心转储功能,结合操作系统异常处理机制,实现在系统或应用发生异常的临界点获取并记录异常现场信息的能力,并基于调试环境提供图形用户界面,支持对异常现场信息的解析和显示,为嵌入式系统异常分析提供了有效方法。

Y_2O_3∶Eu^(3+),Dy^(3+)纳米荧光粉的白光发射性能

采用高温固相烧结法制备了系列Dy单掺杂、Eu,Dy共掺杂和Sr,Eu,Dy共掺杂的Y_2O_3纳米荧光粉.借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了样品的晶体结构和形貌,优化了工艺过程和参数.系统测试了稀土掺杂Y_2O_3荧光粉的激发光谱和发射光谱.在330 nm光激发下,研究了Y_2O_3∶Eu^(3+),Dy^(3+)纳米荧光粉的白光发射特性,并通过调节Eu,Dy掺杂浓度,获得了CIE为(0.32,0.33)和色温为6100 K的强白光发射.进一步讨论了Sr^(2+)离子对Y_2O_3∶Eu^(3+),Dy^(3+)纳米荧光粉白光特性的影响.结果表明,Sr^(2+)的掺入可明显改善Y_2O_3∶Eu^(3+),Dy^(3+)纳米荧光粉的白光发射.