激光辐射波长和脉冲寿命对碲化镉熔化阈值的影响

碲化镉的相对分子量为240,密度为5.885 g/cm^(3),熔点为1092℃。碲化镉是一种Ⅱ-Ⅵ族的化合物半导体材料,属于直接带隙型,带隙宽度为1.56 eV。碲化镉是制造X射线、伽马射线和红外线探测器的基本材料。对碲化镉的特别关注主要是由于其大原子数和大的光电吸收截面。在基于CdTe的伽马辐射势垒探测器结构中,其表面的处理方法之一是纳秒激光照射,在某些情况下,纳秒激光照射可以在触点(Ag、In、Au)和势垒形成的技术处理阶段优化所需的表面参数。另一种方法是在脉冲激光照射下在碲化镉表面形成有序的纳米结构。对基于半导体及其结构的脉冲激光器,可根据其不同的脉冲持续时间τ_(p)和辐射波长λ将其分类。例如,红宝石激光器(λ=694 nm)、钕激光器(一次谐波1064 nm和两次谐波532 nm)、准分子KrF激光器(248 nm)和XeF激光器(351 nm)等,其脉冲持续时间分别为7、20、80、120 ns。这些激光器常被应用于表面修饰等领域。因此,往往有必要事先知道或至少估计在脉冲激光辐射下碲化镉表面的熔化温度和阈值,这取决于激光脉冲持续时间τ_(p)、辐射波长(光吸收系数α(λ))以及碲化镉表面本身的电物理参数,特别是表面重组率S和非平衡电荷载流子的寿命。这些参数取决于表面处理的方法和掺杂物的浓度。在上述情况下,实验研究是非常耗费人力和时间的,因此基于τ_(p)、α(λ)和碲化镉表面本身的电物理参数对融化阈值th和表面温度进行理论计算变得非常重要。本工作采用激光照射碲化镉,辐射波长为300~800 nm,脉冲持续时间为7~120 ns。为了以非破坏性的和有效的方法来管理接近表面层状态的CdTe,在T=80 K下进行了光致发光实验。为了监测熔化阈值,研究了由Acrorad公司制造和抛光的尺寸为5 mm×5 mm×0.5 mm的Cl补偿p-CdTe(111)单晶的光致发光光谱。经过研究发现,在激光脉冲寿命从7ns到1μs的范围内,CdTe熔化阈值明显取决于光吸收系数α(λ)。因为在脉冲寿命长于1μs的情况下,热扩散深度明显大于CdTe中的激光辐射穿透深度,并开始依赖于反射系数R(λ)。对于较短的激光脉冲长度τ_(p),当辐射波长λ变化时,熔化阈值会发生显著变化。同时,非平衡过剩载流子参数的变化(如表面重组速度S从10^(3)m/s增加到10^(5)m/s,还有扩散深度LD从0.4μm增加到2μm)会对CdTe熔化阈值产生至少25%的影响。而且红宝石激光的脉冲持续时间在(20±5)ns区间内的变化导致相对熔化阈值的变化(ΔIth/Ith)为35%。CdTe熔化阈值的计算值可以有效地被用于优化脉冲激光对晶体的表面处理与掺杂。

水面无线自组网装备研发与水动力学监测应用研究

应用窄带物联网技术,研发了一种能够快速构建半径100 km的水面无线网络,并通过投放大量抛弃式带北斗定位的微型浮标,动态采集水动力学数据。该技术能够解决采用传统海洋水动力学监测利用锚泊式大型浮标,固定在一个位置上采集数据的方法成本高、数据精细化程度不够的问题。由大量的海洋试验和研究证明,该方法在泥沙沉积、漂浮垃圾追踪、潮动力平衡、海水养殖环境评估等方面实用有效。

自组网的小尺度海域水动力分析

为了快速精确地监测小尺度海域水动力信息,应用窄带物联网技术,在一定尺度海域内构建无线自组网络,设计基于LoRa无线通信机制,带北斗定位功能的微型浮标和基站系统。结合水动力学建模结果,在厦门湾海域内投放大量微型浮标,采集该海域水动力学参数数据。借助海域动态监测大数据公共服务平台,集中接收和处理数据。实验结果表明:该方法可以有效地实现数据共享及小尺度海域水动力学数据监测。

水面自组网技术在九龙江口泥沙沉积分析中的应用

应用窄带物联网技术,选用433 MHz频段,在一定海域内构建基于LoRa通信方式的水面无线自组网络,该网络是在Ad-hoc网络、无线传感网络、无线Mesh网络的基础上利用自组网特性结合水面的复杂环境、多样的数据构成。以九龙江口海域为研究区域,建立水动力学仿真模型;通过在九龙江海域投放大量可随潮流运动的带北斗定位功能的微型浮标,对海域水面水动力学参数进行采集,处理并分析模拟仿真数据与试验数据。实验结果表明,该方法组网速度快、可靠性强、覆盖范围广,可以有效实现海域水动力数据可视化及小尺度海域环境监测,为海洋环境监测提供一种新的技术,对于后期应用具有重要的参考价值。

威宁精准扶贫的经验及启示

威宁自治县的扶贫内容精准，脱贫效果持续显现，逐步探索出了一条喀斯特地区精准扶贫的新路子。