基于PS球自组装技术的GaN纳米柱阵列ICP刻蚀工艺研究

选用蓝宝石衬底上生长的P型氮化镓为材料,通过自组装技术制备的PS球为掩膜,采用感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀的方法来制备形状规则、周期均匀的纳米结构。在制备过程中,氮化镓纳米结构的形貌受诸多因素的影响,例如胶体球掩膜自组装的形貌,ICP刻蚀所通入的气体类型、气体比例、刻蚀功率源、刻蚀时间等。系统地研究了刻蚀过程中通入的气体类型、气体比例和刻蚀功率源、刻蚀时间对氮化镓纳米结构形貌的影响,并进行调整优化。利用扫描电子显微镜(SEM)对氮化镓进行的形貌分析表明:(1)随着刻蚀功率源和刻蚀时间的增大,掩膜层PS球的尺寸会随之减小使得刻蚀得到的纳米结构直径减小;(2)氮化镓纳米结构的形貌、刻蚀速率受到刻蚀通入的气体类型和比例影响,在Ar和CF_(4)或SF_(6)的组合气体作用下刻蚀速率相对非常缓慢,最高为15 nm/min,而Cl_(2)和BCl_(3)的组合气体作用速率可达到150 nm/min。

外延生长对GaN基PIN型器件的影响研究

实现了PIN型GaN外延材料的生长,并深入研究了影响器件性能的关键i-GaN外延层的生长温度和生长气流等要素。结果表明,适当的生长温度和气流条能够有效改善GaN的位错密度和背景掺杂,从而提升其晶体质量;过高或过低的生长温度和低气流则可能导致杂质原子如C、O等并入外延材料,形成高位错和缺陷。制备了GaN基PIN型器件,并探究了不同p层掺杂浓度对其电学I-V特性的影响。结果表明,较高的掺杂浓度有助于制备势垒低的欧姆接触,形成更优越的PN结特性。比较了Ni/Cr和Ni/Au两种金属接触对器件I-V特性的影响。结果表明,以Ni/Au制备P型欧姆接触能够获得更低的反向漏电流。此外,相较于Cr、Au具有更优越的稳定性和耐压性。深入探讨了PIN型GaN外延材料的生长条件对器件性能的影响,并通过制备GaN基PIN型器件深入研究了掺杂浓度和金属接触对电学特性的影响。

基于γ射线的通道式放射性监测仪设计

目前的放射性物质监测技术和设备较为单一,无法满足各行各业的不同需求。为了对放射性物质进行实时监测,设计了一款可以对车辆、行人、包裹等为监测对象的通道式放射性监测仪。监测仪主要由NaI闪烁体探测器、ARM嵌入式系统构成,整机利用AD完成PCB电路板设计、AutoCAD完成整机外壳的设计和用Keil 5软件进行程序编写;利用人机交互软件和蓝牙模块实现远程在线监测,并对监测对象进行实时监测。最后对制备好的监测仪进行实时性能检测,发现其中微量放射性物质,同时发送报警信息,并完成对检测数据的储存。该系统应用对于现代化安检、反恐、维稳、治安防控和管理等工作将会发挥重要的作用,可有效预防灾害事故的发生,对于维护国家安全、社会稳定,保护民众的生命财产安全,具有积极和深远的社会意义。

n-InP/p-InP/p-InGaAs场助光电阴极理论建模与仿真

场助光电阴极与通常的负电子亲和势光阴极相比,能显著延长长波阈值,因此在近红外光探测中有着广阔的应用前景。本文利用二维连续性方程建立了n-InP/p-InP/p-InGaAs场助光阴极的电子发射模型。通过模型模拟得到了电子发射电流,并计算了外量子效率。分析了不同偏压下外延层的掺杂浓度和厚度对量子效率的影响,根据仿真结果及制备条件限制,确定了阴极外延结构的最佳参数:n-InP接触层的掺杂浓度为1×10^(19)/cm^(3),厚度为0.2μm;p-InP发射层的掺杂浓度为2.2×10^(18)/cm^(3),厚度为25 nm;p-InGaAs吸收层的掺杂浓度为5×1017/cm,,厚度为3μm。对电极和发射面的宽度进行了模拟,发射单元表面的宽度最佳范围为5~8μm,并分析了不同偏压下电极宽度和发射面宽度对量子效率的影响。为场助光电阴极的结构设计和应用提供了理论基础,有利于场助光电阴极的制备。n-InP/p-InP/p-InGaAs场助光电阴极有效提高了发射电流效率,室温5 V偏压下外量子效率在1.55μm处最大值为17.2%。

GaAs光电阴极制备过程中多信息量测试技术研究

研制了一套基于现场总线技术的GaAs光电阴极多信息量测试系统，该系统可在线测试和保存阴极制备过程中的大部分信息量，如激活系统的真空度、阴极光电流、光谱响应曲线、Cs源和O源电流等。实验测试了GaAs光电阴极加热净化过程中真空度随温度的变化曲线，分析发现，高温净化时有几个真空度下降较快的区域，为160℃～280℃、400℃～500℃、570℃～600℃，分别是由于．AsO的脱附和水分的蒸发、As2O3分解和Ga2O脱附、GaAs和Ga2O3的分解所致，低温净化真空度在370℃后下降较快，这是由于吸附在阴极表面的Cs脱附速度加快造成的。实验还测试了激活过程中多种信息量的变化，发现了真空度和光电流随Cs源和O源电流的变化规律，这些大大方便了对激活工艺进行深入细致的分析研究。

大豆RAPD影响因素的探讨

为确保ＲＡＰＤ结果的重复性和真实性，本文对影响大豆ＲＡＰＤ结果的主要因素进行了研究。这些因素包括：Ｔａｑ酶、ＭｇＣｌ２、模板、ｄＮＴＰｓ、引物浓度，双引物扩增及热循环数。最终优化的大豆ＲＡＰＤ反应体系为：２５ｕｌ反应液中，１０倍反应缓冲液（１００ｍＭＴｒｉｓ－ＨＣｌｐＨ８．０，５００ｍＭＫＣｌ，０．１％ｇｅｌａｔｉｎ），２．０ｍＭＭｇＣｌ２，ｄＣＴＰ、ｄＧＴＰ、ｄＴＴＰ、ｄＡＴＰ各为０．２ｍＭ，１５ｎｇ引物，２５ｎｇＤＮＡ，１ｕＴａｑ酶。研究结果还表明，双引物比单引物扩增的小片段数增多，但也存在着原有单引物扩增条带缺失现象。

GaAs光电阴极光谱响应曲线形状的变化

利用光谱响应测试仪测试了反射式GaAs光电阴极在激活过程中以及激活后衰减过程中的光谱响应曲线,测试结果显示在这两个过程中光谱响应曲线形状都在不断发生变化。在激活过程中随着GaAs表面双偶极层的形成,阴极表面有效电子亲和势不断降低,光谱响应则不断提高,但长波响应提高得更快。在激活结束后,位于激活室中受白光照射的GaAs光电阴极由于Cs的脱附影响了双偶极层结构,阴极表面有效电子亲和势不断升高,光谱响应则不断下降,但长波响应下降得更快。上述现象无法用常用的反射式阴极量子效率公式进行解释,它们与阴极高能光电子的逸出有关。由于反射式阴极发射电子能量分布随着入射光子能量的升高而向高能端偏移,同时阴极表面势垒形状的变化对低能电子比对高能电子的影响更大,从而导致了光谱响应曲线形状的变化。

铯氧比对砷化镓光电阴极激活结果的影响

实验和理论分析结果表明,激活成功的砷化镓光电阴极的铯氧比存在一个最佳值.砷化镓光电阴极铯氧比的控制可通过调节激活过程中铯源和氧源的加热电流大小来实现.激活实验结果表明,铯氧电流比适中的样品,首次进氧时,光电流上升速度最快,激活后的阴极量子效率最高,稳定性好.当偏离这个比例,过大或过小时,光电流上升速度都会减慢,激活结果也比前者差.随着铯氧电流比的增大,铯氧交替的总次数随之减少.最佳铯氧电流比的调节应以首次进氧时光电流的上升速度最快为准,一旦确定后在整个铯氧交替过程中保持不变.

发射层厚度对反射式GaAs光电阴极性能的影响

通过求解扩散方程,推导了含有后界面复合速率的反射式GaAs光电阴极量子效率公式,并利用MBE在GaAs(100)衬底上外延生长了发射层厚度分别为1.6μm、2.0μm和2.6μm,掺杂浓度为1×1019cm-3的三个反射式GaAs阴极样品,进行了激活实验.实验结果显示:随着发射层厚度的增加,阴极的长波量子效率和灵敏度都有所提高,而这种提高与阴极电子扩散长度的增长有关.同时,理论仿真研究发现,当后界面复合速率小于或等于105cm/s时,阴极发射层有一个最佳厚度,此时阴极灵敏度最高.后界面复合速率对阴极灵敏度在发射层厚度较小时影响较大,而随着厚度的增大阴极灵敏度最终趋于稳定.

GaAs光电阴极多信息量测试系统设计

为了优化GaAs光电阴极制备工艺，设计了一个用于GaAs光电阴极制备过程监控的多信息量测试系统。系统采用了先进的现场总线技术，可在线测试阴极加热净化过程中真空度随温度的变化曲线，阴极激活过程中光电流、真空度、Cs源和O源电流的变化曲线，以及阴极激活后的光谱响应曲线。光电流测试精度可达1nA，光谱响应曲线测量范围在400～1000nm。利用该系统对阴极制备过程进行了监测，并给出了测试结果。

MBE梯度掺杂GaAs光电阴极激活实验研究

本文首次利用分子束外延(MBE)生长了多种由体内到表面掺杂浓度由高到低的梯度掺杂反射式GaAs光电阴极材料,并进行了激活实验,结果表明,表面低掺杂浓度适中,外延层厚度2μm^3μm以及衬底为重掺杂p型GaAs的梯度掺杂GaAs光电阴极能够获得较高灵敏度。在优化激活工艺的条件下,梯度掺杂GaAs光电阴极获得了1798μA/lm的最高积分灵敏度,比采用同样方法制备的均匀掺杂GaAs光电阴极高30%以上。梯度掺杂GaAs光电阴极表面掺杂浓度较均匀掺杂的低,第一次给Cs时间较长,第一次Cs、O交替时要调整好Cs/O比,并在整个激活过程中保持不变。一个高量子效率梯度掺杂GaAs光电阴极的获得依赖于梯度掺杂结构和激活工艺两个方面的优化。

低温处理温度对GaAs光电阴极激活结果的影响

进行单晶基片和分子束外延(MBE)片两种GaAs(100)光电阴极材料高、低温激活实验,高温处理温度为600℃,低温处理温度分别为580℃、450℃和410℃,阴极每次激活后都利用多信息量测试系统在线测试了其光谱响应曲线。测试结果显示,单晶基片材料在这些温度下的低温激活,灵敏度都比高温提高了30%以上,而MBE外延材料的低温激活结果与低温处理温度有密切关系,在580℃低温处理下,阴极激活后的灵敏度比高温时降低了40.6%,当将低温处理温度降低到450℃,尤其是降低到410℃时,低温激活灵敏度则大幅提高了38.5%,此时阴极长波响应得到大幅提升,光谱响应曲线也最为平坦。分析造成上述现象的原因,可能与两种材料的掺杂元素和低温加热处理特性的不同有关。

CAN中继器设计及其应用

阐述了CAN中继器的重要作用,详细分析了CAN中继器的软、硬件设计方法,并对其在食堂售饭系统中的应用作了分析说明。

变组分变掺杂p-i-n型AlGaAs/GaAs微结构中子探测器性能表征

制备了一种在p-i-n型AlGaAs/GaAs材料上刻蚀微沟槽的中子探测器。通过MOCVD技术生长了变组分变掺杂的p-i-n型AlGaAs/GaAs,使用ICP技术在材料上刻出微沟槽,沟槽宽度为25μm,深度为10μm。探测器的探测面积为4 mm^(2),沟槽宽度和间距为1∶1,呈周期性排列,在沟槽中填充中子转换材料探测热中子信号。通过对平面和微结构p-i-n型AlGaAs/GaAs探测器的电学特性、α粒子以及中子探测性能的比较分析,发现两者在电学特性和α粒子能量分辨率方面有较大差别。5 V偏压下平面型和微结构AlGaAs/GaAs探测器的漏电流分别是-0.024 1μA、-0.627μA,两者相差近30倍,这是由于微结构刻蚀了部分异质结导致器件表面漏电流增加。0 V偏压下微结构探测器α粒子能量分辨率比平面型也有些许恶化,但在热中子探测上微结构效果更佳,中子总计数微结构比平面型多一倍。微结构降低了探测器的自吸收问题,同时增大了探测器的中子接触面积,在热中子探测上应用前景广阔。

基于半绝缘GaN自支撑衬底的肖特基型α粒子探测器的制备及性能分析

本实验以半绝缘GaN自支撑衬底作为核辐射探测器主体,采用简单的三明治结构,通过在其正面(Ga面)沉积Ni/Au作为肖特基接触金属电极,反面(N面)沉积Ti/Al/Ti/TiN作为欧姆接触金属电极,成功制备了一种肖特基型α粒子探测器。所制备探测器在室温下拥有较小的结电容和极低的漏电流,经过快速退火后,探测器在反向偏压200 V时的漏电流仅为0.19 nA。为探究光照对探测器的影响,又在光照和避光条件下分别对探测器进行了I-t测试,发现其对光的响应也十分敏感。最后,对肖特基型探测器在不同反偏电压下进行α粒子的能谱测试,发现在反向偏压为200 V时,探测器可达到最佳能量分辨率32.82%。

单晶硅微结构湿法刻蚀工艺研究

本文通过湿法刻蚀制作了单晶硅微结构发射面,该结构相比于平面型结构不仅有更大的有效活性表面积,发射的电子还具有更短的扩散距离。湿法刻蚀工艺中,在75°水浴温度条件下,使用50%KOH和无水乙醇(配比比例为30∶1)的混合刻蚀液进行刻蚀,超声60 min后,可得到刻蚀深度为91μm的阵列结构。

高低肥力对大豆品系的选择效应比较

以６个大豆杂交组合的Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４代为材料，以高产为目标，以系谱法在高、低肥下同时进行连续世代选择。１９９４年在两种肥力下每组合各决选２个最优品系。１９９５年在３种肥力下，以同一方案研究了不同土壤肥力的选择效应。结果表明，高、低土壤肥力具有不同的选择效应。高肥更利于选择高肥下产量较高，低肥下产量较低的品系；低肥更利于选择低肥下产量较高，高肥下产量较低的品系；高肥比低肥在选择两种肥力下产量均较高的品系时略有优势。高肥下选择的品系具有较大的产量潜力。高肥下选择的品系抗倒伏性强，低肥下选择的品系则表现出较差的抗倒伏性。

CAN总线在食堂售饭系统中的应用

介绍了ＣＡＮ总线在食堂售饭系统通信中的应用，分析了系统的网络结构和配置．

大豆抗病基因定位的分子标记研究进展

综述现代分子标记技术在大豆疫霉根腐病、细菌性斑点病、花叶病毒病、灰斑病、孢囊线虫、瘁死综合症等病害抗病基因定位中的最新进展 。

基于SJA1000的CAN总线系统智能节点设计

CAN总线上的节点是网络上的信息接收和发送站。智能节点能通过编程设置工作方式、ID地址、波特率等参数。它主要由单片机和可编程的CAN通信控制器组成。本文介绍这类节点的硬件设计和软件设计。软件设计包括SJA1000的初始化、发送和接收等应用中的最基本的模块子程序。