类星型手性超材料超宽带隙特性研究

振动和噪声的抑制一直是工程中的重要问题,而超材料在实现减振降噪方面具有良好的应用价值。基于传统空心星型超材料,添加手性结构特性,设计一种新型的空心类星型手性超材料,并在其基础上进一步演化出实心类星型手性超材料。通过振动模态分析带隙产生机理和不同结构参数对带隙的影响,通过频散曲面、波传播方向、群速度和相速度等研究弹性波在结构中的传播特性,并研究有限周期结构的传输特性。结果表明:实心类星型手性超材料可以产生宽度为5116 Hz的超宽带隙,带隙形成主要是由于凹角星和韧带的旋转振动耗散了弹性波能量,内凹角α的减小以及韧带与水平方向的夹角θ的增大使得最宽带隙的宽度增大;有限周期结构在其带隙范围内可以产生明显的位移幅值衰减,该新型超材料具有良好的隔振性能。

混合钎料对镍基单晶高温合金大间隙钎焊接头组织和性能的影响

【目的】采用一种新型镍基钎料和母材成分一致的高熔点合金粉混合的方法制备出混合钎料,研究了添加的高熔点合金粉的粒径和配比对钎缝微观组织和力学性能的影响。【方法】采用扫描电子显微镜对钎焊接头的析出相、元素分布、微观组织进行了分析,并对钎焊接头的硬度及持久性能进行了测试。【结果】研究表明,接头主要由钎料合金区(FAZ)、界面连接区(IBZ)和扩散影响区(DAZ)三部分组成。钎料合金区主要由M3B2和M8B型硼化物及γ/γ′相组成。界面连接区由γ和γ′沉淀强化相组成。当合金粉粒径为44μm和75μm时,均可得到无缺陷的焊接接头;但当合金粉粒径尺寸达177μm时,钎缝内会形成孔洞缺陷。【结论】随着合金粉比例的提高,接头连接区的显微硬度有所上升。当合金配比由30%到50%,接头的持久寿命由15 h增加至34 h;但进一步提升比例至60%时,接头的持久寿命下降至0.6 h。该文的结果可为实现高温热端零部件的连接和修复工程应用提供理论依据和参考价值。

1,1’-磺酰基双(2-甲基-1H-咪唑)对宽带隙钙钛矿太阳电池性能的影响

对倒置结构,带隙为1.68 eV的钙钛矿太阳电池光吸收层掺杂1,1’-磺酰基双(2-甲基-1H-咪唑),以改善钙钛矿薄膜质量,提高太阳电池性能。空间电荷限制电流(SCLC)测试结果表明,掺杂后的钙钛矿薄膜的缺陷密度明显降低;稳态光致发光光谱(PL)结果表明,掺杂后的钙钛矿薄膜的非辐射复合被显著抑制;最终太阳电池的开路电压达到1.17 V,光电转换效率达到21.42%,在氮气环境下储存1000 h后,未封装的太阳电池仍能保持初始效率的96%,稳定性显著提高。

基于GaN/(BA)_(2)PbI_(4)异质结的自供电双模式紫外探测器

紫外探测器作为智能光电系统的重要组成部分,近年来在诸多领域应用广泛,其中自供电异质结光电二极管的研究显得尤为重要.本文制备并讨论了一种双模式运行的GaN/(BA)_(2)PbI_(4)异质结紫外光电二极管.通过金属有机化学气相沉积法在蓝宝石上沉积GaN薄膜,再在GaN薄膜表面旋涂(BA)_(2)PbI_(4)薄膜,用于构建平面异质结探测器.当在+5 V偏压驱动、光强为421μW/cm^(2)的365 nm紫外光照射下,响应度(R)和外量子效率(EQE)分别为60 mA/W和20%.在自供电模式下,上升时间(τ_(r))和衰减时间(τ_(d))分别为0.12 s和0.13 s.这些结果共同证明了基于GaN/(BA)_(2)PbI_(4)异质结的自供电紫外光电二极管拥有旷阔的发展前景,为智能光电系统的发展提供了新的思路.

跳频序列设计:研究现状与未来发展

跳频序列设计是跳频通信系统的关键组成部分之一,其研究包括理论界的推导和构造方法的探索。宽间隔跳频序列能够很好地抵抗窄带干扰,低/无碰撞区跳频序列能够实现高效的多址组网。介绍了宽间隔跳频序列和低/无碰撞区跳频序列的定义和性质,综述了其理论界和构造方法的研究进展,最后指出,具备宽间隔和低/无碰撞区特性的跳频序列是未来研究的重点方向。

添加剂提高宽带隙钙钛矿太阳电池的性能

该文研究聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)对宽带隙钙钛矿薄膜及电池的影响。研究发现PSS添加剂可改善宽带隙钙钛矿薄膜的形貌,提升结晶度并减少缺陷态密度,这有利于抑制混合卤素宽带隙钙钛矿薄膜的相分离问题。J-V测试结果表明钝化后的宽带隙钙钛矿太阳电池性能得到明显提升。在掺有PSS的宽带隙钙钛矿太阳电池中,开路电压最高可达1.23 V,效率最高可达20.54%,并且相分离被抑制后的封装钙钛矿太阳电池稳定性显著改善,在一个太阳连续光照500 h后,电池效率仍可保持在初始效率的81.9%(氮气环境,温度40℃)。

宽禁带半导体器件开关振荡研究综述

宽禁带半导体器件具有高频、高效率、高功率密度等优点。然而,低寄生电容、低阈值电压和快速开关等特性也使它们更容易受到开关振荡的影响。该文综述开关振荡的类型、产生机理、敏感参数以及抑制方法。首先,依据波形特征将振荡分为阻尼振荡及自持振荡两类;其次,建立开关振荡分析模型,包括器件模型和开关电路模型,依托该模型研究两种振荡的机理、敏感参数以及各敏感参数对振荡特性的影响规律;再次,分析两类开关振荡的差异性和关联性;最后,总结抑制开关振荡的主要方法,并对各种方法的优缺点进行比较分析。对前人研究成果进行总结和延伸,期望帮助研究人员更好地将宽禁带器件应用于高频高功率变换工况。

钙钛矿基三结叠层太阳电池的研究进展

单结太阳电池的能量转换效率受限于Shockley-Queisser理论极限,而突破该极限的最有效策略是构建多结叠层太阳电池.多结叠层太阳电池通过堆叠多个子电池,可针对太阳光谱的特定部分进行优化.钙钛矿材料具有连续可调的能带结构,为多结叠层电池中的吸光材料组合提供了新的选项.在钙钛矿基叠层太阳电池领域,三结叠层太阳电池已经取得了一定进展,在光伏产业中展现出巨大潜力.本文首先重点介绍了三结叠层太阳能器件结构及面临的科学问题,然后介绍了钙钛矿基三结叠层电池的研究进展,包括钙钛矿/钙钛矿/硅叠层电池、钙钛矿/钙钛矿/有机叠层电池和全钙钛矿叠层电池.最后,本文分析了进一步提升三结叠层太阳电池性能的研究方向,为制备高效三结电池提供了指导.

宽带隙钙钛矿太阳能电池预旋涂工艺研究

宽带隙钙钛矿太阳能电池是晶硅-钙钛矿叠层电池的主要组成部分。由于宽带隙钙钛矿材料存在缺陷密度大、相分离严重等问题,限制了宽带隙钙钛矿太阳能电池的发展。为改善这些问题,提出了一种预旋涂方法,即两步法制备钙钛矿薄膜,在碘化铅层表面均匀涂覆甲胺乙醇溶液(MES)+苯乙基碘化铵(PEAI)完成预旋涂工艺。通过预旋涂后,器件最佳效率为20.81%,优于未预旋涂器件(19.7%)及单一PEAI预旋涂处理器件(20.2%),同时也表现出优良的稳定性。

无铅双钙钛矿Cs_(2)NaScX_(6)(X=Cl,Br,I)的第一性原理研究

钙钛矿材料由于具有结构稳定、易于获取、成本低廉和易于合成等优点,在发光二极管、激光器和太阳能电池等光电器件领域具有广阔的应用前景。目前,部分适合UV-LED应用的钙钛矿具有结构不稳定性。为了寻找结构稳定的钙钛矿,此项研究利用第一性原理对无铅双钙钛矿Cs_(2)NaScX_(6)(X=Cl,Br,I)的电子及光学性质进行了理论计算。计算结果表明:Cs_(2)NaScX_(6)(X=Cl,Br,I)为直接带隙半导体,带隙值分别为5.545 e V(Cl)、4.549 eV(Br)和3.408 eV(I),Cs_(2)NaScI_(6)在紫外光范围内具有较强的光吸收。本研究内容为无铅A_(2)B^(I)B^(III)X_(6)型双钙钛矿成为UV-LED的候选材料提供理论支持。

基于宽禁带器件的新型配网三相功率调节装置的设计与研究

大量分布式新能源接入配电系统后,其出力不确定性使配电网功率分布复杂,三相功率不平衡问题突出。目前国内主流的三相有源不平衡治理装置硬件受系统限制,无法从根本上解决发热和开关频率问题,而新型碳化硅宽禁带开关器具有耐压、低损耗等优势,可以有效应用于配网三相有源不平衡治理。因此,开展新型配网三相功率调节装置研究,首先提出了一种基于四辅助开关的谐振门极驱动电路,并针对桥臂串扰现象提出了一种新型多电平组合驱动电路。其次分析了碳化硅MOSFET开关振荡形成机理并提出了相应抑制方法。最后设计了基于宽禁带器件的新型配网三相功率调节装置,给出了总体方案、硬件电路、软件程序设计方案,并通过基于所提方法研发的功率协调控制器实验样机挂网测试结果,验证了装置的有效性。

TOD宽间隔混沌调制跳变图案设计

为增强调制跳变技术的抗截获性能,提出一种基于时间信息(TOD)的宽间隔混沌调制跳变图案设计方法.针对周期抽取法构造的混沌跳变序列在均衡性方面的缺陷,提出采用改进的周期抽取与多比特抽取结合的方法产生迭代式TOD混沌跳变序列,并分析验证了该方法良好的均衡性.为进一步完善抗截获性能,采用对偶法和随机平移替代法对跳变图案进行宽间隔处理.仿真结果表明,对偶法在长周期条件下的性能优于随机平移法,适用于产生正常通信使用的调制跳变图案;随机平移法在最大有效周期长度范围内具有很好的均衡性,适用于短周期突发通信.

n-ZnO/p-Si异质结UV增强型光电探测器的研究

采用平面工艺,在p+-Si背底上电子束蒸发Al制作欧姆电极,在p-Si外延层上溅射掺Al的 ZnO薄膜,再蒸发Al作有源区欧姆电极,研制成n-ZnO/p-Si异质结UV(ultraviolet)增强型光电探测器。测试结果表明:器件明显增强了200～400 nm紫外光的响应,同时保持了传统的Si探测器对波长大于400 nm波段的光谱响应,在330,420,468、525 nm附近有四个明显的光谱峰值响应。器件光致发光谱(PL)在371 nm处有发光峰值。

非隔离光伏并网逆变技术的现状与展望

非隔离并网系统因不含低频和高频变压器而具有变换效率高、成本低、重量轻等突出优势,近年来专家学者们对其开展了大量的研究,并在新能源开发,特别是在分布式光伏并网中普及应用。该文分析并归纳了非隔离逆变技术的发展现状。首先,从非隔离并网系统的共模分析模型出发总结出三大类漏电流抑制准则。接着,分别就第一代非隔离并网系统的两大关键技术:漏电流抑制拓扑和进网直流成分抑制方法进行分类讨论。最后,结合日益成熟的宽禁带器件对第二代非隔离并网系统的关键技术与挑战进行了展望。

中国大中型工业企业技术创新差异化研究

本文从投入-产出的角度对中国各地区大中型工业企业技术创新的差异化进行研究。首先利用鸿沟系数从总体上分析中国各地区大中型工业企业的新产品产值、科技活动经费支出、科学家和工程师人数存在的差异,然后应用面板数据模型对30个省市大中型工业企业的技术创新投入对产出的结构影响进行深入分析,找出它们之间的结构差异并说明其存在的原因,为各地提升大中型工业企业技术创新能力提供一些具有针对性的建议。

感性加载宽间隙腔相对论速调管的粒子模拟

通过粒子模拟的方法研究了三腔结构的感性加载宽间隙腔相对论速调管放大器,分析了宽间隙腔中垫圈/杆等参数对于束流调制的影响。模拟结果表明:感性加载的宽间隙腔能够克服宽腔所带来的势垒效应,增加电子束与腔的作用时间,提高束流调制和能量提取的效率。模拟中采用500 keV,6 kA的电子束,经过两腔调制得到了约4.5 kA的调制电流,调制深度接近80%;采用渐变结构的输出腔,得到功率约1.2 GW,频率2.86 GHz,效率为40%的输出微波。

具有禁带展宽特性的一维光子晶体

提出了介质的光学厚度系数成圆形分布的一维光子晶体结构 ,与周期结构的光子晶体相比 ,该结构具有禁带展宽特性 同时讨论了起止膜层及膜层的光学厚度对该结构禁带特性的影响 ,优化出了在所选材料的介电常数所允许的频率范围内 。

ZnO欧姆电极制备与n-ZnO/p-Si异质结紫外光电特性

基于ZnO形成的机理,运用半导体能带理论,分析了金属和ZnO的欧姆接触和肖特基接触特性;在p-Si衬底上,采用直流及射频溅射获得掺Al的ZnO薄膜;用电子束蒸发In/Ag、In/Al、Ti/Au,微电子光刻工艺制作范德堡、传输线、梳状电极和n-ZnO/p-Si异质结UV增强光电探测器,并在200～500℃时,在氩气保护下制作合金样品,测量样品的I-V特性、电阻率、载流子浓度、异质PN结的UV光谱响应,以及对XPS结构组分进行分析等.测试结果表明,采用金属功函数低的In、Ti做中间导电层,并在400℃退火合金后,In/Ag、In/Al、Ti/Au与n-ZnO薄膜形成了良好的欧姆接触.

IC10与GH3039高温合金的真空钎焊

采用Co5 0NiCrWB钴基钎料及Rene’95高温合金粉末对IC10与GH3 0 3 9高温合金进行了真空钎焊及大间隙钎焊。试验结果表明 ,采用Co5 0NiCrWB钎料及Rene’95高温合金粉末在 1180℃ /3 0min规范下钎焊IC10与GH3 0 3 9高温合金 ,可获得致密完整的IC10 /GH3 0 3 9钎焊接头及大间隙钎焊接头 ,接头在 90 0℃下的拉伸性能和持久性能均超过GH3 0 3 9母材水平 ,拉伸和持久试验时 ,断裂都发生在GH3 0 3

大间隙C波段三轴速调管束流调制模拟研究

利用SUPERFISH软件设计了一种兼具大间隙速调管及三轴速调管优势的C波段大间隙三轴速调管,对所设计大间隙三轴速调管的束流传输及调制情况进行了2维粒子模拟研究。模拟结果表明,三轴速调管设计需要特别关注"模式泄露"问题以及谨慎选择内导体接地支撑杆的位置,以获得稳定传输的电子束。综合考虑上述两个条件,在440 kV的二极管电压下,5.0 GHz,200 MW的强注入功率可以获得11.8 kA的基频调制积分电流,束流调制深度88%,调制电流峰峰值大于40 kA,且调制电流具有良好的频率及相位稳定性。在此基础上,初步模拟得到了大于2.0 GW的平均微波功率,平均效率约33.8%。