基于超声导波虚拟时间反转的多层异质金属粘接结构损伤定位

多层异质金属粘接结构由于其优异的比强度,被广泛用于承压设备,船舶,核装备等关键领域的核心部件,其长期服役在复杂苛刻的环境中,难免产生各种缺陷和损伤,进而影响装备服役安全。超声导波检测是一种潜在的无损检测方法,但是多层金属粘接结构中金属与非金属粘接层之间阻抗差异大,导致Lamb波传播特性复杂,很难通过基于时间信息的导波定位方法进行缺陷的检测和定位。故本文提出一种适用于多层结构的损伤存在概率成像方法并结合虚拟时间反转技术,对多层异质金属粘接结构的内表面缺陷进行无基准的检测和定位。结果表明,在几何尺寸为300 mm的板中,定位的缺陷坐标和实际缺陷位置中心坐标仅仅相差2.74 mm,实现了对多层异质金属粘接结构内表面损伤的精准定位成像。

表面S钝化技术与金属/GaAs界面异质结构

本文详细讨论了GaAs表面S钝化技术的发展过程,总结了近年来人们对S钝化技术的研究成果,并针对该技术在金属/GaAs异质结构领域的广泛应用前景进行了讨论。

过渡金属二硫化物基异质结构材料的电催化析氢研究进展

贵金属铂(Pt)基催化剂在析氢反应(HER)中表现出卓越的催化性能,但由于其价格昂贵且地球储量较少限制了商业化使用。目前,以过渡金属二硫化物(TMD)为基底的异质结构因其界面间的相互作用,展现出优异的HER性能,被认为是贵金属催化剂的理想替代。基于以上背景,本文讨论了在酸性、碱性及全pH条件下,TMD基异质结构的最新进展。着重论述了不同TMD基异质结构材料的构建思路、制备方法及提升材料析氢性能的策略。最后总结了TMD基异质结构材料优异性能的内在机制,并对此类催化剂未来的发展趋势进行了展望。

金属表面微结构对CFRP/TC4界面黏结强度的影响分析

CFRP/TC4异质材料黏结界面主要由金属表面、黏结剂以及复合材料表面组成,该界面是异质材料融合构件的核心部位,其界面黏结强度的优劣,对该类异质材料融合构件的长寿命和高可靠性会产生显著影响。本文主要针对TC4金属表面微结构对界面黏结强度的影响进行研究,基于Abaqus建立剪切力作用下的重叠黏结有限元模型,确定优选后的三角形结构主要参数为宽度、高度以及开槽方向与剪切受力方向之间的夹角,进而采用响应面Box-behnken法设计仿真试验并建立金属表面微结构与界面切应力之间的映射模型,并基于方差分析验证了该模型的有效性。通过该研究,揭示了金属表面微结构参数对界面切应力的影响规律。

高功率密度自对准结构AlGaAs/GaAs异质结双极晶体管

利用各向异性的湿法刻蚀和侧墙隔离技术实现了发射极金属和基极金属的自对准 ,采用该自对准技术成功地研制出了自对准结构的 Al Ga As/ Ga As异质结双极晶体管 ,器件直流电流增益大于 2 0 ,电流增益截止频率 f T 大于30 GHz,最高振荡频率 fmax大于 5 0 GHz,连续波功率测量表明 :在 1d B增益压缩时 ,单指 HBT可以提供 10 0 m W输出功率 ,对应的功率密度为 6 .6 7W/ m m,功率饱和时最大输出功率 112 m W,对应功率密度为 7.48W/ m m,功率附加效率为 6 7%

GaAs/AlAs异质结构隧道电流的计算和异质结限累管初探

本文从单带双谷模型出发计算了GaAs/AlAs异质结量子阱中的隧道电流同外加电压之间的关系。研究了隧道电流同量子阱结构和电场间的关系以及隧道过程中的状态转换效应。在此基础上提出了利用异质结中的状态转换特性来制作X谷电子发生器的可能性。讨论了这种发生器在器件设计中的应用以及异质结限累管的初步设计。

ZnSe及ZnSe/GaAs异质结构中压力导致的直接禁带向间接禁带的转变

用经验赝势方法计算了体ZnSe以及ZnSe/GaAs单异质结系统中ZnSe外延层Γ、X、L等特殊对称点导带底能量随压力的变化。结果表明 ,同Si、Ge、GaAs等半导体材料不同 ,ZnSe的X点导带底具有正的压力系数 ,但比Γ点的压力系数小 ,这是ZnSe材料以及ZnSe基异质结构材料发生直接禁带向间接禁带的转变时所需转变压力较大的根本原因。研究了ZnSe/GaAs异质结构中晶格失配造成的应变对外延层Γ、X、L对称点压力系数的影响 。

MOFs衍生的异质结构在电催化中的应用进展

电催化剂受结构、组成和表界面性质等多种因素的影响,构建高效稳定的过渡金属基纳米催化剂从而实现优异的催化性能,对实现高效能源转化和存储有着重要的意义。异质结构材料的构建因其能够发挥多种组分之间界面的协同作用,与单一结构的材料相比,具有更优异的催化性能。通过构建异质结构进行界面工程是开发高效电催化剂的有效方法。概述了MOFs衍生的异质结构的优缺点和结构特性;介绍了MOFs衍生异质结构的设计和构建的简要分类;MOFs衍生的过渡金属异质结构作为析氢、析氧和氧还原电催化剂的应用进展;最后,总结了用于电化学能量转换和存储的异质结构过渡金属催化剂进一步的研究和应用方向。

ZnTe/Si(211)与ZnTe/GaAs(211)异质结构的热应变研究

通过理论计算获得Zn Te/Si(211)与Zn Te/Ga As(211)异质结构样品室温下的热应变分布与曲率半径,并采用激光干涉仪测量两个样品室温下的曲率半径。研究发现,在(211)面上进行异质外延,两个互相垂直的晶向方向[1-1-1]和[01-1]的应变分布呈现各向异性,且沿两个方向上的表面曲率半径亦存在差异。Zn Te/Ga As(211)样品的激光干涉测量结果与理论计算较为吻合,均为同一数量级的表面曲率半径方向为负的张应变,Zn Te/Si(211)样品的测量结果则存在较大差异。由于Si衬底在高温脱氧的过程中产生了表面曲率半径方向为正的塑性形变,在一定程度上降低了外延Zn Te后异质结构的弯曲程度,减小了热失配应变。

固态源分子束外延法生长InGaP/GaAs异质结构的热力学分析(英文)

本文建立了采用分子束外延法制备InGaP/GaAs异质结构的热力学模型,其中考虑了两个重要的因素,由晶格失配引起的内在应力和InP的脱附。所得到的模型与现有实验结果匹配较好。该模型的实验结果表明在InGaP的生长过程中,生长温度,In/Ga束流比及合金组分之间的相互关系,同时也与实验数据相吻合。该模型对于其他气相沉积生长方式也具有一定的适用性。

基于倒金字塔结构的自供电Si/PEDOT:PSS异质结光电探测器

随着光电器件的进一步发展,陷光结构得到广泛关注,但是倒金字塔结构、尺寸与其陷光性能之间的关系有待深入研究。本文采用铜银共辅助腐蚀法制备倒金字塔结构并实现倒金字塔结构的尺寸在1μm以下调控,研究发现平均尺寸为1μm倒金字塔结构具有最优异的陷光性能。将具有优异陷光性能的倒金字塔结构硅衬底应用于Si/PEDOT:PSS异质结光电探测器,该光电探测器在外加0 V偏压条件下对980 nm波长的光具有61mA/W的响应度和9.20×10^(12)Jones的比探测率,实现了卓越的光电响应性能。本文为高性能Si/PEDOT:PSS异质结光电探测器的制备提供了一种新思路,证明了倒金字塔结构具有广阔的应用前景。

ZnCe-LDO异质结构催化剂的制备及其光催化性能研究

针对四环素类抗生素因其性质稳定且难以完全降解,在环境中不断累积,对环境和人类健康均产生了不良影响的问题,光催化技术作为一种有效降解污染的新型技术手段,具有高效、低成本、环保且无二次污染的优势,引起了广大研究者的关注。根据制备的ZnCe-LDH以及ZnCe-LDO异质结构催化剂,开展了光催化降解盐酸四环素试验,结果表明,吸光度测试试验结果适用于一级反应动力学方程,经过线性拟合,验证了500℃焙烧得到的异质结构催化剂的光催化性能优于锌铈水滑石以及其他焙烧温度得到的产物,且降解性能更优。

CoAl-LDH/CoFe基普鲁士蓝衍生双金属磷化物异质结构的高效电催化OER性能

电催化水解是生产绿氢的有效途径,但是其阳极的氧气析出反应(OER)动力学缓慢,限制了其大规模应用。采用液相回流法制备了超薄的CoAl-LDH十二边形纳米片,其大的表面积成为良好的催化剂载体,且表面大量未饱和的Co^(2+)可有效配位其他阴离子。结合共沉淀法和离子交换法,在CoAl-LDH纳米片表面组装大量超小的CoFe-PB纳米颗粒,以形成CoAl-LDH/CoFe-PB异质结构,再通过原位磷化策略获得CoAlP/CoFePx@NC异质结构。在磷化过程中,CoFe-PB纳米颗粒会转化为氮掺杂的碳包裹的CoFePx核壳纳米颗粒,以提供足够的活性位点,同时他们也牢固地负载在CoAl-LDH转化而成的CoAlP纳米片的表面,形成稳定的异质结构。由于CoAlP/CoFePx@NC异质结构具有丰富的组分、独特的多孔结构和稳定的片层结构,其可以获得优异的电催化OER活性。在碱性电解液(1mol·L^(-1)的KOH)中,CoAlP/CoFePx@NC在电流密度为10 mA·cm^(-2)下的过电位为334 mV(vs.RHE)。该研究为低成本和稳定高效的多元金属磷化物基异质结构的电催化剂的设计与制备提供了思路。

过渡金属纳米异质材料在超级电容器中的应用

超级电容器因其具有高功率密度、快速充放电性能、超长的循环寿命的优点被广泛应用。过渡金属磷化物(TMPs)和层状双金属氢氧化物(LDHs)作为电极材料,具有大比表面积和良好的电化学活性等优点,但TMPs的倍率性能和LDHs导电性较差。将TMPs和LDHs复合形成异质结构来实现二者的协同效应,从而能够提高电容器的功率密度和循环寿命。综述了TMPs、LDHs及其构建的异质结电极材料的制备方法,与其在超级电容器方面的应用,并展望了其今后的研究发展方向和未来的应用前景。

InGaAs／GaAs异质结构材料及器件应用

概述了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ异质结构材料用于制作微波器件的优越性，叙述了材料的ＭＢＥ生长、输运特性和掺杂分布，以及用于制作Ｋｕ波段低噪声高增益ＨＦＥＴ的结果：栅长０．５μｍ，１２ＧＨｚ下噪声系数０．９３ｄＢ，相关增益９ｄＢ。

多层异质结构GaAs/Al_xGa_(1-x)As的TEM和AES的研究

GaAs/AlxGa1-xAs多层异质结构材料是微波器件、负电子束和如热光电发射体和及其器件、激光器件等新型光电子器件、光电子集成和集成线路的新型半导体材料。对GaAs/AlxGa1-xAs多层异质结构材料的研究,使我们获得了这种高性能新型材料缺陷、界面和横截面的显微结构的信息。在我们的研究中,应用了TEM·AES和SIMS。从TEM的照片之一可见GaAs/AlxGa1-xAs层间界面清晰（图1）。有的也存在缺陷。从AES·SIMS和EM的EDS曲线（图2）显示了这种材料表面,界面的成分分布。TEM照片和AES剖面深度曲线显示了界面的有关特性。从而可以由以上数据和信息来评价材料的有关特性,甚至材料的沉积工艺。这为器件对材料的选择和评价提供了科学的、数量化的信息。

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs异质结构二维电子气晶体管(TEGFET)

制备了耗尽型和增强型TEGFET,耗尽TEGFE单栅长1μm,其室温跨导g_m=90mS/mm;双栅栅长均为2μm。g_m=75mS/mm。双栅的结果优于本实验室相同结构与尺寸的离子注入型常规双栅MESFET与高掺杂沟道MIS结构肖特基势垒FET的实验结果。双栅耗尽型器件在77K下跨导增加到1.7倍。双栅增强型的TEGFET在室温0.6V栅偏压下,g_m=63mS/mm,在77K下增加到1.4倍。如器件中出现平行电导时,则器件性能退化,它不但使跨导降低,且随栅编压变化很大。文中讨论了这一现象。