高Al组分p-Ga_(1-x)Al_xAs/p-GaAs/n-GaAs太阳电池收集效率和短路电流的理论计算

本文对p-Ga_(1-x)Al+xAs/p-GaAs/n-GaAs太阳电池收集效率的光谱响应和短路电流进行了计算,表明窗口层和窗口层漂移电场能有效地减小表面复合的影响,提高短波区的光谱响应。本文还讨论了窗口层厚度、Al组分、p-n结结深、表面复合速度和扩散长度对电池性能的影响。指出要得到大的短路电流,窗口层的电子扩散长度应大于窗口层厚度,p-GaAs区的电子扩散长度应大于三倍结深。在p-GaAs电子扩散长度一定的条件下,有一最佳结深,短路电流有极大值。

ZnO纳米结构/p-GaAs的制备及其发光特性研究

利用脉冲激光沉积(PLD)技术及水热法分别在p-GaAs外延片上生长了ZnO薄膜和纳米棒.XRD及SEM测试结果表明,在GaAs衬底上生长的纤锌矿ZnO薄膜沿c轴方向生长,而ZnO纳米棒表现出多晶结构.室温下ZnO薄膜/p-GaAs的光致发光谱由一个近紫外发光峰(380nm)、一条中心波长位于550nm的可见发光带以及一个近红外发光峰(910nm)组成,分别对应于ZnO的近带边发射、与ZnO缺陷相关的深能级发射以及p-GaAs中Be受主能级相关的辐射复合.由于ZnO纳米棒膜层较厚且取向性差,ZnO纳米棒/pGaAs的光致发光谱中没有观察到明显的GaAs发光峰.

表面化学处理和退火对p-GaN/ZnO:Ga接触特性的影响

ZnO∶Ga(GZO)透明电极沉积在p-GaN表面,用作透明电流扩展层。直接沉积在p-GaN上的p-GaN/GZO存在较大的势垒,容易形成肖特基接触,而良好的欧姆接触对功率LED器件至关重要。为了降低接触势垒,采用盐酸和氢氧化钠溶液对GaN表面进行去氧化层处理,并对p-GaN/GZO进行退火处理,研究表面处理和退火对p-GaN/GZO接触特性的影响。研究表明:碱性溶液处理有利于降低接触势垒;退火处理后,接触势垒略有增加。

铟镓共掺杂对n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结生长行为和光电性能的影响

利用低温水热法在p-GaN薄膜上生长了铟(In)和镓(Ga)共掺杂的ZnO纳米棒。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线能量色谱仪(EDS)结果表明,In和Ga已固溶到ZnO晶格中。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,ZnO纳米棒具有良好的c轴取向性,随着In和Ga共掺杂浓度的增加,纳米棒的直径减小,密度增加。XRD结果表明,In和Ga共掺杂引起ZnO晶格常数增大,导致(002)衍射峰向低角度方向偏移。同时,ZnO的光学性质受到In和Ga共掺杂的影响。与纯ZnO相比,共掺杂ZnO纳米棒的紫外发射峰都出现轻微红移,这是表面共振和带隙重整效应综合作用的结果。I-V特性曲线表明,随着In和Ga共掺杂浓度的增加,n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结具有更好的导电性。

基于D-P准则的天然气水合物井壁稳定性研究

钻井过程中,钻井液对水合物地层产生热交换作用,同时钻井液侵入会影响水合物稳定,两者均引起井周应力场变化,导致井壁坍塌等复杂情况,严重制约着天然气水合物资源高效开发。基于线性热弹性多孔介质理论建立了热流固耦合的水合物斜井井周应力模型,引入欧拉变换考虑三维地应力大小和方向的随机性,采用D-P准则强化中间主应力对水合物井壁稳定的影响,并开展了井斜角/方位角、水合物饱和度、井壁渗透性以及钻井液温度等因素对水合物井壁稳定的研究。研究结果表明:井斜角对井壁的稳定性具有更大的影响,井斜角每增加30°坍塌压力变化0.155 MPa,方位角每增加30°坍塌压力变化0.112 MPa。水合物从高到低饱和度的分解过程,前期地层强度缓慢降低,后期快速降低。水合物地层的有效孔隙度增加使得钻井液侵入量增加,致使地层有效应力降低,导致地层的变形和破裂,增加井壁失稳风险。水合物地层对高于相平衡温度(285 K)的钻井液较为敏感,每升高1 K坍塌压力当量密度约增加0.0069 g/cm^(3),相反则表现较为迟钝。在进行钻井作业时,选用合适的高抑制性、低温钻井液有助于控制水合物的分解以及减少钻井液侵入,进而降低水合物井壁失稳风险。研究结果可为天然气水合物井壁稳定性研究提供参考。

对氨基苯磺酸修饰MoO_(3)/PPy复合材料室温下对氨气的监测

氨气是一种有害的大气污染物,对人类健康和生态环境造成严重的危害,因此开发低能耗、高性能的氨气实时监测系统势在必行。本工作以MoO_(3)和吡咯单体(Py)为原料,FeCl_(3)为氧化剂,对氨基苯磺酸(pABSA)为阴离子表面活性剂,采用原位化学氧化聚合法制备了pABSA修饰的MoO_(3)/聚吡咯(PPy)复合材料。通过不同手段对材料的微观结构进行表征,探究了pABSA修饰对MoO_(3)/PPy复合材料气敏性能的影响。结果表明:pABSA-MoO_(3)/PPy复合材料在室温下对质量浓度1×10^(5)μg/L氨气的响应值为188%,为纯PPy(22%)的~8倍,并且表现出优异的选择性和稳定性。气敏性能提升归因于MoO_(3)与PPy之间形成的异质结以及pABSA的修饰使材料表面载流子增多。

基于Nb掺杂Co_(3)O_(4)的高性能对二甲苯气体传感器

p型Co_(3)O_(4)具有优异的挥发性有机化合物(VOC)催化氧化活性,但其在空气中呈现空穴累积层(HAL)构型,导致本征Co_(3)O_(4)传感器的VOC响应较弱。利用共沉淀法合成了0~5%Nb掺杂的Co_(3)O_(4)纳米材料,缺陷与形貌表征结果表明高价Nb掺杂剂可诱导p型Co_(3)O_(4)发生晶格畸变及形貌改变,为对二甲苯气敏特性的提升发挥了重要作用。气敏测试结果表明:在最佳工作温度150℃下,3%Nb-Co_(3)O_(4)传感器对体积分数为100×10^(-6)的对二甲苯的响应从1.3(纯Co_(3)O_(4))提高到14;其选择性也得到了改善,可通过线性判别分析(LDA)准确识别9种不同气体。在为期15 d的稳定性测试中,其性能未有明显衰减。3%Nb-Co_(3)O_(4)表现出优异的对二甲苯传感器特性,为高性能p型金属氧化物半导体VOC传感器的设计提供了参考。

p-GaN/p-AlxGa1-xN异质结界面处二维空穴气的性质及其对欧姆接触的影响

通过自洽求解一维泊松方程和薛定谔方程,得到了p-GaN/p-Al_xGa_(1-x)N异质结界面处的价带结构和二维空穴气(2DHG)分布,研究了A1组分和压电极化效应对界面处2DHG性质的影响,给出了异质界面处2DHG的面密度、浓度分布以及价带结构.实验结果表明:随着Al组分的增加,异质结界面处势阱明显加深变窄,这使得2DHG的峰值密度加速上升,也使得面空穴密度近直线上升;压电极化效应也明显使界面处势阱加深变窄,并且使费米能级向势垒顶端移动,峰值浓度的位置向界面处移动;另外,价带带阶高度和受主杂质浓度对2DHG的影响较小.利用这层2DHG制作的p-Al_xGa_(1-x)N的欧姆接触,电流电压特性明显好于直接制作的电极,说明了2DHG可以显著改善p-Al_xGa_(1-x)N的欧姆接触性能.

气相色谱法测定酱油中对羟基苯甲酸甲酯的不确定度评定

依据GB 5009.31—2016《食品中对羟基苯甲酸酯类的测定》,采用气相色谱法测定酱油中对羟基苯甲酸甲酯含量,评定测定结果的不确定度。按照JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》,建立不确定度评定的测量模型,分析测量过程中的不确定度主要来源于样品重复性测量、样品称量、标准溶液量取、标准溶液纯度、标准溶液配制过程使用的玻璃器具、标准曲线拟合。当k=2时,按置信区间为95%,酱油中对羟基苯甲酸甲酯质量分数测定值为(6.94±3.08)mg/kg。气相色谱法测定酱油中对羟基苯甲酸甲酯的含量不确定度主要影响因素为酱油样品重复性测量和称量。

基于正交各向异性介质频变AVAZ反演的裂缝含气性预测

依赖频率的AVO反演方法(FDAVO)可以提取与流体有关的异常信息,但由于没有考虑实际储层中各向异性的影响,难以适用于裂缝性油气藏。另外,各向异性通常与频率相关,这一特性有利于利用OVT域叠前地震数据识别有效裂缝。为此,提出基于正交各向异性(OA)介质频率相关的AVAZ(OA-FDAVAZ)反演的裂缝含气性预测方法。首先基于Chapman模型的数值模拟分析弹性参数随频率、入射角等参数的变化特征;然后基于OA介质纵波反射系数近似式推导出OA-FDAVAZ反演的目标方程,构建了新的频散属性Iani;最后利用最小二乘法反演正交各向异性频散属性。模型试算表明:含气裂缝层的正交各向异性频散属性明显强于含水裂缝层,而不含裂缝的各向同性层频散响应微弱,验证了所提频散属性对流体的敏感性。实际OVT域叠前地震数据应用结果表明:正交各向异性频散属性的预测结果与钻探结果吻合较好。与传统方法对比,该方法受背景干扰小,可准确刻画储层中裂缝含气性的空间分布特征。

气相色谱法探讨p,p'-DDT的降解率

利用气相色谱法(GC-ECD)考察了进样口温度、衬管、进样模式和隔垫对p,p’-DDT标准溶液降解率的影响,确定了其降解率最低的气相色谱条件为脉冲不分流进样模式下,进样口温度为280℃时,首选超高惰带玻璃纤维衬管(5190-2293)和不粘连的流失与温度优化(BTO)隔垫(5183-4757)。

一种快速测定酱油和醋中对羟基苯甲酸酯的方法

目的:建立快速高效、经济环保的测定酱油、醋中对羟基苯甲酸酯类的样品前处理方法。方法:试样经10 mL乙酸乙酯提取,5 mL饱和NaCl的饱和NaHCO_(3)溶液净化,气相色谱(FID)检测,外标法定量。结果:检出限不高于0.6 mg·kg^(-1),4个不同浓度的6平行加标回收率基本在70%~120%,相对标准偏差在0.90%~7.06%。结论:检出限、准确度和精密度均满足酱油和醋测定的要求。

气相色谱法分析PPTA粉体中NMP的残留量

N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为对苯二甲酰氯和对苯二胺的聚合溶剂,会有部分残留于聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)产品中,影响PPTA产品质量。国际环保组织协会将NMP列入Standard100限用检测列表,明确提出了NMP残留量的限值。为了测定PPTA粉体中NMP残留量,采用超声萃取-气相色谱法分析PPTA粉体中NMP的残留量,通过探索色谱柱、柱温、柱流速、分流比等,确定合适的色谱条件,通过研究萃取溶剂、萃取温度、萃取时间、称样量等,确定合适的萃取条件。建立的分析方法重复性优于3.0%,再现性优于5.0%,回收率范围为84.81%~103.15%,检出限优于0.0009%,说明本方法的精密度好、准确度高,能满足PPTA粉体中NMP残留量的测试需求。

In_(2)O_(3)-CuO的制备及其光活化下的室温甲醛气敏性能

以InCl_(3)•4H_(2)O和Cu(NO_(3))2•3H_(2)O为原料、尿素为沉淀剂,采用水热法制备了In_(2)O_(3)-CuO复合材料。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis吸收光谱、XPS、EIS对其进行了表征,探究了紫外光活化In_(2)O_(3)-CuO复合材料的气敏性能与传感机制。结果表明,In_(2)O_(3)-CuO复合材料在375 nm紫外光照射室温(25℃)条件下对质量浓度50 mg/L甲醛气体的灵敏度为298,与纯In_(2)O_(3)(2.4)相比灵敏度提高123倍,气敏性能的巨大提升得益于In_(2)O_(3)与CuO形成的p-n异质结,协同光活化条件下异质结界面产生的光生电子-空穴与氧物种(O_(2)和O_(2)-)间建立了氧的光活化吸附-解吸循环,使室温下材料的气体吸附-解吸过程和表面反应增强。

GaN P沟道功率器件及集成电路研究进展

GaN功率器件具有导通电阻小、开关速度快、击穿电压高等特点,已广泛应用于高频、高功率的电力电子转换器中。为充分发挥GaN器件的性能优势,将功率电子器件和控制器、驱动等外围电路进行全GaN单片集成是最小化寄生参数的有效手段,也是GaN功率集成电路的重要发展方向。着眼于利用二维空穴气(2DHG)的GaN基P型器件的发展进程,论述了P型器件面临的技术难题,进一步分析了其对于GaN互补逻辑电路集成发展的重要性,讨论了相关的GaN集成工艺平台,对器件结构及制备工艺的创新、GaN集成技术面临的相关挑战进行了分析与展望。

横波分裂和纵波方位各向异性在油气勘探中的应用

本文首先回顾了横波分裂和纵波方位各向异性应用于油气勘探的发展历程;在此基础上重点讨论了二者在上地壳中的分布情况、相互关系及应用条件.横波分裂是地震波传播经过裂缝时所独有的横波双折射现象,40年的科学研究及生产应用表明这一物理现象在上地壳中广泛存在,并主要存在于近地表1200 m以浅.纵波方位各向异性从浅到深在上地壳中分布差异较大;应用于检测裂缝时仅对含气裂缝发育区敏感,对含其他流体的裂缝区不敏感.针对裂缝发育区的预测,本文利用理论和实验数据分析论证了横波分裂与纵波方位各向异性的关系;阐明在油气勘探中横波分裂分析与纵波方位各向异性预测裂缝储层须首先消除近地表的影响,这在一定程度上限制了二者的应用.同时阐明二者的应用还需要满足近地表相对简单、裂缝储层相对较厚等条件;且需采集非零偏或环形垂直地震剖面(VSP)资料进行标定.即多分量地震数据品质、近地表地震地质条件及储层方位各向异性发育程度是影响横波分裂及纵波方位各向异性应用效果的3个关键因素.

P(VA-g-MAA)/Ag气敏传感复合材料的制备与性能研究

近年来,化工厂爆炸事故层出不穷,有毒、易燃气体泄漏带来的安全风险与日俱增,设计制备监测气体的高分子气敏传感材料是迫切需要解决的问题。高分子/纳米银导电复合材料可以作为高分子气敏传感材料,用于检测易燃易爆有毒有害气体。以硝酸铈铵为引发剂,将甲基丙烯酸接枝到聚乙烯醇上,制得聚乙烯醇-接枝-聚甲基丙烯酸(P(VA-g-MAA))胶糊,然后以P(VA-g-MAA)为模板或纳米反应器,用柠檬酸三钠原位还原AgNO_(3),制得银纳米粒子导电高分子胶糊。由红外光谱测试可见,样品红外谱图有聚乙烯醇和甲基丙烯酸特征吸收峰,说明成功制备了P(VA-g-MAA)。用扫描电镜(SEM)观察所得银纳米粒子形貌,发现银纳米粒子为球形。用制得的P(VA-g-MAA)/Ag糊状物涂覆在电极片上,制得气敏传感元件,然后在不同的有机溶剂中测其电阻值,发现丙酮及石油醚溶剂响应性高,可作为检测丙酮及石油醚的气敏传感器。

钛合金脉冲熔化极焊接的氧化防护研究

钛合金在高温时易吸收N、O、H等气体,造成接头性能的恶化,制约了熔化极焊接(GMAW)工艺在全钛合金结构焊接制造中的应用.本研究探讨了钛合金脉冲熔化极焊缝金属冷却过程的氧化防护问题,分析了无尾罩保护下层间打磨工艺对钛合金焊缝金属的显微组织和力学性能的影响,并提出了预测焊缝氧化程度的方法.结果表明:在无防护尾罩的条件下,影响焊缝表面氧化程度的关键特征参数是脱离Ar气保护时的温度t,t的临界值约为1300℃;当脱离温度t>1300℃时,焊缝将发生严重氧化,表面氧化膜的厚度超过100μm,甚至可能出现易脱落的氧化皮;当t<1300℃的焊接参数进行坡口对焊时,层间打磨处理后的焊缝微观组织和力学性能与采用Ar气尾罩保护的高度一致.在此基础上,进一步通过双因素试验拟合得到了脱离温度t与焊接热功率P和焊接速度v_(w)之间的对应关系模型t=f(P,v_(w)),为预测熔化极焊接工艺中焊道表面氧化程度提供了理论基础.

基于P-V自动调节的活塞式气体流量装置研究

为研究超声波、热式燃气表在空气介质与天然气介质条件下的流量特性及差异,设计了一种基于压力-体积(P-V)自动调节的活塞式气体循环流量标准装置。介绍了装置基本架构、工作原理。分析了流体流动闭合回路中影响测量精度的原因。建立了实现定常流的P-V自动调节控制数学模型。该装置采用主动盘形活塞式流量标准器,体积扩展不确定度U r=0.07%;配置柱形活塞作为容积补偿,通过监测气体压力变化调节活塞运动方向及速度,以达到压力恒定的目的。装置配置了六表位工装台架,并设置最大工作压力为0.1 MPa、最大流量为10 m^(3)/h、量程比为1000∶1;通过测试六台G2.5超声波燃气表,得出压力波动小于5 Pa、流量稳定性优于0.02%。在流量测试领域,P-V自动调节方法可以为实现定常流提供新的解决思路。

基于AVO技术的岩性含气储层预测

针对AH地区,其白碱滩组地震反馈特性较模糊,预测储层的多解性较强,这使得提升含气储层预测精确性成为此地面对的关键问题。近期获取的钻井资讯和对岩石物理的研析发现,纵向和横向波速的比率对于含气储层的反应更为敏锐,比率越高,储层的发育就越显著。采用AH地区的纵横波速比特性来预测白碱滩组储层的发展状态,预测结果与实地钻井的数据非常一致。研究显示,根据白碱滩组发育与非发育储层所呈现的AVO特性,能有效地辨识AH地区的含气储层。利用白碱滩组地震道集纵横波速比特性预测储层的方式,能很好地解决AH地区含气储层预测的多解性问题,提高岩性储层预测的准确性,对AH地区未来的探索和开发具有指导价值。