如何加强动力设备的安全运行管理分析

安全生产事关重大,没有安全作保障则无法获得经济收益,所以企业必须加强对动力设备的安全运行管理。结合当前企业安全生产动力设备存在的问题进行分析,并且积极提出相应的解决对策,从而促进动力设备的安全运行水平不断提升。

ITO薄膜在LED中的光电性能研究

目前,氧化铟锡(ITO)薄膜应用越来越广泛,在显示器、太阳能电池等高科技领域有着不可取代的地位。我国的铟资源储量丰富,且生产工艺趋于成熟。现关于氧化铟锡(ITO)薄膜的研究主要有以下几个方面:一是工艺研究,如镀膜工艺和掺杂工艺及组织结构,二是半导体光电性能及其机理方面的研究。本文将研究重点放在退火处理对ITO薄膜结构及性能的影响,主要通过退火处理过程中的退火温度、时间、退火通氧量以及不同的ITO厚度对薄膜的结构和光电性能的影响,试图探寻其中的影响规律,从而为ITO薄膜在光电器件中的实际应用提供理论基础和依据。

倒装多结太阳电池的隧穿结优化

利用MOCVD设备进行倒装多结III-V族半导体化合物太阳电池隧穿结的外延优化。利用XRD和SEM对样品进行结构分析,结果表明样品晶格质量较高,晶格匹配度良好;通过芯片工艺后,获得所需太阳电池片,I-V电学测试结果表明隧穿结带隙、厚度和掺杂是影响隧穿效应的重要因素。在隧穿结区厚度为40nm时掺杂浓度p型高达7×1019cm-3,n型高达3×1019cm-3条件下,隧穿结峰值电流能满足1000倍聚光条件下大隧穿电流的要求。在未蒸镀减反射层时,AM1.5D、1000倍聚光、25℃、low-AOD条件下,测得倒装双结太阳电池的Voc=2.776V,Isc=10.63A,FF=82.4%,Eff=24.27%。

户外光谱下聚光多结太阳电池电流匹配的优化

针对户外变化的太阳光谱对多结太阳电池的电流匹配及效率有较大影响的问题,使用SMARTS软件计算青海格尔木地区全年不同时刻的户外太阳光谱,研究高倍聚光下Ga In P/Ga In As/Ge三结太阳电池在格尔木地区户外的输出特性;通过改变三结太阳电池各子电池的电流匹配,优化三结电池结构。结果表明:在不考虑聚光光学系统影响的情况下,中电池标准光谱响应电流比顶电池小5%的Ga In P/Ga In As/Ge三结太阳电池在格尔木地区全年输出的电量最大;而考虑特定光学系统的影响后,中电池标准光谱响应电流比顶电池小2.5%的Ga In P/Ga In As/Ge三结太阳电池在格尔木地区全年输出的电量最大。

氧化SiGe/Si多量子阱制备Si基SiGe弛豫衬底

SiGe弛豫衬底是制备高性能Si基SiGe光电子器件的基础平台。本文通过1050℃不同时间氧化SiGe/SiMQW材料,分析氧化过程中Ge组分、弛豫度的变化趋势,制备位错密度低、表面平整、弛豫度超过60%的Si基Si0.75Ge0.25缓冲层。

色散效应对聚光多结太阳电池性能的影响及优化

针对色散效应导致聚光多结太阳电池性能降低的问题,使用分布式三维等效电路模型计算高倍聚光下GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池的输出特性,通过分析电池各层的电压分布、暗电流分布以及横向电流分布,研究了不同电池尺寸下色散效应对电池性能影响的机理.结果表明:色散使多结太阳电池在局部区域的光生电流变得不匹配,随着电池尺寸的减小,局部区域之间失配的光生电流能够以横向电流的形式相互补偿,使电池整体的电流更加匹配,从而减小色散效应的影响.当电池芯片尺寸较大(20 mm×20 mm)时,色散主要降低电池的短路电流密度,色散光斑下电池的效率仅相当于无色散时的94%;当电池芯片尺寸减小到2 mm×2 mm时,短路电流密度与无色散时相等,但横向电阻降低了电池的填充因子.当电池芯片尺寸进一步减小到0.4 mm×0.4 mm时,色散与无色散光斑下电池的各项性能几乎没有差别,效率均约为34.5%,色散效应的影响可忽略不计.

钝化材料对深紫外LED器件性能的影响

对比研究了SiO2、聚酰亚胺薄膜、SiNx/旋涂玻璃(SOG)复合材料等钝化材料对倒装焊深紫外LED器件抑制漏电流恶化、改善器件可靠性的作用。实际测试结果表明,未钝化和采用SiO2、聚酰亚胺、SiNx/SOG复合钝化膜后,倒装焊紫外LED短路漏电比例分别为100%、100%、55%和18%,采用聚酰亚胺和SiNx/SOG复合钝化膜的器件点亮1 000h后光衰分别为67%和20%。分析表明,SiNx与SOG结合使用有效降低了表面电荷复合几率并改善了倒装焊短路问题;SOG还进一步降低了表面的粗糙度,改善了由于AlGaN外延表面上的深凹槽结构引起的器件漏电及倒装焊金属溢流的短路,从而大大提高了可靠性。

溅射AlN技术对GaN基LED性能的影响

研究了在图形蓝宝石衬底(PSS)上利用磁控溅射制备AlN薄膜的相关技术,随后通过采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在相关AlN薄膜上生了长GaN基LED。通过一系列对比实验,分析了AlN薄膜的制备条件对GaN外延层晶体质量的影响,研究了AlN薄膜溅射前N2预处理功率和溅射后热处理温度对GaN基LED性能的作用机制。实验结果表明:AlN薄膜厚度的增加,导致GaN缓冲层成核密度逐渐升高和GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;N2处理功率的提升会加剧衬底表面晶格损伤,在GaN外延膜引入更多的螺位错;AlN热处理温度的升高粗化了表面并提高了GaN成核密度,使得GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;而这些GaN外延膜位错密度的变化又进一步影响到LED的光电特性。

位错类型对GaN基蓝光LED光效衰减效应的影响

蓝光LED的光效衰减可以使器件在高电流密度下的发光效率急剧降低。研究了GaN材料中不同位错类型对蓝光LED光效衰减效应的影响。通过控制物理气相沉积AlN缓冲层厚度及GaN缓冲层的有无,得到了两组不同螺位错和刃位错密度的GaN样品,其中螺位错密度为1.5×107~1×108 cm-2,而刃位错密度为2×108~7×108 cm-2。LED芯片测试结果表明,外量子效率维持率随着螺位错密度的增加而提升,从46.1%增加到54.9%;但随着刃位错密度的增加而降低。刃位错是非辐射复合中心,会加剧高电流密度下的光效衰减效应;而螺位错不是明显的非辐射复合中心,较高的螺位错密度可以改善LED的光效衰减效应。因此可以通过适当增加螺位错密度来提升LED的外量子效率。

利用平片蓝宝石衬底制备高功率垂直结构LED

在平片蓝宝石衬底上,通过引入AlN缓冲层,优化成核层与粗糙层的生长条件,生长出了表面平整的GaN薄膜,晶体质量得到显著提升。通过引入AlN缓冲层,将X射线衍射(XRD)下样品(002)面的半高宽(FWHM)由232″降低至148″;通过减薄成核层厚度、提升粗糙层生长压力,将样品(102)面和(100)面的FWHM分别由243″和283″降低至169″和221″。研究了不同成核层和粗糙层的生长参数对GaN薄膜表面形貌的影响,随着(102)面和(100)面FWHM的降低,表面平整度亦得到改善,粗糙度由约3.8 nm下降到约1.6 nm。利用优化后的底层条件生长了高质量GaN薄膜,在3.5 A/mm^2电流密度下,与参考样品相比,制备出的LED样品的光输出功率由863 mW提升至942 mW,提升了约9%。

聚光多结太阳电池电极优化设计

通过分析太阳电池串联电阻r_s的组成,研究受光面平行栅状电极线宽W_L、间距W_s对电池填充因子FF及短路电流I_(sc)的影响。结果表明:相同电极线宽及厚度下,减小电极间距可提高填充因子,但同时会降低短路电流,因此需设计合理的电极间距,使填充因子与短路电流乘积最大;在相同电极厚度及电极遮光面积的前提下,减小电极线宽,可大幅缩小电极间距,从而在保证相同电极遮光面积(即相同短路电流)的前提下大幅提高填充因子。实验研究的聚光型GaInP/GaInAs/Ge多结电池在1000倍聚光条件下,电池填充因子为88.1%,光电转换效率为39.58%。

AIGaInP系LED工艺进展分析

从外延工艺和芯片工艺上,对AIGa In P系LED在提升外量子效率的各种方法做了分析,探讨了各种工艺目前存在的优势和缺点。以期为Ga As基AIGa In P LED的发展提供理论依据。

高压发光二极管的研制及产业化应用

本文通过对图形化蓝宝石衬底外延生长、芯片晶粒间隔离及金属导线互联等多种工艺技术的优化,成功研制出集成式高压发光二极管(HV-LED),其产业化光效已超过110lm/W;20mA下的光场分布图,显现出良好的电流扩展性;与传统DC-LED相比,封5W球泡灯时,HV-LED芯片光效达到115lm/W,提升约8%,位居同类产品前列,三安光电已开发系列化高压HV-LED,并实现客制化。

LED制作中快速退火气体流量对ITO薄膜的影响

采用直流磁控溅射方法制备氧化铟锡(ITO)薄膜,分析快速退火中不同氮气流量表面形貌,分析ITO膜快速退火中不同氧气流量的XRD图谱,通入氧气0.3sccm的(222)晶面衍射峰最强。随着电流增加,退火时通氧气流量0.3sccm的ITO与外延层形成更好的欧姆接触,并且电流扩展最好,电压增加的幅度最小,制作到LED上亮度提高明显,器件的大电流驱动能力比较强。

MOCVD设备与现代MOCVD技术研究

MOCVD,即金属有机物化学气相沉积法、金属有机物气相外延生长,是一种制备化合物半导体薄层的方法,应用于多个领域,如太阳能电池、半导体激光器、LED等。现有的MOCVD设备主要依赖进口,成本较高,因此MOCVD设备的研究对国防高端技术、新能源领域都很有必要。文章简单分析了MOCVD设备以及MOCVD技术。

GaAs基AlGaInP发光二级管亮度提升研究

文章采用VEECO型MOCVD外延了GaAs基AlGaInP发光二级管,通过外延中各层结构优化来提升亮度。研究表明,采用三个复合中心结构的DBR、最佳NP厚度比、应变结构的MQW、最佳GaP厚度,能更大幅度提升LED的亮度。制备的外延片制作成6mil*6mil尺寸的芯片,采用20mA测得轴向光强为120.6mcd,这与常规结构10mil*10mil的亮度一致。

PVD AlON缓冲层的GaN外延层生长

采用物理气相沉积(PVD)技术在4英寸(1英寸=2.54 cm)图形化蓝宝石衬底(PSS)上沉积4种AlN或AlON薄膜样品,使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在样品上外延生长GaN。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)与高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)对GaN外延层进行表征分析。实验结果表明:在PSS上溅镀AlN缓冲层时,AlN/蓝宝石界面处的氧浓度决定GaN样品的生长模式。通入氧形成的AlON能够减少GaN晶体在PSS侧壁生长,提高GaN晶体质量。GaN/AlON或(AlN/AlON)/PSS结构的GaN的螺位错密度为4.40×10^7~5.03×10^7 cm^-2,刃位错密度为1.70×10^8~1.71×10^8 cm^-2;而GaN/AlN或(AlON/AlN)/PSS结构的GaN的螺位错密度为2.55×10^8~7.65×10^8 cm^-2,刃位错密度为1.38×10^10~2.89×10^10 cm^-2;GaN/AlN/PSS结构相比GaN/AlON/PSS结构的GaN位错密度高1~2个数量级。

磁控溅射法制备晶格大尺寸的ITO薄膜

该文为了制备一种高透过率、高导电、晶格尺寸大的ITO薄膜,探讨制备最佳ITO薄膜的工艺条件,研究了磁控溅射机台的直流功率,射频功率对ITO薄膜的光电性能及形貌的影响。结果表明:当本体真空在7.0×10^-4 Pa条件下,直流功率为200 W,射频功率400 W,氩气流量100 sccm,用600℃快速升降温机台进行熔合3 min,可获得方块电阻为50Ω/□,可见光波段透过率为88.7%,大晶格尺寸且发光均匀的高性能ITO薄膜,为生产发光二极管提供了一条高效的制备流程。

基于LED器件的纳米粗化ITO薄膜研究

采用磁控溅射和离子辅助沉积等方式制作多种ITO薄膜。结果发现LED器件电压主要受底部膜层沉积方式和第二段退火条件的影响。另外,膜层的最终表面对光萃取有显著影响,结合离子辅助蒸镀技术,可获得更优光萃效果的纳米粗化表面,其中溅射200Å厚度搭配蒸镀100Å厚度的ITO复合膜系,经二次退火后具有最佳特性。

氮化镓基发光二极管结构中粗化p型氮化镓层的新型生长方法

提出了一种新型p型氮化镓粗化外延生长方法,这种生长方法的本质特征是利用低温生长的p型氮化镓作为粗化层的"晶籽"层,然后在这一层的基础上高温快速生长p型氮化镓,使粗化程度得到放大.经实际制作尺寸为12mil×10mil的蓝光发光二极管器件并进行验证测试,与未进行p型氮化镓粗化的结果相比,通过这种方法粗化的发光二极管光通量可提升45%;结果同时表明,该方法有效解决了低温生长p型氮化镓带来的漏电流大,及预通镁源带来的前置电压高的问题.