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双层水槽温差发电装置设计及输出特性研究
1
作者 林春丹 周露露 +4 位作者 张万松 杨振清 安峰辰 刘洪辰 杨东杰 《大学物理实验》 2025年第5期46-51,共6页
温差发电是热电效应的重要应用之一,设计和制作温差发电装置并研究其输出特性,对优化温差发电器件或系统的应用效果具有重要意义。针对温差发电技术应用领域的研究需求,该文设计并制作了一套双层水槽的温差发电装置。该装置外层水槽利... 温差发电是热电效应的重要应用之一,设计和制作温差发电装置并研究其输出特性,对优化温差发电器件或系统的应用效果具有重要意义。针对温差发电技术应用领域的研究需求,该文设计并制作了一套双层水槽的温差发电装置。该装置外层水槽利用虹吸现象通入循环水,内层水槽外加电源对水加热,使发电片在温差作用下产生电势差,并通过外接测量电路研究其输出特性。通过设计实验探究了不同条件下双层水槽温差发电装置的输出特性,结果表明:增大温差发电片内外温差,调节发电片连接方式等方法可有效提高发电装置的输出功率。该装置结构简单、灵活度高、制作成本低、安全性高、易于操作,因此可以运用到实验教学中,为温差发电的实验设计提供一定的思路和启发,使学生更好地了解温差发电技术。 展开更多
关键词 温差发电片 温差发电装置 输出特性
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32×32元硅盖革APD探测器的凝视型激光3维成像 被引量：1
2
作者 王江 王鸥 +5 位作者 陈蔚 袁利 柯尊贵 郝昕 孔繁林 姜鹏 《激光技术》 北大核心 2025年第3期463-468,共6页
为了实现对特定目标区域的高精度探测,采用了凝视型激光3维成像技术,基于自研32×32元硅盖革模式激光焦平面探测器,搭建了一套1064 nm激光3维成像实验系统。探测器组件采用带有温度采样与控制模块的斯特林制冷型封装技术,实现了在... 为了实现对特定目标区域的高精度探测,采用了凝视型激光3维成像技术,基于自研32×32元硅盖革模式激光焦平面探测器,搭建了一套1064 nm激光3维成像实验系统。探测器组件采用带有温度采样与控制模块的斯特林制冷型封装技术,实现了在深低温环境下的高控温精度、高稳定性运行;成像系统通过发射脉冲激光点阵照射目标区域,并利用上述探测器捕获激光回波信号;经距离门噪声过滤和3维点云数据预处理后,取得了200 m处目标的3维距离图像以及670 m处目标的2维强度图像。结果表明,该激光3维成像系统具有30 cm的距离分辨率,可精确展现目标的几何细节。该研究为硅盖革模式激光焦平面探测器凝视3维成像技术的实际工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 传感器技术 凝视型激光3维成像 雪崩光电二极管 盖革模式 硅
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反应性模板制备ZnS/ZnO复合结构及其光催化和超级电容器性能
3
作者 刘红婷 杨贝娜 +3 位作者 刘顺强 张萍 陈建 解明江 《现代化工》 北大核心 2025年第8期191-198,208,共9页
开发了一种反应性模板方法用于制备ZnS/ZnO复合结构,以廉价的氧化镁为前体,通过水合反应和阳离子交换生成Zn(OH)2,再经阴离子交换制备不同ZnO与ZnS比例的复合结构。该复合结构呈纳米片状,元素分布均匀,具有优异的光催化还原CO_(2)性能,... 开发了一种反应性模板方法用于制备ZnS/ZnO复合结构,以廉价的氧化镁为前体,通过水合反应和阳离子交换生成Zn(OH)2,再经阴离子交换制备不同ZnO与ZnS比例的复合结构。该复合结构呈纳米片状,元素分布均匀,具有优异的光催化还原CO_(2)性能,最佳ZnS/ZnO比例为2∶1,还原产物为CH_(4)和CO。作为超级电容器电极,其硫化后比电容达342 F/g,能量密度达37.8 Wh/kg。此方法操作简单、环境友好,无需额外热源和碱源,可扩展至其他金属氧化物或硫化物纳米结构的制备。 展开更多
关键词 离子交换 氧化锌 硫化锌 二氧化碳 超级电容器
原文传递
电子发展简史
4
作者 石锋 刘金华 +4 位作者 张灵翠 徐越 娄有信 沈燕 赵金博 《物理学进展》 北大核心 2025年第2期79-104,共26页
电子是组成原子的不可分割的一部分。古人认为原子不可再分,直到19世纪末,汤姆逊才发现了电子的存在,证明原子是可再分割的。电子的波动性、电子自旋以及正电子的发现经历了一段复杂而曲折的历史,这些重大的科学突破最终促成了多项诺贝... 电子是组成原子的不可分割的一部分。古人认为原子不可再分,直到19世纪末,汤姆逊才发现了电子的存在,证明原子是可再分割的。电子的波动性、电子自旋以及正电子的发现经历了一段复杂而曲折的历史,这些重大的科学突破最终促成了多项诺贝尔物理学奖的颁发。电子的发现,对量子力学的诞生起到了重要的促进作用。正是在探索原子结构模型的过程中,科学家们逐步发展出了量子力学和量子场论。电子的发现极大地推动了人们对材料的认识,催生了一系列重要理论,例如洛伦兹自由电子论、索末菲模型以及能带理论。特别是能带理论,它不仅阐释了金属、半导体和绝缘体的电子性质差异,还为现代电子技术的发展奠定了基础,引领人类步入了信息时代。 展开更多
关键词 原子论 电子 波动性 电子自旋 正电子
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氧化镓肖特基二极管硼离子注入终端技术研究
5
作者 沈睿 郁鑫鑫 +7 位作者 李忠辉 陈端阳 赛青林 谯兵 周立坤 董鑫 齐红基 陈堂胜 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第3期524-529,共6页
β-Ga_(2)O_(3)具有禁带宽度大和击穿场强高等优异的物理特性,被认为是制作新一代大功率、高效率电力电子器件的理想半导体材料。然而,无终端的Ga_(2)O_(3)肖特基势垒二极管(SBD)容易在肖特基电极边缘产生高峰值电场,导致器件过早击穿,... β-Ga_(2)O_(3)具有禁带宽度大和击穿场强高等优异的物理特性,被认为是制作新一代大功率、高效率电力电子器件的理想半导体材料。然而,无终端的Ga_(2)O_(3)肖特基势垒二极管(SBD)容易在肖特基电极边缘产生高峰值电场,导致器件过早击穿,影响其耐压特性。因此,本文提出通过对器件肖特基金属边缘进行硼(B)离子选区注入来构建埋层高阻终端,从而调控电极边缘的电场分布,以达到提升击穿电压的效果。B离子注入的能量和剂量分别为60 keV和7×1014 cm^(-2),通过仿真估算注入深度约为200 nm。采用B离子注入终端后,Ga_(2)O_(3)SBD器件的导通特性未发生明显变化,比导通电阻仍为2.5 mΩ·cm^(2)左右,而击穿电压则从429 V大幅度提升至1402 V,增幅达226%,对应的功率优值从74 MW/cm^(2)提升至767 MW/cm^(2)。通过仿真研究了器件电场分布,发现采用B注入终端后,肖特金属电极边缘的电场峰值得到显著抑制,且随着注入深度的增大而逐步下降。本工作为高性能Ga_(2)O_(3)功率器件终端结构的设计提供了新的研究思路。 展开更多
关键词 β-Ga_(2)O_(3) 肖特基二极管 硼离子注入 边缘终端 击穿电压
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COF-MOF复合材料的合成及其在水处理领域的研究进展
6
作者 李洁 张佳 +1 位作者 陈连喜 李小鹏 《应用化工》 北大核心 2025年第6期1610-1615,共6页
综述了近年来COF-MOF复合材料在污水处理方面的应用,系统介绍了COF-MOF复合材料的合成方法及其在污水处理领域的研究进展。并总结了COF-MOF复合材料在实际性能方面的战略优势,提出了COF-MOF复合材料在未来应用面临的挑战,并进行展望。
关键词 金属有机框架(MOF) 共价有机框架(COF) 复合材料 污水处理
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二维BC_(6)N/BN横向异质结的电学输运性质研究
7
作者 解忧 肖潇飒 +1 位作者 姜宁宁 张涛 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第5期825-831,共7页
二维异质结具有新颖的物理和化学性质,在纳米电子器件中具有重要应用前景。本文构建了一种新型BC_(6)N/BN横向异质结,基于第一性原理结合非平衡态格林函数方法,对其结构稳定性、电子结构、电导率及伏安特性进行了系统研究。稳定的BC_(6)... 二维异质结具有新颖的物理和化学性质,在纳米电子器件中具有重要应用前景。本文构建了一种新型BC_(6)N/BN横向异质结,基于第一性原理结合非平衡态格林函数方法,对其结构稳定性、电子结构、电导率及伏安特性进行了系统研究。稳定的BC_(6)N/BN横向异质结拥有2.01 eV的直接带隙,异质结界面处产生静电势差,电子与空穴在界面形成了电势垒。相较于两个单层材料,BC_(6)N/BN横向异质结的电导率显著降低,并展现出强烈的各向异性。伏安特性显示:异质结在0~2.5 V的电压范围内几乎不产生电流;正向电压超过3 V后电流呈现线性增长趋势;反向电压从3 V增加到5.5 V的过程中仅有微弱电流,超过5.5 V时电流呈非线性增长。因此,BC_(6)N/BN横向异质结具有各向异性的电导率与单向导通特性,该研究为纳米电子器件的设计和制备提供重要理论基础。 展开更多
关键词 横向异质结 BC_(6)N/BN 电学输运性质 电子结构 第一性原理
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制程温度对Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)荧光粉原子与电子结构的影响
8
作者 郑世燕 廖凌鑫 +1 位作者 庄琼 袁怡圃 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第2期156-162,共7页
由于Eu^(3+)的掺杂,使得Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)样品具有发光的特性.本文主要探讨利用溶胶凝胶法制备Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)荧光粉样品时,制程温度对样品原子与电子结构的影响.在原子结构的研究上,先利用X射线衍射进行测量,再使用一般结... 由于Eu^(3+)的掺杂,使得Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)样品具有发光的特性.本文主要探讨利用溶胶凝胶法制备Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)荧光粉样品时,制程温度对样品原子与电子结构的影响.在原子结构的研究上,先利用X射线衍射进行测量,再使用一般结构分析系统软件对X射线衍射测量结果进行拟合分析;在电子结构的研究上,则是利用以同步辐射为光源的X射线吸收近边结构能谱进行分析.期许能从原子与电子结构的角度,获得制程温度与Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)荧光粉样品发光强度间的关联性.实验结果表明,该样品主要以低温相存在.当制程温度升高时,Eu^(3+)在样品中的掺杂位置会受影响,体现在不对称率I的改变;虽然此举并不影响样品的发光波长,但会让样品的发光强度增强,在此过程中也伴随着O 2p-Eu 4f/5d混合未占据态态密度的改变. 展开更多
关键词 Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+) 光致发光光谱 X射线衍射 一般结构分析系统 X射线吸收近边结构
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新型复合终端氧化镓肖特基二极管电学特性仿真研究
9
作者 屈珉敏 余建刚 +6 位作者 李子唯 李旺旺 雷程 李腾腾 李丰超 梁庭 贾仁需 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期348-357,共10页
作为新一代宽禁带半导体,氧化镓因具有更大的禁带宽度(4.4~4.8 eV)和更高的击穿场强(8 MV/cm),成为制备耐高压、高频、高功率电力电子器件的最佳候选材料。然而,氧化镓肖特基二极管具有终端电场边缘集中效应,导致器件因提前击穿而失效,... 作为新一代宽禁带半导体,氧化镓因具有更大的禁带宽度(4.4~4.8 eV)和更高的击穿场强(8 MV/cm),成为制备耐高压、高频、高功率电力电子器件的最佳候选材料。然而,氧化镓肖特基二极管具有终端电场边缘集中效应,导致器件因提前击穿而失效,从而限制了氧化镓的应用。本文通过将可以缓解电场边缘集中效应的高阻区和抑制反向漏电的电子势垒层相结合,设计了一种新型复合终端。仿真结果表明:引入高阻区终端结构的器件电极边缘附近的峰值电场从3.650 MV/cm下降到0.246 MV/cm,可以有效缓解电极电场边缘集中效应。当高阻区Mg离子注入浓度为10^(19) cm^(-3)时,击穿电压从725 V提高到2115 V,巴利加优值从0.060 GW/cm^(2)增加到0.247 GW/cm^(2),临界击穿场强从3.650 MV/cm提升到5.500 MV/cm,提高了50.7%;与此同时,电子势垒层AlN的引入使器件反向漏电流大幅降低,反向击穿电压提升至2690 V。该新型复合终端结构不仅可以有效抑制器件的反向漏电流,同时可以有效提升器件的反向击穿电压。本研究为耐高压、低反向漏电流氧化镓肖特基二极管的研制提供了理论基础。 展开更多
关键词 氧化镓 肖特基二极管 反向漏电流 击穿电压 复合终端
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超宽禁带氧化镓功率器件新结构及其电热特性研究进展
10
作者 魏雨夕 马昕宇 +2 位作者 江泽俊 魏杰 罗小蓉 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期263-275,共13页
氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))具有超宽禁带(E_(g)=4.5~4.9 eV)和高临界击穿场强(E_(br)=8 MV/cm),器件的Baliga优值理论上可达SiC和GaN基器件的4倍和10倍。然而,氧化镓功率器件的耐压仍远低于理论值,且大功率器件及其热稳定性的研究较少;材... 氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))具有超宽禁带(E_(g)=4.5~4.9 eV)和高临界击穿场强(E_(br)=8 MV/cm),器件的Baliga优值理论上可达SiC和GaN基器件的4倍和10倍。然而,氧化镓功率器件的耐压仍远低于理论值,且大功率器件及其热稳定性的研究较少;材料热导率低和缺陷多也导致器件发生电学特性漂移、性能加速退化等可靠性问题。本文首先介绍本团队在氧化镓功率器件新结构方面的研究进展,对研制的样品进行测试分析并研究其电热特性;然后开展了氧化镓金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和异质结场效应晶体管(HJFET)的电热可靠性研究,本团队提出电离陷阱模型和界面偶极子电离模型解释其性能退化机制,此外,提出了一种新的可靠性加固技术,以提高β-Ga_(2)O_(3)HJFET的电热可靠性。结果表明,氧化镓功率器件在高压、低功耗和高可靠性应用方面具有很大潜力。这些研究为氧化镓功率器件设计和优化提供新的思路,有力助推氧化镓功率器件实用化进程。 展开更多
关键词 氧化镓 功率半导体器件 二极管 场效应晶体管 电热特性 可靠性
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β-Ga_(2)O_(3)基MSM型日盲紫外光电探测器高温电流输运机制的研究
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作者 杜桐 付俊杰 +6 位作者 王紫石 狄静 陶春雷 张赫之 张琦 胡锡兵 梁红伟 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期319-328,共10页
本文成功制备了β-Ga_(2)O_(3)基金属半导体金属(MSM)型日盲紫外光电探测器。在室温下偏压为5 V时,具有高质量外延的器件的响应度达到469.6 mA/W(对应外量子效率(EQE)为229.2%),光暗电流比为5.26×10^(3)。为了研究β-Ga_(2)O_(3)基... 本文成功制备了β-Ga_(2)O_(3)基金属半导体金属(MSM)型日盲紫外光电探测器。在室温下偏压为5 V时,具有高质量外延的器件的响应度达到469.6 mA/W(对应外量子效率(EQE)为229.2%),光暗电流比为5.26×10^(3)。为了研究β-Ga_(2)O_(3)基MSM型日盲紫外光电探测器在高温环境下的潜在应用,对该器件在高温下的电流-电压(I-V)和光响应(I-T)特性进行了测试,分析器件在高温下的载流子输运机制。结果表明:在300~375 K时,器件的暗电流主要由低压下的热离子场发射(TFE)和高压下的普尔-弗兰克发射(PFE)主导,由PFE模型拟合的I-V曲线可知,PFE由导带下的0.200 eV附近的缺陷引起;根据光响应特性拟合结果,得到上升时间拟合活化能为0.280 eV,下降时间拟合活化能为0.036 eV。由分析结果可知,光电流的输运过程如下:光生电子首先被导带下0.200~0.280 eV附近的缺陷能级捕获并通过PFE发射进入到导带产生光电流。光生载流子的复合过程为:光电子更倾向于被导带下的0.036 eV附近的缺陷能级捕获,进而与价带中的光生空穴复合。 展开更多
关键词 β-Ga_(2)O_(3) 金属半导体金属 日盲紫外光电探测器 热离子场发射 普尔-弗兰克发射 缺陷
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无机卤化物钙钛矿CsPbCl_(3)纳米线的可控制备与光学性质
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作者 党婵娟 沈霞 +1 位作者 张保龙 郭鹏飞 《材料导报》 北大核心 2025年第11期53-57,共5页
无机卤化物钙钛矿纳米材料由于具有优异的光电子性能,包括高量子效率、长的载流子扩散长度、可控调制的带隙等,近年来受到科学家的广泛关注。这些优异的半导体材料在钙钛矿太阳能电池、光探测器、发光二极管、纳米激光器、光波导、光传... 无机卤化物钙钛矿纳米材料由于具有优异的光电子性能,包括高量子效率、长的载流子扩散长度、可控调制的带隙等,近年来受到科学家的广泛关注。这些优异的半导体材料在钙钛矿太阳能电池、光探测器、发光二极管、纳米激光器、光波导、光传感器等光电子器件中发挥了重要的作用。本工作主要介绍了一种利用化学气相沉积可控制备无机卤化物钙钛矿CsPbCl_(3)纳米线及纳米薄膜的方法。结构表征证实了得到的纳米薄膜材料表面平整,具有高结晶度,纳米线材料长度为几十微米,直径为100~200 nm。光学测试结果表明,该CsPbCl_(3)薄膜材料发射波长为425 nm,并且与纳米线发射峰位置一致。二维光学映射(2D-PL mapping)图像和荧光光谱结果表明,纳米线具有优良的荧光发射性质,且沿着纳米线轴向发光均匀,具有良好的光波导效应。这一钙钛矿材料可为未来纳米光通信和全光传输器件设计提供基础。 展开更多
关键词 化学气相沉积法 无机卤化物钙钛矿薄膜 钙钛矿纳米线 光波导 纳米光子学
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非厄米哈密顿量的厄米理论分析
13
作者 张莲莲 范璐宁 +1 位作者 江翠 李家锐 《大学物理》 2025年第4期39-43,共5页
本文在量子力学教学改革探索与实践中加入了非厄米部分的讨论,将非互易哈密顿量的矩阵拆解为厄米哈密顿量和非互易微扰两部分,利用非简并微扰方法求解了能量本征值和本征态,发现所得结果与直接将非互易哈密顿量对角化后做展开的结果完... 本文在量子力学教学改革探索与实践中加入了非厄米部分的讨论,将非互易哈密顿量的矩阵拆解为厄米哈密顿量和非互易微扰两部分,利用非简并微扰方法求解了能量本征值和本征态,发现所得结果与直接将非互易哈密顿量对角化后做展开的结果完全一致.这说明非互易哈密顿量与厄米量子理论存在一定联系.相信本文结果有助于进一步理解非互易哈密顿量的物理性质. 展开更多
关键词 非互易 哈密顿量 对角化 非简并微扰
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β相氧化镓p型导电研究进展 被引量：1
14
作者 查显弧 万玉喜 张道华 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期177-189,共13页
β相氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))具有超宽带隙、高击穿电场和容易制备等优势,是功率器件的理想半导体材料。但由于β-Ga_(2)O_(3)价带顶能级位置低、能带色散关系平坦,其p型掺杂目前仍具有挑战性,限制了p-n结及双极性晶体管的开发。利用尺... β相氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))具有超宽带隙、高击穿电场和容易制备等优势,是功率器件的理想半导体材料。但由于β-Ga_(2)O_(3)价带顶能级位置低、能带色散关系平坦,其p型掺杂目前仍具有挑战性,限制了p-n结及双极性晶体管的开发。利用尺寸效应、缺陷调控、非平衡动力学及固溶提升价带顶能级等方案是目前实现β-Ga_(2)O_(3)p型掺杂的主要策略。对于β-Ga_(2)O_(3)p-n同质结和异质结,提高晶体质量、减少界面缺陷态是优化器件性能的关键问题。本文针对β-Ga_(2)O_(3)的p型导电问题,系统阐述了β-Ga_(2)O_(3)电子结构,实验表征及理论计算掺杂能级方法,p型掺杂困难原因,以及改进p型掺杂的突破性研究进展。最后简单介绍了β-Ga_(2)O_(3)p-n同质结和异质结器件的相关工作。利用复合缺陷调控、非平衡动力学、固溶等方案,以及不同方案的协同实现体相β-Ga_(2)O_(3)的p型掺杂仍需要深入探索,p-n同质及异质结的器件性能需要进一步优化。 展开更多
关键词 β-Ga_(2)O_(3) p型导电 电子结构 受主能级 固溶 P-N结
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4d过渡金属掺杂单层WS_(2)的电子结构和光学性质研究
15
作者 张宁宁 鱼海涛 +1 位作者 刘艳艳 薛丹 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期77-84,共8页
WS_(2)凭借独特的物理和化学性质,在电子和光学领域展现出巨大的应用潜力。基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,本文旨在研究单个4d过渡金属原子X(X=Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd)替代掺杂单层WS_(2)的电子结构和光学性质。结果表明,过渡... WS_(2)凭借独特的物理和化学性质,在电子和光学领域展现出巨大的应用潜力。基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,本文旨在研究单个4d过渡金属原子X(X=Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd)替代掺杂单层WS_(2)的电子结构和光学性质。结果表明,过渡金属原子掺杂后的WS_(2)体系均是放热且稳定的,禁带宽度减小导致电导率增强,电子结构发生显著变化。其中Nb掺杂WS_(2)表现为金属性,Ru掺杂WS_(2)表现为半金属性,Tc、Rh和Pd掺杂WS_(2)诱导了磁性。Nb、Ru、Rh和Pd掺杂WS_(2)体系的介电常数和光折射率增加,掺杂前、后WS_(2)体系均具有良好的透明特性,吸收光谱发生红移,Nb、Ru、Rh掺杂WS_(2)在红外光区的吸收增强,Nb、Rh和Pd在可见光区的吸收增强,特别是Pd掺杂WS_(2)在可见光区吸收效果最佳,在光电探测器方面具有一定应用潜能。 展开更多
关键词 二维材料 单层WS_(2) 第一性原理 掺杂 电子结构 光学性质
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本征光背入射的平面碳化硅光导开关响应特性
16
作者 卢柯润 刘福印 +3 位作者 王日品 刘宇宸 王朗宁 荀涛 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第6期111-116,共6页
平面碳化硅光导开关因可采用本征光触发而具有实现高光电增益的特点,但正面与背面光入射两种触发方式在响应特性上存在显著差异。基于TCAD数值仿真软件,对本征光背入射的平面碳化硅(SiC)光导开关的光电流响应进行研究,对比本征光触发下... 平面碳化硅光导开关因可采用本征光触发而具有实现高光电增益的特点,但正面与背面光入射两种触发方式在响应特性上存在显著差异。基于TCAD数值仿真软件,对本征光背入射的平面碳化硅(SiC)光导开关的光电流响应进行研究,对比本征光触发下不同衬底厚度、不同光功率下器件正面与背面入光输出光电流,并对器件内部电流与电场分布状态进行对比分析,最终对厚度为50μm的平面SiC光导开关进行了正面、背面触发实验测试。实验结果表明,40 kW峰值光功率下,与正面触发相比,背面触发器件的导通电阻减少了40%,验证了背面入光器件光电转换效率高的特点,且背面触发器件内部电场、电流更加均匀,更有利于提高器件高功率容量。结果为平面光导开关本征触发提供仿真与实验参考。 展开更多
关键词 光导开关 碳化硅 背面光入射 平面型器件 半导体仿真
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Tb^(3+),Pr^(3+)共掺AlN薄膜的结构与发光特性 被引量：1
17
作者 孟河辰 罗璇 +6 位作者 王晓丹 徐达 束正栋 曾雄辉 高晓冬 郑树楠 毛红敏 《光子学报》 北大核心 2025年第2期209-217,共9页
通过离子注入法,将Tb^(3+),Pr^(3+)共掺入了AlN薄膜。利用Raman光谱、高分辨薄膜X射线衍射和阴极荧光光谱等进行了结构和发光性质的表征。系统分析了Pr^(3+)的剂量变化对样品的结构、发光性能的影响。研究发现在Tb^(3+)剂量保持一定的... 通过离子注入法,将Tb^(3+),Pr^(3+)共掺入了AlN薄膜。利用Raman光谱、高分辨薄膜X射线衍射和阴极荧光光谱等进行了结构和发光性质的表征。系统分析了Pr^(3+)的剂量变化对样品的结构、发光性能的影响。研究发现在Tb^(3+)剂量保持一定的情况下,Pr^(3+)的注入会导致晶格内部压应力增大,随着Pr^(3+)注入剂量的增大,晶体内部部分点缺陷发生复合,压应力得到部分释放。阴极荧光光谱显示,随着Pr^(3+)剂量的增加,Tb^(3+)发射强度与Pr^(3+)发射强度呈现出不同的变化趋势。进一步分析表明,存在Tb^(3+)至Pr^(3+)的共振能量传递:^(5)D_(4)[Tb^(3+)]+^(3)H_(5)[Pr^(3+)]→^(7)F_(5)[Tb^(3+)]+^(3)P_(1)[Pr^(3+)]。随着Pr^(3+)剂量的增加,色度坐标从(0.2682,0.3050)变化到(0.2937,0.3207),发光颜色由蓝绿色向黄绿色转变,色温由7336 K增至10260 K。证明通过改变Tb离子与Pr离子注入剂量比可有效实现发光颜色和色温的调控。 展开更多
关键词 氮化铝 宽禁带半导体 阴极荧光 离子注入掺杂 能量传递
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一种基于终端扩展结构的高场强平面碳化硅光导器件仿真研究
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作者 刘福印 王朗宁 +5 位作者 何婷 曾玲珑 王日品 牛昕玥 易木俣 荀涛 《现代应用物理》 2025年第2期133-140,共8页
平面型光导器件作为常见的构型,其电极间的闪络和击穿现象严重制约了器件的工作性能。为了提升平面型光导器件工作电压,介绍了一种基于终端扩展结构的电场屏蔽结构,该结构在器件阳极与阴极下方分别外延p型和n型碳化硅(SiC)高电导率层,... 平面型光导器件作为常见的构型,其电极间的闪络和击穿现象严重制约了器件的工作性能。为了提升平面型光导器件工作电压,介绍了一种基于终端扩展结构的电场屏蔽结构,该结构在器件阳极与阴极下方分别外延p型和n型碳化硅(SiC)高电导率层,采用增大曲率半径和引入反向电荷电场2种措施来匀化内部电场。利用TCAD数值仿真软件,研究了不同结构参数对器件通态峰值电场与电流密度的优化效果,并分析了优化结构对导通特性的影响。仿真结果表明,终端扩展结构能够有效匀化器件内部动态峰值电场并缓解电流聚集现象。在电极间隙为1 mm、光峰值功率为100 kW·mm^(-2)、偏置电场为100 kV·cm^(-1)的条件下,与原始器件相比,优化器件能够将最大电场和最大电流密度分别减小90%和81%,同时导通电阻降低了26%。终端扩展结构可为提升平面光导器件通态击穿电压提供参考。 展开更多
关键词 SIC 光电导半导体开关 平面器件 终端结构 半导体仿真
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高温下SOI FinFET器件总剂量效应研究
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作者 王子豪 刘景怡 +2 位作者 袁乔枫 郝博为 安霞 《现代应用物理》 2025年第3期115-120,共6页
实验研究了高温条件下SOI(silicon-on-insulator)FinFET器件的总剂量效应,并与室温辐照结果进行了对比。实验结果表明,对于P型SOI FinFET器件,高温辐照引起的电学参数变化量小于室温辐照结果,说明高温与总剂量效应对器件电学特性的影响... 实验研究了高温条件下SOI(silicon-on-insulator)FinFET器件的总剂量效应,并与室温辐照结果进行了对比。实验结果表明,对于P型SOI FinFET器件,高温辐照引起的电学参数变化量小于室温辐照结果,说明高温与总剂量效应对器件电学特性的影响趋势相反;而对于N型SOI FinFET器件,高温辐照后器件电学参数的退化量明显大于室温辐照,即高温条件下总剂量辐照引起的器件特性退化更显著。进一步的分析表明,高温总剂量辐照引起的特性退化并不是高温与总剂量效应间的线性叠加,二者之间存在协同效应。而且,随着器件栅长的减小,高温辐照带来的器件电学特性变化越显著。 展开更多
关键词 SOI FinFET 温度 总剂量效应 协同效应 栅长依赖性
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