1 国网河北能源技术服务有限公司, 河北 石家庄 050021
2 华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
辐射是各种燃烧过程中热传递的主要方式。 在不同的火焰中, 辐射光谱分布十分复杂。 在这项工作中, 利用光谱仪测量了可见光(200~900 nm), 近红外(900~1 700 nm)和中红外(2 500~5 000 nm)波段火焰的光谱强度, 分析了空气和富氧气氛下扩散火焰的光谱特征。 并基于光谱分析, 定量得到了火焰中碳烟以及气体发射的辐射力, 计算了火焰的温度分布。 结果表明, 空气燃烧中的火焰温度低于富氧燃烧中的火焰温度。 在空气气氛下, 火焰中的碳烟和气体均对中的热辐射起着重要作用。 而在富氧气氛下, 气体对于火焰热辐射更为重要。 在可见光和近红外波段, 由于在空气气氛下火焰中碳烟的大量形成, 光谱曲线显示出了良好连续性。 而富氧气氛下火焰的辐射光谱降低。 在中红外波段, 空气气氛下火焰的气体辐射明显弱于富氧气氛下火焰的气体辐射。
富氧燃烧 热辐射 测量 扩散火焰 光谱分析 Oxy-combustion Thermal radiation Measurement Diffusion flames Spectral analysis 光谱学与光谱分析
2022, 42(5): 1654
山西大学 物理电子工程学院,山西 太原 030006
基于空间模式的干涉,tilt-locking技术为稳定激光频率或锁定光学谐振腔提供了一种灵活便捷的方法。在本文中,对tilt-locking技术进行了修改并进行了实验演示。该方法使用非谐振的一阶空间模式TEM01模作为相位参考,并利用TEM01模式和TEM00模式的干涉进行光学腔的锁定。在光学腔的反射光路中添加障碍物以阻挡反射光束的一半。反射光束的通过的一半由单像素光电探测器而不是分离探测器来检测,以导出用于将光学腔的TEM00模式谐振频率锁定到激光频率的误差信号。利用此方法可以将光学腔稳定锁定4 h。
光电探测器 干涉 高阶空间模式 相位基准 障碍物 photodeterctor interfere High-order space mode phase reference obstacle
中国电子科技集团公司第34 研究所，广西桂林541004
为了给分子生物学、免疫学、基因工程等生物医学研究提供有效的细胞操控工具，为微细加工、物理学及光谱学等领域提供实验手段，通过光纤熔融拉锥（Fused Biconical Taper，FBT）工艺，研制出4 芯2×2 阵列光纤光镊器件，并介绍了相关制造方法及关键技术。采用50/125 μm 多模光纤进行拉锥，4 根光纤的排列形式为矩形，光镊尖端各纤芯径约1 μm，各纤光功率传输损耗<0.5 dB，光纤光镊锥角30°左右，工作波长为1 053 nm。
光镊 光纤光镊 阵列光纤光镊 光学势阱 光力 optical tweezers optical fiber tweezers（OFT） array optical fiber tweezers optical force well optical force
山西大学 物理电子工程学院, 山西 太原 030006
激光稳频技术广泛应用在量子光学和量子通讯的实验系统中, 用于提高激光频率的稳定度或改善光学谐振腔的输出稳定性等。本文综述了基于光学谐振腔共振频率的稳频技术如PDH(Pound-Drever-Hall)稳频技术、Lock-in鉴相稳频技术、Tilt-locking稳频技术的研究进展, 并在这些稳频技术的基础上, 阐述了新型改进和发展的自动激光稳频技术。
PDH稳频技术 Lock-in鉴相稳频技术 Tilt稳频技术 自动激光稳频技术 PDH frequency stabilization technique lock-in frequency stabilization technique tilt-locking frequency stabilization technique automatic laser frequency stabilization technique
昆明理工大学 理学院 物理系, 昆明 650500
利用彩色数字全息系统获得哑铃形试件表面的三维形变场.通过试件线性区域的三维形变场计算得到的TC4钛合金材料的杨氏模量为90.79 GPa, 同时, 使用应变仪测量出该材料杨氏模量为99.05 GPa.实验结果与传统应变仪检测结果接近, 表明彩色数字全息测量材料杨氏模量的方法有效可行.该方法具有实时记录、全视场、非接触等特点, 可以适应高温环境下材料服役过程中的实时检测.
彩色数字全息 三维形变场 杨氏模量 高温环境 信息光学 Color digital holography 3D deformation field Young′s modulus High temperature environment Information optics
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Solid State Lighting, Beijing Engineering Research Center for the 3rd Generation Semiconductor Materials and Application, Research and Development Center for Solid State Lighting, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
In this paper, the anisotropic etching process of Si(100) wafers in tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) solution with isopropyl alcohol (IPA) is investigated in detail. An inverted trapezoidal pattern is developed. A series of experiments are performed by changing TMAH concentration, IPA concentration, etching temperature and etching time. The structure of inverted trapezoidal patterns and roughness of the bottom surface are characterized by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The results show that with TMAH concentration increases, the roughness of bottom surface will decrease. The addition of IPA into TMAH solution improves the morphology of the bottom surface significantly. Low temperature is beneficial to get a smooth bottom surface. Furthermore, etching time can change the bottom surface roughness. A model is proposed to explain the etching processes. The hillock area ratio of the bottom surface has the same tendency as the etching area ratio. Finally, smooth silicon inverted trapezoidal patterns are obtained for epitaxial growth of GaN-based light emitting diode (LED) devices.
光电子快报（英文版）
2017, 13(1): 45
吴清清 1,2,3,*闫建昌 1,2,3张亮 1,2,3陈翔 1,2,3[ ... ]李晋闽 1,2,3
1 中国科学院半导体研究所 照明研发中心, 北京 10083
2 中国科学院大学, 北京 10049
3 北京第三代半导体材料与应用工程技术研究中心, 北京 10083
利用单层六方BN材料(hexagonal BN:hBN)作为成核层, 用金属有机物化学气相沉积法生长AlN薄膜, 得到应力小裂纹少的外延材料。实验中, 对hBN材料进行人为表面化学修饰, 以增加hBN的缺陷和后续AlN生长的成核中心。对比分析了有无hBN成核层时生长的AlN薄膜质量, 证实了hBN有助于减少AlN外延层中的裂纹, 空气孔隙及应力。研究了V/III生长参数对AlN薄膜表面形貌、晶体质量和应力的影响, 得到合适的生长窗口, 获得完全无应力的氮化铝外延层, 且其位错密度与蓝宝石上生长的氮化铝相当.
AlN薄膜 六方氮化硼 缺陷 应力 AlN films Hexagonal BN MOCVD MOCVD Defect Stress 光子学报
2017, 46(11): 1116001
赵勇兵 1,2,3,4,*张韵 1,2,3程哲 1,2,3黄宇亮 1,2,3,4[ ... ]李晋闽 1,2,3
1 中国科学院半导体研究所 半导体照明研发中心, 北京100083
2 半导体照明联合创新国家重点实验室, 北京100083
3 北京市第三代半导体材料及应用技术工程中心, 北京100083
4 中国科学院大学, 北京100049
介绍了一种具有高阈值电压和大栅压摆幅的常关型槽栅AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管。采用原子层淀积(ALD)方法实现Al2O3栅介质的沉积。槽栅常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT的栅长(Lg)为2 μm, 栅宽(Wg)为0.9 mm(0.45 mm×2), 栅极和源极(Lgs)之间的距离为5 μm, 栅极和漏极(Lgd)之间的距离为10 μm。在栅压为－20 V时, 槽栅常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT的栅漏电仅为0.65 nA。在栅压为+12 V时, 槽栅常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT的栅漏电为225 nA。器件的栅压摆幅为－20～+12 V。在栅压Vgs=+10 V时, 槽栅常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT电流和饱和电流密度分别达到了98 mA和108 mA/mm (Wg=0.9 mm), 特征导通电阻为4 mΩ·cm2。槽栅常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT的阈值电压为+4.6 V, 开启与关断电流比达到了5×108。当Vds=7 V时, 器件的峰值跨导为42 mS/mm (Wg=0.9 mm, Vgs=+10 V)。在Vgs=0 V时, 栅漏间距为10 μm的槽栅常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT的关断击穿电压为450 V, 关断泄露电流为0.025 mA/mm。
高阈值电压 大栅压摆幅 常关型 特征导通电阻 AlGaN/GaN AlGaN/GaN HEMT with Large Gate Swing 赵勇兵 1,2,3,*张韵 1,2,3,4程哲 1,2,3黄宇亮 1,2,3,4[ ... ]李晋闽 1,2,3
1 中国科学院半导体研究所 半导体照明研发中心, 北京 100083
2 半导体照明联合创新国家重点实验室, 北京 100083
3 北京市第三代半导体材料及应用技术工程中心, 北京 100083
4 中国科学院大学, 北京 100049
采用原子层淀积(ALD)方法,制备了Al2O3 为栅介质的高性能AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(MOS-HEMT)。在栅压为-20 V时,MOS-HEMT的栅漏电比Schottky-gate HEMT的栅漏电低4个数量级以上。在栅压为+2 V时,Schottky-gate HEMT的栅漏电为191 μA;在栅压为+20 V时,MOS-HEMT的栅漏电仅为23.6 nA,比同样尺寸的Schottky-gate HEMT的栅漏电低将近7个数量级。AlGaN/GaN MOS-HEMT的栅压摆幅达到了±20 V。在栅压Vgs=0 V时, MOS-HEMT的饱和电流密度达到了646 mA/mm,相比Schottky-gate HEMT的饱和电流密度（277 mA/mm）提高了133%。栅漏间距为10 μm的AlGaN/GaN MOS-HEMT 器件在栅压为+3 V时的最大饱和输出电流达到680 mA/mm,特征导通电阻为1.47 mΩ·cm2。Schottky-gate HEMT的开启与关断电流比仅为105,MOS-HEMT的开启与关断电流比超过了109,超出了Schottky-gate HEMT器件4个数量级,原因是栅漏电的降低提高了MOS-HEMT的开启与关断电流比。在Vgs=-14 V时,栅漏间距为10 μm的AlGaN/GaN MOS-HEMT的关断击穿电压为640 V,关断泄露电流为27 μA/mm。
三氧化二铝 高击穿电压 金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管 AlGaN/GaN AlGaN/GaN Al2O3 high breakdown voltage MOS-HEMT
