利用MOCVD在Al2O3(0001)衬底上制备InGaN/GaN MQW结构蓝光LED外延片。以400 mW中心波长405 nm半导体激光器作为激发光源, 采用自主搭建的100～330 K低温PL谱测量装置, 以及350～610 K高温PL测量装置, 测量不同温度下PL谱。通过Gaussian分峰拟合研究了InGaN/GaN MQW主发光峰、声子伴线峰、n-GaN黄带峰峰值能量、相对强度、FWHM在100～610 K范围的温度依赖性。研究结果表明：在100～330 K温度范围内, 外延片主发光峰及其声子伴线峰值能量与FWHM温度依赖性, 分别呈现S与W形变化; 载流子的完全热化分布温度约为150 K, 局域载流子从非热化到热化分布的转变温度为170～190 K; 350～610 K高温范围内, InGaN/GaN MQW主发光峰峰值能量随温度变化满足Varshni经验公式, 可在MOCVD外延生长掺In过程中, 通过特意降温在线测PL谱, 实时推算掺In量, 在线监测外延片生长。以上结果可为外延片的PL发光机理研究、高温在线PL谱测量设备开发、掺In量的实时监测等提供参考。

为了使基层质检人员经济快速的评估光源蓝光危害与节律效应, 测量了六种常见人工照明和三种显示器的光谱分布, 结合QB5型钴蓝玻璃片的透射率, 对九种光源透过QB5型钴蓝玻璃片的光谱分布进行计算分析, 研究了光源蓝光危害因子和节律因子与1931 CIE-XYZ色坐标Z值、 透过钴蓝玻璃片的主波长及明视觉光通量的关系; 以人眼对波长及亮度变化的分辨力为依据, 验证了以烛光为参照, 根据人眼透过QB5型钴蓝玻璃片观察到的光源亮度, 对光源蓝光危害与节律效应进行可视化评估的可行性。 结果表明: 九种光源的蓝光危害因子和节律因子均随色坐标Z值、 透过钴蓝玻璃片的主波长及明视觉光通量的增大而增加; 该可视化评估方法可行。 研究方法与结果可为光生物安全评估与相关仪器设备开发提供参考。

根据MOCVD （metal organic chemical vapor deposition）在线红外测温的发展需要，结合Thomas Swan CCS MOCVD反应室的结构特征，考虑加热比调节空烧过程的特定条件，设计了一种能够在线监测MOCVD石墨盘上表面温度及径向19个点温度分布的简易940 nm红外测温装置。通过安装于光学视窗上方的红外探头，探测高温石墨盘及外延片的红外辐射强度，根据Planck黑体辐射公式及光谱发射率修正进行测温。红外测温装置主要由可读数轨道、红外探头、连接板以及精密平移台4部分组成。将该装置应用于MOCVD Si(111)衬底上制备InGaN/GaN 多量子阱(MQW)结构外延片加热程序的空烧过程，结果表明：最低能够测量的温度为430℃，700℃~850℃测量误差在2.3℃内，900℃~1 100℃测量误差在1℃内，700℃~1 100℃范围内，重复性均在0.6℃内，无需反射率修正、探孔有效面积校准；能稳定工作。

为了满足光电探测仪器校准修正过程中对标准光源的要求, 设计了一种采用积分球技术, 通过纽扣电池供电的便携式漫反射LED均匀光源。给出了光源的装配图、主要零件3D图及电路图, 并对其进行了详细说明。通过Matlab分析光源出光口CCD照片各像素的灰度值, 得到出光口14 mm范围内光强均匀度为95.1%; 采用Ocean Optics USB 2000+型光谱仪分析光源出光口光强均匀性及漫反射性, 得到沿出光口径方向2个位置光强与中心光强相比, 分别下降了2.93%和6.30%的结果。光源出光口平面旋转10°, 中心位置光强下降6.30%。测试分析表明: 设计的光源具有较好的均匀度和漫反射性, 在光电探测仪器校准方面具有一定的应用价值。

通过对压电单晶悬臂梁振动发电机陶瓷片建模及理论计算, 分析了一阶振型与二阶振型状态下陶瓷片不同贴片位置与振动发电机发电能力的关系, 利用欧拉伯努利梁模型并通过电机开路电压、短路电流及LED照明试验, 得到了最佳贴片位置。试验表明在一阶模态时, 陶瓷片贴于悬臂梁根部的电机能够获得最大的发电量, 对4种不同贴片位置电机的发电试验显示, 陶瓷片贴于根部的电机其开路电压及短路电流分别是其他电机的4倍以上, 驱动的LED功率为其他电机的10倍以上。而对于二阶振型, 陶瓷片贴于悬臂梁中间位置的电机发电量最大, 贴于根部位置的电机次之, 6种不同贴片位置电机的发电试验表明, 前者开路电压、短路电流分别为后者的1.2倍和1.9倍以上, 两者驱动的LED功率相差1.4倍以上。试验结果与计算结果均表明: 一、二阶模态时悬臂梁最佳贴附位置分别是根部和中间位置, 设计时需根据不同振型选择陶瓷片最佳粘贴位置。