1 中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室，广东 深圳，518172
2 上海大学 材料科学与工程学院，上海 200072
3 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料和探测器实验室，上海 200083
4 杨浦区市东医院 重症监护科室，上海 200438
5 苏州科技大学 物理科学与技术学院，江苏 苏州 215009
6 上海大学（浙江）高端装备基础件材料研究院，浙江 嘉善314113
采用溅射法制备了n型碲化镉薄膜。研究了不同沉积时间制备的n型碲化镉薄膜的形貌、结构和光学性质，以及薄膜厚度和退火工艺对n型碲化镉薄膜光电化学特性的影响。实验结果表明，溅射时间为25 min的碲化镉薄膜具有较好的PEC性能。退火工艺可以提高沉积的n型碲化镉薄膜的光电化学性能。当用饱和氯化镉溶液涂覆碲化镉薄膜并在真空中400 ℃退火时，n型碲化镉薄膜的光电化学性能最佳，光电流达到301 μA/cm2。
碲化镉 溅射 光电化学 退火 CdTe sputtering photoelectrochemical annealing
移动加热器法(THM)生长碲锌镉晶体时,界面稳定性对晶体生长的质量有很大影响。本文基于多物理场有限元仿真软件Comsol建立了THM生长碲锌镉晶体的数值模拟模型,讨论了Te边界层与组分过冷区之间的关系,对不同生长阶段的物理场、Te边界层与组分过冷区进行仿真研究,最后讨论了微重力对物理场分布的影响,并对比了微重力与正常重力下的生长界面形貌。模拟结果表明,Te边界层与组分过冷区的分布趋势是一致的,在不同生长阶段,流场中次生涡旋的位置会发生移动,从而导致生长界面的形貌随着生长的进行发生变化,同时微重力条件下形成的生长界面形貌最有利于单晶生长。因此,在晶体生长的中前期,对次生涡旋位置的控制和对组分过冷的削弱,是THM生长高质量晶体的有效方案。
碲锌镉 移动加热器法 数值模拟 Te边界层 组分过冷 微重力 CdZnTe traveling heater method(THM) Comsol Comsol numerical simulation Te boundary layer constitutional supercooling microgravity
上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系, 上海 200444
利用非平衡磁控溅射法制得厚度达到2.23 μm的掺铬含氢类金刚石(Cr-DLC)碳膜。 采用Raman光谱和XPS对制得的薄膜进行了结构和热稳定性等表征。 结果表明: 室温时, 薄膜在1 544 cm-1附近的Raman“G”峰归属于石墨结构中C—C键的伸缩振动, 即E2g 模式; 而1 367 cm-1附近的“D”峰归属于sp2碳环的“呼吸”振动模式, 即A1g模式; 计算得到薄膜sp3键的相对含量约为48at.%。 加热至300 ℃, 薄膜的Raman谱图与室温时相似, 表明此温度段薄膜的结构稳定, 未发生明显改变; 至400 ℃时, ID/IG值迅速增大, sp2键含量升高, 表明此时DLC膜发生了明显的结构变化, 开始发生石墨化。 继续升温, 膜中ID/IG比率增加, “G”峰位向高波数方向位移, 表明 sp2/sp3比率逐渐增大, 薄膜石墨化程度加强, sp2键的无序度逐渐降低, 最终导致薄膜的摩擦系数和磨损率等逐渐增大, 热稳定性逐渐降低。 退火600 ℃时, ID/IG值以及sp2键含量达到最大值, DLC薄膜失效。
非平衡磁控溅射 类金刚石碳膜 Raman 光谱 热稳定性 UBMS Diamond-like carbon film Raman spectrum XPS XPS Thermal stability 光谱学与光谱分析
2016, 36(11): 3568
1 上海大学材料科学与工程学院， 上海 200444
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室， 上海 201800
针对基于机器视觉的大口径光学元件表面疵病检测系统在成像过程中存在因照明不均匀等因素造成的图像背景不均匀等问题，采用了基于形态学的图像背景校正算法，提出了结合图像梯度和最大类间方差法的图像分割算法，实验结果表明，所提算法对于一定模糊程度的疵病图像具有较好的抗噪性能以及较高的提取精度。
成像系统 表面疵病 背景校正 图像梯度 最大类间方差法
1 上海大学 材料科学与工程学院，上海 200072
2 上海电力学院 数理学院，上海 200090
采用HSE杂化势计算了Cd1-xZnxTe合金的性质，并获得了较传统GGA更为准确的光学带隙和形成焓.在构建超胞计算合金体系时，采用SQS模型.计算分析得出Cd1-xZnxTe合金的光学带隙下凹参数为0.266 eV，这与已报道实验结果0.254 eV非常吻合.同时，计算得出的形成焓较高，特别是在Cd0.5Zn0.5Te合金组分时(25.60 meV/atom).对合金中键长的分析后得出Cd-Te键和Zn-Te键的局域键长与CdTe和ZnTe体材料的值非常接近，但二者之间相差较大，从而导致合金材料中各个原子存在较大的弛豫，这也是该合金具有较大形成焓的主要原因.
Cd1-xZnxTe合金 HSE杂化势 形成焓 光学带隙 第一性原理 Cd1-xZnxTe alloys HSE screened hybrid density functional formation enthalpy band gap first principle
研究了生长态和退火后Cd1-xMnxTe晶片的吸收边和红外透过性能.Cd1-xMnxTe晶体采用垂直Bridgman法生长，获得面积为30 mm×40 mm的(111)面Cd1-xMnxTe单晶片；晶片在Cd气氛下退火.近红外光谱表明, 吸收边的截止波长反映晶片的Mn含量范围为0.1887≤x≤0.2039，其中轴向成分波动差值约为0.0152，径向成分波动差值约为0.0013；x=0.2的Cd1-xMnxTe晶体吸收边的吸收系数变化范围为2.5~55 cm-1；退火后，晶体的吸收边位置没有变化，表明晶片中Mn含量未受到退火的影响.傅里叶变换红外透射光谱表明, 晶片在红外光波数为4000~500 cm-1范围的红外透过率为45%～55%；退火后，晶片的红外透过率提高到61%以上，接近理论值65%.
晶体生长 碲镉汞外延衬底 吸收边 红外透过率 退火 crystal growth HgCdTe epitaxial substrates absorption edge IR transmittance annealing treatment
由于CdZnTe(CZT)探测器尺寸和能量分辨率受到工艺限制，采用电容性Frisch栅探测器结构，将多个薄的单元探测器并行叠加使其等效为大体积的探测器，用于克服单元小探测器探测效率低的缺点，同时单极电荷的几何结果有效克服了载流子的复合.探测器的电极接触为肖特基接触(In-p/CZT-AuCl3),进一步压缩了权重势，降低了噪声，降低了漏电流，从而得到大体积多元并行探测器的能量分辨率不受单元能量分辨率最差探测器的限制，并且探测效率为单元探测器的2.45~7.31倍.
电容性Frisch栅 肖特基 并行探测器 碲锌镉探测器 capacitive Frisch Schottky contact parallel detector CdZnTe detector
采用射频磁控溅射法在p型自支撑金刚石衬底上制备了高度c轴取向的n型氧化锌薄膜。研究了不同的溅射功率对氧化锌薄膜质量的影响。通过半导体特性分析系统测试了氧化锌/金刚石异质结的电流-电压特性, 结果显示该异质结二极管具有良好的整流特性, 开启电压约为1.6 V。在此基础上制备了结型紫外光探测器, 并对其光电性能进行了研究。结果表明, 在施加反向偏压的条件下, 该探测器对紫外光具有明显的光响应。
自支撑金刚石 氧化锌 探测器 异质结 freestanding diamond ZnO detector heterojunction
1 上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系， 上海 200072
2 上海联孚新能源科技有限公司， 上海 201201
3 上海西域机电系统有限公司， 上海 200137
椭圆偏振光谱法是一种非破坏性光谱技术。为了获得微波等离子体化学汽相沉积(MPCVD)金刚石薄膜的最佳沉积条件，用红外 椭圆偏振光谱仪对MPCVD金刚石薄膜的红外光学性能进行了表征测量，并分析了衬底温度和反应室的压强对金刚石 薄膜的红外光学性质的影响。当甲烷浓度不变，衬底温度为750℃，反应室的压强为4.0kPa时，金刚石膜的红外椭偏光学性质达到最 佳，其折射率的平均值为2.393。研究结果表明，金刚石薄膜的光学性能与薄膜质量密切相关，同时也获得了最佳的金刚石薄膜工艺 条件。
红外椭偏 光学性能 折射率 金刚石薄膜 infrared spectroscopic ellipsometry optical properties refractive index diamond thin films
