1 桂林理工大学 机械与控制工程学院高校先进制造与自动化技术重点实验室,广西 桂林 541006
2 桂林电子科技大学 机电工程学院,广西 桂林 541004
为了提高半圆柱阻流体无阀压电泵的流量，结合锥形腔的流阻不等特性，该文设计了一种半圆柱阻流体锥形腔无阀压电泵，并建立了其流量的理论公式。数值模拟了该泵的泵腔流速分布，对比分析了其与半圆柱阻流体无阀压电泵的阻力特性。模拟结果表明，半圆柱阻流体锥形腔无阀压电泵能实现流体的单向输送，且其输送能力优于半圆柱阻流体无阀压电泵。制作了两种泵的样机并进行了流量和压力差试验。试验结果表明，在驱动电压220 V下，半圆柱阻流体锥形腔无阀压电泵的最高流量和压力差分别为30.96 g/min和394 Pa，与半圆柱阻流体无阀压电泵相比，其流量和压力差均得到提高。
半圆柱 锥形腔 无阀压电泵 流量 压力差 semi-cylinder conical cavity valveless piezoelectric pump flow rate pressure difference
南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子（未来技术）学院，江苏 南京 210023
创新性地提出了一种基于高Q值轴向渐变型空芯微腔的高灵敏流速传感器，实现了微压状态下微腔回音壁模式共振光场对流体的直接检测。首先，利用流体动力学和有限元算法理论分析了轴向渐变型空芯微腔的流速和光场特性。其次，通过熔融拉锥和气压控制法制备了高Q值（Q>107）轴向渐变型空芯微腔，利用五维高精度位移平台实现微腔与微纳光纤的高精度、低损耗耦合。实验测试并研究了不同尺寸、不同耦合位置时微腔回音壁模式共振光谱的流速传感特性，获得的最大流速灵敏度达0.27 pm/（μL/min），流速分辨率为1.43 μL/min。该传感器具有较高的重复性和实时性，在高灵敏度流体检测、水质检测等领域具有潜在应用价值。
轴向渐变型空芯微腔 流速传感 回音壁模式 灵敏度 分辨率 光学学报
2023, 43(20): 2023003
中国电子科技集团公司第十一研究所, 北京 100015
锑化铟是中波红外探测应用较广的材料。抛光片的表面粗糙度是影响器件性能的关键指标。研究了锑化铟化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)液的pH值、氧化剂比例以及抛光液流速对锑化铟抛光片表面粗糙度的影响，并结合原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)和表面轮廓仪测试对抛光片的表面粗糙度进行了表征和优化。结果表明，当pH值为8、氧化剂比例为0.75%、抛光液流速为200 L/min时，InSb晶片的表面粗糙度为1.05 nm(AFM)，同时晶片的抛光宏观质量较好。
锑化铟 表面粗糙度 pH值 氧化剂比例 抛光液流速 抛光宏观质量 indium antimonide surface roughness pH value proportion of oxidant flow rate of the polishing solution polishing macro quality
1 天津大学理学院，天津 300354
2 天津市低维功能材料物理与制备技术重点实验室，天津 300350
在不同氧气流量下，采用双靶射频磁控共溅射的方法在蓝宝石(α-Al2O3)基底上制备得到系列掺Cr的Ga2O3(Ga2O3∶Cr)薄膜，详细研究了薄膜在900 ℃退火前后的结构和光学性能。结果表明，未退火的Ga2O3∶Cr薄膜为非晶结构，其发光主要位于蓝绿波段。经900 ℃退火后，薄膜的结构由非晶变为多晶，且在近红外波段观测到了来源于Cr3+掺杂的发光。退火后的薄膜结晶质量和近红外发光均与氧气流量密切相关，而其光学带隙不受氧气流量的影响。在所研究的氧气流量范围，4 mL/min氧气流量下薄膜的近红外发光强度最强，这与此条件下薄膜结晶质量较好以及Cr3+替代Ga3+的数量较多有关。以上研究成果可为制备高质量Ga2O3∶Cr薄膜提供参考。
Ga2O3∶Cr薄膜 射频磁控溅射 蓝宝石基底 氧气流量 退火 光学性能 结晶质量 Ga2O3∶Cr thin film RF magnetron sputtering sapphire substrate oxygen flow rate annealing optical property crystalline quality
吉林大学电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点联合实验室，吉林 长春 130012
通过对p型砷化镓（p?GaAs）单晶衬底高温热氧化方法制备了β?Ga2O3体块薄膜。探讨了高温氧化过程中O2流量对β?Ga2O3体块薄膜形貌的影响。通过对体块薄膜的晶体质量、结构特性、光致发光特性的测试分析，可以发现在高温高氧环境下GaAs转变为β?Ga2O3体块薄膜的过程与Langmuir蒸发相关。当O2流量较低时（0.2 L/min），GaAs衬底处于缺氧状态，所制备样品呈现纳米线状形貌；而当通入O2流量超过0.4 L/min时，GaAs衬底被完全氧化为具有纳米岛状结构的β?Ga2O3体块薄膜，且晶体质量得到显著提高。本文提出的砷化镓单晶热氧化工艺可以高效、低成本地获得较高结晶质量的纳米结构β?Ga2O3体块薄膜，对于β?Ga2O3材料的应用具有极大的丰富作用。
热氧化 纳米岛状体块薄膜 β-Ga2O3 氧气流量 thermal oxidation nano island bulk film β-Ga2O3 oxygen flow rate
为了提高芯棒尺寸并同时保持理想的沉积效率和合格的光学参数, 采用气相轴向沉积法对影响芯棒尺寸的主要因素进行研究, 优化沉积喷灯数量、包灯SiCl4流量和soot体提升速率。实验结果表明: 三喷灯沉积工艺中, 增加第一、第二包灯SiCl4原料流量至4.0 slm、5.0 slm且降低提升速率至85 mm/h时, 沉积速率显著提高至15.8 g/min, soot体密度增大至0.319 g/cm3, 芯棒尺寸增大至99.1 mm, 同时兼顾沉积效率至52.2%, 并保持良好的G.652D单模光纤折射率剖面。
气相轴向沉积法 大尺寸芯棒 喷灯数量 SiCl4流量 提升速率 沉积效率 vapor phase axial deposition method large size core rod number of deposition blowtorch SiCl4 flow rate lifting rate deposition efficiency
1 南京邮电大学 电子与光学工程学院， 南京 210023
2 南京大学 电子科学与工程学院， 南京 210023
建立了用于生长直径为15.24cm(6inch)的Ga2O3材料的氢化物气相外延(HVPE)生长腔的二维几何模型，对Ga2O3材料的生长进行了数值模拟。依次优化了GaCl进气速度、O2进气速度、喷口到衬底间的距离等关键参数，在较高生长速率下使衬底上的Ga2O3膜厚相对均匀度达到7.02%。此外，对仿真中不同的反应活化能设置进行了对比实验，发现活化能参数虽然对平均生长速率有明显影响，但是对样品的生长速率分布及均匀性影响不大。
氢化物气相外延 计算机仿真 流速 活化能 Ga2O3 Ga2O3 HVPE computer simulation flow rate activation energy
1 南京航空航天大学 理学院, 江苏省能量转换材料与技术重点实验室 南京 211106
2 南京航空航天大学 材料科学与技术学院 江苏省能量转换材料与技术重点实验室, 南京 211106
采用磁控溅射法制备了C掺杂TiO2薄膜, 并研究了氮气引入溅射过程对薄膜光学性能的影响。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、分光光度计和原子力显微镜分析了不同氮气流量下薄膜的微结构、元素价态、透光性能和表面形貌。结果表明, 沉积的薄膜主要是非晶结构, 拉曼光谱中存在少量锐钛矿相, 且随着氮气流量增大, 锐钛矿特征峰强度减弱, 意味着晶粒出现细化。当氮气流量增大为4cm3/min时, C掺杂TiO2薄膜内氮元素含量为3.54%, 其光学带隙从3.29eV变化至3.55eV, 可见光区的光学透过率明显提高。可见改变氮气流量可实现对C掺杂TiO2薄膜光学带隙和光吸收率的有效调控。
C掺杂TiO2 氮气流量 磁控溅射 透过率 光学带隙 C-doped TiO2 N2 flow rate RF magnetron sputtering transmittance optical band gap
采用金属有机物化学气相淀积（MOCVD）技术生长了InAs量子点及不同组分和厚度的量子点低温盖层, 采用光致荧光光谱（PL）和时间分辨荧光发射谱（TRPL）研究了量子点在不同低温盖层下的荧光发光性质。对比了常规方法和速率调制外延（FME）法生长GaAs低温盖层的量子点质量, 结果表明, FME法生长低温盖层的量子点荧光发射谱光强更强且发光寿命达到0.6ns, 明显优于普通方法生长低温盖层的量子点发光寿命。
InAs量子点 量子点低温盖层 光致荧光谱 时间分辨谱 速率调制外延 InAs QDs quantum gap layer photoluminescence time-resolved photoluminescence flow-rate modulation epitaxy
