1 西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西 西安 710049
2 国家电网有限公司，北京 100031
3 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，安徽 合肥 230001
4 合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽 合肥 230009
飞秒激光在高压放电、电场测量等领域中有广阔的应用前景，准确测量飞秒激光的相关电学参数是各领域中飞秒激光应用的前提。基于激光电学特性实验得到了光丝通道在恒定电场下的电流特征，通过电路仿真得出了实验电路的等效元件参数，并通过仿真结果与实验条件联立的方法逆推得出以下结论：对于飞秒激光经过辅助聚焦后形成的光丝，其在实验电路中的等效电阻随光丝传播距离的增加呈现先减小后增大的变化趋势。2.7 mJ飞秒激光光丝在通过5 m焦距透镜后，贯穿2.5 cm放电间隙。在这个过程中，当光丝传播距离为473.6~501.6 cm时，等效电阻为457.5~9122.5 kΩ。所提分析方法能够表征具体激光能量和聚焦距离下的飞秒激光光丝的电学特性，研究结果为飞秒激光在高电压领域中的应用提供了参数支持。
测量 飞秒激光 光丝 激光能量 聚焦距离 等效电阻 电学特性
研究针对不同服役环境下2D SiC/SiC复合材料的电阻率特性进行了研究。从1300 ℃降至室温的无氧环境中, 复合材料的电阻率随温度降低而增大; 借助曲线拟合, 建立了电阻率与温度之间的映射关系。在1300 ℃空气环境中氧化20和60 h后, 由于PyC界面层和SiC基体的氧化, 复合材料的导电性显著降低; 以SiO2的含量定量表征氧化程度, 建立了电阻率与氧化损伤之间的映射关系。复合材料的电阻率和应力随应变的变化趋势相似, 电阻率变化率和刚度随应变的变化趋势相反。在线性阶段, 基体开裂数量极少, 刚度几乎不变, 电阻率缓慢增大; 在非线性阶段, 基体开裂数量增加较快, 造成刚度降低, 电阻率快速增大; 后半段的基体裂纹数量缓慢增多, 刚度和电阻率变化率趋于平稳。
陶瓷基复合材料 电学特性 高温特性 机械性能 损伤力学 ceramic-matrix composites electrical property high-temperature property mechanical property damage mechanics
1 宁波大学材料科学与化学工程学院, 宁波市新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地, 宁波 315211
2 浙江省光电探测材料及器件重点实验室, 宁波 315211
CsPbBr3兼具高探测效率和较好的稳定性, 是当前高性能高能辐射探测器的热门材料。在使用坩埚下降法制备CsPbBr3单晶的配料阶段, 如果无法有效隔绝原料与氧气的接触, 氧气会吸附于原料表面难以排出, 在原料熔化后会聚集在密封坩埚的上方, 导致所得到的单晶颜色沿生长方向逐渐变深, 这一颜色变化不会改变CsPbBr3的禁带宽度。通过对单晶上端切片进行电学性能测试发现, 从单晶的中心到外侧, CsPbBr3单晶的电阻率逐渐下降, 陷阱密度和载流子迁移率逐渐增大, 但对X射线的响应度基本不变。本文为研究高质量CsPbBr3单晶的生长提供帮助。
坩埚下降法 X射线探测 钙钛矿 电学特性 氧气 单晶颜色 CsPbBr3 CsPbBr3 vertical Bridgman technique X-ray detection perovskite electrical property oxygen single crystal color
1 中国科学院 宁波材料技术与工程研究所 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室 浙江省海洋材料与防护技术重点实验室, 宁波 315201
2 酒泉职业技术学院 甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室, 酒泉 735000
3 中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京 100049
采用反应磁控溅射技术, 通过改变溅射靶电流实现了不同Ag掺杂含量0.7at%~41.4at%非晶碳膜(a-C:Ag)的可控制备, 并系统研究了Ag含量对薄膜组分、结构、机械特性的影响规律, 以及薄膜的电学特性。结果表明: 当Ag含量在0.7at%~1.2at%时, Ag原子固溶于非晶碳基质; 当Ag含量在13.0at%~41.4at%范围, 薄膜中出现尺寸约为6 nm的Ag纳米晶。随着Ag含量增加, 碳网络结构的sp 2团簇尺寸增大, 结构无序度降低。应力测试表明, 在低Ag含量范围, Ag原子固溶于碳膜网络结构中, 起到枢纽作用, 促进碳网络结构键长、键角畸变弛豫, 从而降低薄膜应力。随着Ag含量增加, 部分Ag原子将形成Ag纳米晶粒, 薄膜通过Ag纳米晶与非晶碳界面处的滑移以及扩散作用释放过高的畸变能降低应力。Ag含量为37.8at%时, 在11.6 K附近, 薄膜出现金属-半导体特性转变。而Ag含量为41.4at%的薄膜, 在2~400 K测试温度范围内, 均表现为半导体特性, 其中在164~400 K范围内, 薄膜表现出典型的热激活导电机制。
非晶碳 银掺杂 结构表征 机械特性 电学特性 amorphous carbon Ag doping structure characterization mechanical property electrical behavior
针对发生损伤后三结GaAs电池的电学特性进行了研究。从三结电池的等效电路模型出发, 根据光伏效应相关理论, 建立了GaAs三结电池损伤分析模型, 具体计算了损伤发生在不同位置时, 光电池输出电压、功率、效率的变化。结果表明, 顶结发生热熔损伤对电池的电学特性影响最大, 将直接导致光电转换效率下降17.23%。中结发生热熔损伤对电池的电学特性影响次之, 将引起4.23%的效率下降。底结损伤对电池的电学特性影响相对最小, 所导致的光电转换效率下降量为2.42%。
三结GaAs电池 损伤 电学特性 光电转换效率 triple-junction GaAs cells hot damage electrical characteristics photoelectric conversion
本文通过电学特性测试设备在黑暗(Dark)和光照(Photo)两种测试环境下, 研究了沟道不同a-Si剩余厚度对TFT电学特性的影响。通过调整刻蚀时间改变沟道内a-Si 剩余厚度, 找出电学特性稳定区域以及突变的临界点。实验结果表明: 在黑暗(Dark)环境下a-Si 剩余厚度在30%~48%之间时, TFT器件的电学特性比较稳定, 波动较小; 而剩余厚度少于30%时, TFT特性变差, 工作电流变小, 开启电压变大, 电子迁移率变小; 在光照环境下主要考虑漏电流的影响, 在a-Si剩余厚度43%以内时, 光照 Ioff相对较低(小于Spec 20 pA), 同时变化趋势较缓; 而剩余厚度大于43%时, 光照Ioff增加25%, 同时变化趋势陡峭。综合黑暗和光照测试环境, 在其他条件不变的情况下, a-Si 剩余厚度在30%~43%之间时TFT的电学特性较好, 同时相对稳定。
a-Si剩余量 电学特性 工作电流 漏电流 a-Si remain electrical characteristics Ion Ioff
华南理工大学 材料科学与工程学院, 高分子光电材料与器件研究所, 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
采用旋涂法在玻璃基底上制备SnO2薄膜, 通过原子力显微镜(AFM)、X射线反射(XRR)、傅氏转换红外线光谱仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计、四探针、开尔文探针系统对薄膜的表面形貌、结构及光学特性、电学特性进行分析, 探讨了退火温度对薄膜质量的影响及作用机制。研究发现: 随着退火温度升高, 薄膜厚度和有机成分杂质减小, 薄膜密度递增, 但薄膜表面粗糙度有所上升; 当退火温度升高至500 ℃时, 薄膜结构由非晶转变为结晶, 其主要晶面为氧化锡的(110)、(101)和(211)晶面。旋涂法制备的氧化锡薄膜在可见光区域的平均透光率在90%以上, 随着退火温度上升, 薄膜在400~800 nm波段的透光率先减小后增大, 薄膜的带隙宽度分别为3.840 eV(沉积态薄膜)、3.792 eV(100 ℃)、3.690 eV(300 ℃)和3.768 eV(500 ℃); 薄膜的电导率也随着退火温度升高而增加, 在500 ℃时电导率高达916 S/m; 薄膜的功函数先增大后减小, 分别为(4.61±0.005) eV(沉积态薄膜)、(4.64±0.005) eV(100 ℃)、(4.82±0.025) eV(300 ℃)、(4.78±0.065) eV(500 ℃)。
二氧化锡薄膜 旋涂法 退火 光学特性 电学特性 tin oxide thin film spin coating annealing optical properties electrical properties
采用不同的溅射功率在长波 HgCdTe(碲镉汞)薄膜表面沉积了 CdTe钝化膜, 制备了相应的 MIS器件和二极管器件, 并对器件进行了 I-V测试和 C-V测试, 研究了溅射功率对 CdTe钝化膜和器件性能的影响。结果表明, CdTe钝化膜溅射功率由 140 W升高到 180 W后, 沉积速率显著增加, 由 3.5 nm/min增加到了 9.5 nm/min; HgCdTe/钝化层界面固定电荷面密度增大, 由 2.43×1011 cm —2增大到了 2.83×1011 cm —2; 慢界面态密度也随溅射功率的增加而增大。
长波碲镉汞 溅射功率 CdTe钝化膜 界面电学特性 long wavelength HgCdTe sputtering power CdTe passivation film I-V C-V I-V C-V
本文基于ICP 方法对长波HgCdTe 材料表面进行了氢化处理，首次在同一焦平面器件上实现了氢化工艺效果的对比。利用原子力显微镜（AFM）、低温探针台系统和焦平面测试系统对HgCdTe 材料表面微观形貌及相关器件的电学特性进行了表征分析，结果表明：对长波HgCdTe 材料表面进行氢化处理能有效降低MIS 器件的界面态、改善二极管器件性能，同时能够增大焦平面器件的信号响应度、减小盲元率。该研究对改善长波HgCdTe/钝化层的界面态以及提高长波HgCdTe 器件性能提供了依据。
长波碲镉汞 氢化处理 界面电学特性 焦平面器件测试 long wavelength HgCdTe hydrogenation AFM AFM interface electrical characteristic I-V I-V focal plane device test
中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
采用磁控溅射法分别制备了不同组分的Mn-Co-Ni-O(MCNO)薄膜材料.通过对材料结构分析, 发现在Mn离子数目不变的情况下, 随着Co离子的增加, 晶粒尺寸逐渐增大, 且晶格常数先增大后减小; 在Co离子数目不变的情况下, 随着Mn离子的增加, 薄膜的择优生长晶面由(311)不晶面向(400)晶面转变.对电学性能测试进行分析, 可知薄膜材料既有Mn离子的导电机制, 也有Co离子的导电机制; Mn1.2Co1.5Ni0.3O4具有最低的电阻率(235 Ω·cm), 具有最高的室温负温度电阻系数︱α295︱(4.7%·K-1)值.
MCNO薄膜 电学特性 电阻率 激活能 MCNO thin films electrical properties resistivity activation energy
