在p型绒面晶硅上,采用磷的热扩散形成同质pn结、低温热氧化生长超薄SiO2层、射频磁控溅射沉积ITO减反射/收集电极膜成功制备了一种新型ITO/SiO2/np 晶硅SINP结构光电池。高质量ITO薄膜的物相结构、光学及电学特性通过X-光衍射(XRD)、紫外-可见光透射、吸收谱(UV-VIS)以及霍尔效应(Hall effect)测量系统表征。并对新型SINP光电池C-V/I-V特性及光谱响应进行详细地分析、计算。结果表明,该器件在可见光波段具有光电转换增强的响应,适合于发展成为新型结构的太阳电池及光电探测器。

用高温烧结工艺制作的高可靠五线电阻式触摸屏,因ITO方阻更均匀、电极电阻更稳定,而具有更高的线性度和可靠性,可实现在较宽的温度范围内长期工作无漂移。介绍了这种新型五线触摸屏的主要工艺流程、技术难题、关键技术和产品优点。

为开发大尺寸场发射显示器需要的能承受高温热处理的薄膜电极,以Al作为Ag层的保护层和与玻璃衬底的粘附层,采用直流磁控溅射制备了Al/Ag/Al复合薄膜及其电极。采用XRD、AFM、光学显微镜和电性能测试系统,研究不同温度热处理对复合薄膜和电极结构、表面形貌和电性能的影响。由于表面致密的Al2O3膜的保护,使得加热退火(<600°C)不会对Al/Ag/Al薄膜和电极造成明显的氧化,然而Al层与Ag层发生的界面扩散和固相反应增大了电极的电阻率(从5.0×10-8 Ω·m 上升至23.6×10-8 Ω·m)。另外热处理温度足够高时(500°C、600°C),Ag原子向表面的扩散一定程度上降低了电极的化学稳定性。尽管如此,与Cr/Cu/Cr薄膜电极相比Al/Ag/Al薄膜电极仍然是一种能够承受高温热处理并且保持较低电阻率的新型电极。

光栅传感器被广泛应用于位移、温度、应力等应变量的测量,光栅解调器测量光栅反射信号的波长位移量的精度决定了光栅传感器测量的准确度。采用嵌入式技术,使用ALTERA公司的高速FPGA器件和Nios-II软核设计了高速高精光栅解调器,其测量精度达到1 pm,扫描频率大于2 000 Hz。

针对TBM中段的弹道特性,根据热平衡理论建立了TBM在中段的温度计算模型,然后根据普朗克定律建立了目标红外辐射计算模型;在红外辐射的大气传输理论基础上,综合考虑大气吸收、散射及气象条件等各种因素,分析了大气衰减对红外辐射的影响建立了大气透过率的计算模型,得到了大气衰减作用下的目标辐射模型;最后,在假定的仿真条件下,利用模型计算了两种波段下目标红外辐射强度、大气光谱透过率以及经过大气衰减后的红外辐射强度,并对计算结果进行了分析,结果表明,这是一种计算TBM中段红外辐射的有效方法。

采用图像衬度、信噪比、分辨率和探测器抽样数作为X射线同轴相衬成像质量的综合评价标准,针对具有广泛应用意义的一维高斯型分布特征的物体,建立了最大化衬度优化和信噪比优化两种参数优化方法的优化流程。通过数值模拟的方式分别对亚微焦点源、激光驱动微焦点源及同步辐射源3种不同X射线源下的成像系统相关参数进行了优化。结果表明,两种优化方法各具优势,可根据不同的相衬成像需求选择相应的优化方法。同步辐射源同轴相衬成像系统采用信噪比优化方法较为合适,而亚微焦点源和激光驱动微焦点源则需根据不同的需求来选择优化方法,必要时还可对优化方法进行一定的修正。研究为不同条件下有着不同要求的优质X射线同轴相衬成像实验提供了保证。

光学模式识别信息处理容量大,运算速度快,但精度不高,存储不灵活,不易判断控制和分析。联合变换相关器在光学图像相关识别中得到了广泛的应用。为提高联合变换相关器的性能,将数字图像处理技术引入光学相关识别中,主要体现在对联合图像进行预处理以及对联合功率谱的滤波处理。详细阐述了国内外常用的联合图像预处理算法和功率谱滤波算法,并对这些算法在光学相关识别中的应用效果进行了比较研究。

利用丝网印刷技术制备碳纳米管阴极并真空封装碳纳米管场发射(CNT-FED)背光源原型器件,研究了支撑体高度对碳纳米管背光源发射性能的影响,实验表明:支撑体高度增加,开启电压随之增加;达到同样的发射电流密度,支撑体越高,亮度也越高。支撑体高度为1 000 μm和2 000 μm时,CNT-FED背光源发射性能较好,在电流密度为4 mA/cm2情况下,支撑体高度为1 000 μm时,亮度为1 800 cd/m2;支撑体高度为2 000 μm时,亮度为3 100 cd/m2。选用支撑体高度为2 000 μm,制备出86.4 cm液晶平板显示器(LCD)用CNT-FED背光源,亮度最高可达8 000 cd/m2,发光均匀性为82％,稳定发射30 h,发射电流无明显衰减。

采用直流磁控溅射法,当衬底温度为室温时,在普通玻璃衬底上制备出了低电阻率、高透过率的ZnO∶Al透明导电薄膜。研究了薄膜厚度对薄膜结构以及光电特性影响。当薄膜厚度为930 nm,薄膜的光电特性最好,电阻率为4.65×10-4 Ω·cm,可见光范围内的平均透过率为85.8％,禁带宽度约为3.51 eV。

利用光拍法测光速实验是一个比较重要的近代物理实验。在相关文献关于光拍形成原理的介绍中,光电探测器输出光电流的表示式有误。从光电探测器的光电计数理论的基本公式出发,对探测器输出的光电流表示式进行了推导,并对推导结果进行了分析讨论。最后指出了相关文献中出现错误的原因。

自有机薄膜电致发光现象被发现以来,其自发光、高效率、超轻薄、低功耗和可弯曲的特点备受显示界的青睐。近年来OLED蓬勃发展,从MP3到中小尺寸的显示器均已产业化。但在大尺寸显示方面仍存在多方面的问题。从材料、基板和彩色化等几个方面讨论了大尺寸AMOLED的现状、遇到的困难以及新的进展。

根据FED显示器响应特性,设计了改进型PWM灰度调制方法。通过确定驱动脉冲顺序,结合人眼的视觉特性设计了最优PWM调制技术。通过调整驱动脉冲增量,实现了单位时间亮暗转换次数最大化和亮暗转换频率均匀化的优化目标。采用FPGA控制技术实现了改进型PWM灰度调制,减少了FED图像灰阶损失,提高了图像显示质量。

通过对STN产品的条状畴和块状畴的成因及其影响因素的分析,用实验证明了低预倾角、大d/p值、高扭曲角是导致产生条状畴的主要因素,且液晶材料的手性剂浓度越高也越容易产生条状畴。