清洗是混成式探测器芯片器件制造过程中的一道关键工序。探测器芯片表面所吸附的有机物沾污是清洗的主要目标。使用第一性原理与分子动力学相结合的方法研究了丙酮、乙酸乙酯对InSb晶面有机物沾污（主要成分为502）的清洗机理。第一性原理计算结果表明，丙酮与乙酸乙酯的分子反应活性位点均离域在杂原子上，两者可通过杂原子对吸附在InSb表面的502解吸附以达到清洗的目的。分子动力学模拟结果表明，乙酸乙酯可以促进丙酮分子在502膜层中的扩散能力，以此加强丙酮对502的去除作用。

基于CMOS工艺制备了空穴触发的Si基雪崩探测器（APD），基于不同工作温度下器件的击穿特性，建立空穴触发的雪崩器件的击穿效应模型。根据雪崩击穿模型和击穿电压测试结果，拟合曲线得到击穿电场与温度的关系参数（dE/dT），器件在250~320 K区间内，击穿电压与温度是正温度系数，器件发生雪崩击穿为主，dV/dT=23.3 mV/K，其值是由倍增区宽度以及载流子碰撞电离系数决定的。在50~140 K工作温度下，击穿电压是负温度系数，器件发生隧道击穿，dV/dT=-58.2 mV/K，其值主要受雪崩区电场的空间延伸和峰值电场两方面因素的影响。

本文研究了水胶比、胶砂比、粉煤灰掺量、硅灰掺量、钢纤维掺量和陶砂密度等级对掺陶砂超高性能轻质混凝土(UHPLC)工作性能、力学性能、表观密度和比强度的影响, 确定了最佳配合比, 制得了干表观密度为1 950 kg/m3、流动度为233 mm(略高于超高性能混凝土)、28 d抗压/抗折强度不小于120/20 MPa的UHPLC。借助X射线衍射仪和扫描电子显微镜, 探讨了UHPLC水化产物、微观形貌随时间的变化规律, 并从微观结构角度分析了陶砂与基体、钢纤维与基体的界面过渡区特征, 揭示了相同条件下UHPLC比强度随陶砂密度等级增大而增大的变化规律。经过标准化回归系数分析, 发现钢纤维掺量对UHPLC强度、密度影响最大, 贡献率均大于40%, 而对UHPLC流动性影响最显著的因素是水胶比, 贡献率为38.18%, 胶砂比对流动性有较为明显的影响, 贡献率为27.20%。

本文以磷石膏为原料蒸压制备半水硫酸钙晶须, 采用数字显微镜、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等微观测试方法对Mg2+作用下的半水硫酸钙晶须微观形貌、组成及晶面发育情况等进行试验研究, 运用分子动力学技术模拟计算Mg2+在半水硫酸钙晶体晶面的相互作用能和径向分布函数, 两者结合探讨Mg2+对半水硫酸钙晶体不同晶面结晶习性的影响。结果表明, Mg2+和半水硫酸钙晶体不同晶面的相互作用能从小到大顺序为: ΔE(200)<ΔE(002)<ΔE(400)<ΔE(020)<ΔE(204), 即Mg2+主要吸附在半水硫酸钙晶体的(200)、(002)、(400)晶面上。Mg2+与SO2-4间的作用距离小于Ca2+与SO2-4间的作用距离, Mg与S之间产生了明显的电子效应, 且电子效应随硫酸镁掺量的增加而增强, XRD衍射峰位置随硫酸镁掺量的增多向右偏移变得更加明显, 说明有少量的Mg2+嵌入半水硫酸钙晶格。在硫酸镁掺量0.15%(质量分数, 下同)时, 优先促进晶体c轴方向的生长, 使半水硫酸钙晶须呈细长针状, 平均长度为47.29 μm, 平均长径比为36.07; 在硫酸镁掺量为0.30%时, 抑制晶体沿c轴和径向的生长, 使半水硫酸钙晶须呈细短针状, 平均长度为39.72 μm, 平均长径比为28.91。

本文设计出一种新型的超高性能混凝土(UHPC)装配式电缆沟, 并对其承载力和适用性进行了研究。首先对侧板的抗弯性能进行了试验研究, 并将试验结果与现行三种规范的计算结果进行对比分析, 结果表明基于《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38-2004)求得的承载力、刚度及裂缝宽度的计算值与试验值均较为接近, 此规范可作为UHPC装配式电缆沟构件设计的依据。进一步研究了底板与侧板连接方式的可靠性, 通过对现浇、接头设在底板采用螺栓约束、杯口节点三种连接方式构件进行试验研究, 发现杯口节点试件受力后侧板变形明显, 承载力仅为6.7 kN; 底板螺栓连接与现浇节点试件相比, 破坏截面相同, 刚度略低, 极限承载力相近, 约为杯口节点试件的 2倍, 能保证UHPC装配式电缆沟的整体抗力性能。