Jin Sui 1,2,3Jiaxiang Chen 1,2,3Haolan Qu 1,2,3Yu Zhang 1,2,3[ ... ]Xinbo Zou 1,*
Author Affiliations
Abstract
1 School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 201210, China
2 Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China
3 School of Microelectronics, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
4 School of Electronics and Information Technology, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China
Emission and capture characteristics of a deep hole trap (H1) in n-GaN Schottky barrier diodes (SBDs) have been investigated by optical deep level transient spectroscopy (ODLTS). Activation energy (Eemi) and capture cross-section (σp) of H1 are determined to be 0.75 eV and 4.67 × 10?15 cm2, respectively. Distribution of apparent trap concentration in space charge region is demonstrated. Temperature-enhanced emission process is revealed by decrease of emission time constant. Electric-field-boosted trap emission kinetics are analyzed by the Poole?Frenkel emission (PFE) model. In addition, H1 shows point defect capture properties and temperature-enhanced capture kinetics. Taking both hole capture and emission processes into account during laser beam incidence, H1 features a trap concentration of 2.67 × 1015 cm?3. The method and obtained results may facilitate understanding of minority carrier trap properties in wide bandgap semiconductor material and can be applied for device reliability assessment.
GaN deep level transient spectroscopy minority carrier trap time constant trap concentration 
Journal of Semiconductors
2024, 45(3): 032503
作者单位
摘要
1 河南理工大学测绘与国土信息工程学院,焦作 454000
2 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
3 江苏省环境监测中心,南京 210019
利用卫星遥感反演水体中的悬浮物浓度对水质监测和保护具有重要意义,在悬浮物浓度反演过程中,如何避免或最大程度降低水体中叶绿素a、有色可溶性有机物(Colored Dissolved Organic Matter,CDOM)的干扰是当前的技术难点。文章针对可持续发展科学卫星1号(SDGSAT-1)MII传感器,利用Hydrolight辐射传输模型,从理论上挖掘只与悬浮物强相关的反演因子,以此构建适用于MII影像的太湖悬浮物浓度反演模型,通过水体的实测数据和遥感数据对模型应用效果进行验证。结果表明:反演因子$ R'{\text{(}}{B_{\text{5}}}{\text{/}}{B_{\text{3}}}{\text{)}} $与悬浮物浓度为强相关,同时与叶绿素a、CDOM浓度弱相关;利用$ R'{\text{(}}{B_{\text{5}}}{\text{/}}{B_{\text{3}}}{\text{)}} $作为反演因子构建的幂函数模型为最优反演模型;将幂函数模型分别应用于实测数据和2022年5月4日的太湖SDGSAT-1 MII数据,两次验证试验显示反演结果和现场测量结果具有较强一致性,模型适用性较好。该研究可为SDGSAT-1卫星在湖泊水体悬浮物浓度监测、水资源评估与保护等提供一些技术参考。
悬浮物浓度反演 可持续发展科学卫星1号 相关性 水体辐射传输模拟 遥感应用 suspended matter concentration retrieval SDGSAT-1 correlation water body radiative transfer simulation remote sensing applications 
航天返回与遥感
2024, 45(1): 174
作者单位
摘要
闽南师范大学物理与信息工程学院光场调控及其系统集成应用福建省高校重点实验室,福建 漳州 363000
Ge/Si雪崩光电二极管(APD)被广泛应用于近红外探测领域,但由于Ge和Si之间存在4.2%的晶格失配,故难以获得高性能的Ge/Si APD。提出在Ge/Si键合界面处引入多晶硅(poly-Si)键合中间层,弱化Ge/Si失配晶格对APD器件性能的影响。poly-Si引入后键合界面电场发生变化,导致APD内部的电场重新分布,极大地影响了器件性能。因此,重点对Ge吸收层和Si倍增层的掺杂浓度进行调控,探究了掺杂浓度对Ge/Si APD电场、复合率、载流子浓度、碰撞电离等性能的影响,最终设计出高性能键合Ge/Si APD。本工作将为低噪声、高增益Ge/Si APD的研究提供理论指导。
材料 Ge/Si雪崩光电二极管 晶格失配 poly-Si键合层 掺杂浓度 
中国激光
2024, 51(8): 0803001
作者单位
摘要
1 中国气象局气象探测中心,北京 100081
2 中国气象局气象探测工程技术研究中心,北京 100081
3 北京工商大学轻工科学与工程学院,北京 100048
4 深圳市国家气候观象台,广东 深圳 518040
5 安徽大学物质科学与信息技术研究院,安徽 合肥 230601
大气气溶胶是重要的大气污染物之一,气溶胶质量浓度的垂直分布及其与气象要素的相互影响,对理解大气污染传输具有重要意义。激光雷达因具有高时空分辨率的探测优势而成为研究气溶胶颗粒物立体分布的有力工具。本文利用深圳米散射激光雷达、微波辐射计和近地面气溶胶质量浓度监测仪,根据均方差选取最优参数,建立基于消光系数的温湿融合PM2.5质量浓度反演模型,并以深圳气象梯度观测塔4个高度的PM2.5质量浓度小时均值为基准,对模拟结果进行了验证分析。结果显示:模拟值与观测值两者的变化趋势一致性较好,相关系数受模拟高度、相对湿度影响,并进行了晴天、多云天气下的比对,深圳气象梯度观测塔上4个高度的模拟值和实测值相关系数均大于0.68,平均绝对误差和均方根误差最大值分别为6.88 μg/m3和18.56 μg/m3。比较4个季节的模拟效果发现,冬季的模拟结果准确性要低于其他三个季节。最后通过个例分析,结合地面温度、相对湿度、风场和气压场,分析了深圳夏季颗粒物质量浓度的时空分布特征。
激光雷达 PM2.5质量浓度 消光系数 
中国激光
2024, 51(5): 0510005
作者单位
摘要
1 中国矿业大学环境与测绘学院,江苏 徐州 221116
2 西安地球环境创新研究院,陕西 西安 710061
3 山西省生态环境规划和技术研究院,山西 太原 030000
由于二氧化氮(NO2)在大气中的存活寿命较短,卫星遥感反演的对流层NO2柱浓度与近地面NO2浓度关系密切。欧洲航天局(ESA)S5P卫星的对流层检测仪(TROPOMI)载荷提供了目前最高空间分辨率的对流层NO2数据,其在近地面NO2浓度估算方面的潜在优势亟待检验。为此,本文采用极限梯度提升(XGBoost)算法和4年(2018—2021年)的TROPOMI/臭氧检测仪(OMI)数据估算了我国近地面NO2浓度并开展了对比性分析。结果表明:1)TROPOMI的估算结果在精度和空间覆盖度两个方面,均明显高于OMI的结果;2)OMI数据由于自身空间分辨率的限制,无法和TROPOMI一样识别出NO2浓度高值区附近的空间分布细节,导致其估算结果存在更严重的高估或低估。进一步,针对机器学习方法估算近地面NO2普遍存在高值低估的现象,通过集成模型进行优化,得到了更优的结果(R2=0.85,slope为 0.89)。该研究结果有利于促进卫星遥感在近地面NO2浓度估算与暴露评估领域的深入应用。
遥感与传感器 近地面二氧化氮浓度估算 极限梯度提升算法 特征分析 估算优化 
光学学报
2024, 44(6): 0601010
作者单位
摘要
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京 102249
针对压缩机出口除油器效率性能评价,提出一种基于光闪烁法的润滑油油雾液滴浓度在线检测方法。基于颗粒系层模型和Lambert-Beer定律,以层测量体透过率作为泊松分布随机变量,推导了光闪烁法在长光程平行光束下的颗粒浓度检测模型。闪烁频率根据测量体大小、颗粒直径和颗粒速度确定,并通过影响闪烁信号的拟合方差影响检测精度。对于某型压缩机润滑油,通过光谱扫描和主成分分析法确定了在可见光波段,400 nm波长光束具有最佳的检测灵敏度和正相关性。实验结果表明,相较于光透射法,在0~50 mg·m-3油雾浓度范围内基于光闪烁法检测标定结果误差小于10%,线性相关系数R2=0.989。
光闪烁法 润滑油油雾 颗粒浓度测量 光闪烁频率 最佳检测波长 Optical scintillation Lubricating oil mist Particle concentration measurement Scintillation frequency Optimal detection wavelength 
光子学报
2024, 53(1): 0112001
Author Affiliations
Abstract
1 Innovation Photonics and Imaging Center, School of Instrumentation Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China
2 Department of Control Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150081, China
3 Department of Neurosurgery, The Second Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin 150086, China
4 Institute of Optical Measurement and Intellectualization, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China
5 Beijing Institute of Collaborative Innovation, Beijing 100094, China
6 State Key Laboratory of Membrane Biology, Beijing Key Laboratory of Cardiometabolic Molecular Medicine, Institute of Molecular Medicine, National Biomedical Imaging Center, School of Future Technology, Peking University, Beijing 100871, China
A critical function of flow cytometry is to count the concentration of blood cells, which helps in the diagnosis of certain diseases. However, the bulky nature of commercial flow cytometers makes such tests only available in hospitals or laboratories, hindering the spread of point-of-care testing (POCT), especially in underdeveloped areas. Here, we propose a smart Palm-size Optofluidic Hematology Analyzer based on a miniature fluorescence microscope and a microfluidic platform to lighten the device to improve its portability. This gadget has a dimension of 35 × 30 × 80 mm and a mass of 39 g, less than 5% of the weight of commercially available flow cytometers. Additionally, automatic leukocyte concentration detection has been realized through the integration of image processing and leukocyte counting algorithms. We compared the leukocyte concentration measurement between our approach and a hemocytometer using the Passing-Bablok analysis and achieved a correlation coefficient of 0.979. Through Bland-Altman analysis, we obtained the relationship between their differences and mean measurement values and established 95% limits of agreement, ranging from ?0.93×103 to 0.94×103 cells/μL. We anticipate that this device can be used widely for monitoring and treating diseases such as HIV and tumors beyond hospitals.
hematology analyzer miniature fluorescence microscope microfluidics leukocyte concentration 
Opto-Electronic Science
2023, 2(12): 230018
鲁志强 1,2刘可可 1,2李强 1,2胡芹 1,2[ ... ]唐新峰 1,2,*
作者单位
摘要
1 1.武汉理工大学襄阳示范区, 湖北隆中实验室, 襄阳 441000
2 2.武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室, 武汉 430070
3 3.武汉理工大学 纳微结构研究中心, 武汉 430070
晶粒细化是提高Bi0.5Sb1.5Te3合金力学性能的有效途径, 但是粉末冶金过程中晶粒细化导致的类施主效应会严重劣化材料热电性能, 制约了Bi0.5Sb1.5Te3基合金在微型热电器件中的应用。本研究围绕p型Bi0.5Sb1.5Te3基合金, 采用实验结合理论计算系统研究了粉末冶金制备过程中研磨和脱附气氛对烧结样品中类施主效应和电热输运性能的影响规律和机制。Bi0.5Sb1.5Te3基合金破碎研磨过程中粉体表面产生缺陷$~\text{V}_{\text{Te}}^{\cdot \cdot }$和${{\text{{V}'''}}_{\text{Sb}}}$并物理吸附空气中的O2, 在烧结过程中与吸附的O2发生缺陷化学反应, 产生大量$\text{V}_{\text{Te}}^{\cdot \cdot }$空位和自由电子, 导致类施主效应, 使空穴浓度大幅降低。在保护气氛下(Ar气氛)研磨避免接触空气或在空气中研磨后放置在保护气氛下脱附O2, 都可以有效抑制类施主效应, 使样品保持较高的载流子浓度和电导率, 且性能在473 K下保持稳定。在空气中研磨后直接烧结的样品和放置在空气中粉体烧结的样品表现出明显的类施主效应, 样品的载流子浓度从保护气氛处理样品的4.49×1019 cm−3下降至3.21×1019 cm−3, 采用保护气氛处理的粉体烧结样品在402 K下获得最高的热电优值ZT为1.03, 平均ZTave为0.92。该研究为调控p型多晶Bi2Te3基化合物的类施主效应和优化其热电性能提供了新思路。
Bi0.5Sb1.5Te3合金 类施主效应 载流子浓度 热电性能 Bi0.5Sb1.5Te3 alloy donor-like effect carrier concentration thermoelectric property 
无机材料学报
2023, 38(11): 1331
作者单位
摘要
贵州师范学院 物理与电子科学学院,贵州 贵阳 550018
酒精浓度的非接触式测量是一种新型的测量方法。对一些特殊行业有着很大的帮助,比如酿酒业测量酒的酒精浓度,工业上生产工业酒精等。为了便于测量不能接触的酒精溶液,文中设计了一种基于近红外吸收光谱特性的酒精浓度测量系统,可以对不同浓度的酒精溶液进行非接触式连续测量。对于酒精来说,在1300~1 350 nm的光谱段浓度定性反应非常明显,使用处于该波段的红外LED发光二极管,加上光电二极管、模数转换芯片、单片机和LCD屏幕组成该系统。通过使用该系统对不同浓度的酒精进行测量,利用最小二乘法找到酒精浓度和电压信号之间的函数关系式。这样就能通过测量电压值来反推出酒精浓度值。实验表明,在该红外波段下,采集到的电压值和酒精浓度之间有良好的二次函数关系,拟合优度达到了0.99946。测量结果显示,测量值和标准值之间的相关系数R为0.999911,平均绝对误差为0.64。与传统酒精计的0.5相差不大,重复测量和连续测量的方差分别为0.0044和0.0056,证明了该装置的稳定性和可靠性符合预期。而且通过优化电路和程序,选择更为精确的酒精计作为标准,可以使误差更小。该方案相比传统测量方法结构简单,速度更快,还可以进行连续测量。在现实生活中,制酒业、医疗行业和工业生产等行业都对于测量酒精浓度有着很高的需求。该装置可以在不损坏产品的情况下进行酒精浓度测量,它的连续检测能力对某些行业的批量生产有着很大的帮助。通过改良,可以实现自动化检测。除了企业生产,也可用于制造日常使用的便携式酒精浓度测量仪。
酒精浓度测量 近红外吸收光谱特性 非接触测量 光电二极管 红外LED光源 measurement of ethanol concentration near infrared spectrometry characteristics non-contact measurement photodiode infrared LED light source 
红外与激光工程
2023, 52(12): 20230510
作者单位
摘要
1 贵州地矿集团有限公司,贵阳 550000
2 广东广业云硫矿业有限公司,云浮 527300
为研究断层破碎带光面爆破合理的光爆层厚度、孔距、线装药密度等爆破参数以及装药结构,应用工程爆破经验公式计算出光面爆破参数,通过现场施工爆破,采用对比分析方法,对比爆破后的爆破效果,分析影响断层破碎带光面爆破效果的因素,通过对比分析对爆破参数进行优化,改善装药结构,确定断层破碎带光面爆破合理的爆破参数以及装药结构。通过研究分析与现场应用表明,当药卷规格选用 60 mm×400 mm,孔距为1.2~1.5 m,光爆层厚度为2.5~3.0 m,线装药密度为1.2~1.4 kg/m,装药结构采用间隔装药长度为0.6~0.8 m不耦合装药结构时,断层破碎带光面爆破效果较为理想,爆破后坡面平整、边坡稳定性较好; 当药卷规格选用 60 mm×600 mm,孔距为1.2~1.5 m,光爆层厚度为2.5~3.0 m,线装药密度为0.7~1.0 kg/m,装药结构采用孔口充填1 m后留3.0~4.0 m不装药空气柱,间隔装药长度为1.5~2.0 m不耦合装药结构时,断层破碎带光面爆破效果最为理想,爆破后坡面平整、边坡稳定性好,而且后者比前者工程经济效果明显。
光面爆破 爆后分析 孔距 光爆层厚度 线装药密度 装药结构 smooth blasting analysis after explosion hole spacing smooth blasting range linear charge concentration charge structure 
爆破
2023, 40(1): 85

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