针对 P型金属氧化物半导体 (PMOS)剂量计对 60 Co和 10 keV光子的剂量响应差异问题，本文对 400 nm-PMOS剂量计进行了不同栅压条件下 60 Co γ射线和 10 keV X射线的对比辐照试验，并通过中带电压法和电荷泵法分离氧化物陷阱电荷和界面态陷阱电荷的影响，发现 PMOS对 10 keV光子的响应明显低于 60 Co γ射线，其中主要的差异来自氧化物陷阱电荷，退火的差异表示不同射线辐照下的陷阱电荷竞争机制不同，不同的分析方法也带来一定差异。通过使用剂量因子和电荷产额修正，减小了剂量响应的差异，同时对响应的微观物理机制进行了解释。通过有效剂量修正和电荷产额修正可以很大程度上减小不同能量的剂量响应差异，为 PMOS的低能光子辐射环境应用提供了参考。

非富勒烯受体（NFA)材料是现阶段非常受欢迎的有机光电材料之一。基于非富勒烯受体的有机体异质结（BHJ)太阳能电池发展迅速, 其单结能量转换效率（PCE)现已达到18%。有机半导体中单线态与三线态在磁场作用下的相互转换会影响其电子-空穴的解离与复合, 从而对光伏性能有一定的影响。此外, 三线态激子寿命和扩散距离较长, 三线态-电荷反应的几率较大, 增加光电流, 使得三线态材料对于光伏性能的提高具有一定的作用。因此, 本文主要从以下几个方面对非富勒烯有机太阳能电池进行叙述, 首先讨论了有机太阳能电池中电荷分离、重组及能量损失对开路电压的影响; 其次总结了有机太阳能电池磁场下自旋依赖的光物理过程及三线态材料在有机太阳能电池中的应用, 了解二者对提高光伏性能的影响; 最后对有机光伏性能的进一步提高以及有机半导体磁场下的自旋问题进行了展望。

以有机异质结C60/ZnPc作为电荷产生层, 制备结构为ITO/TPBi(40 nm)/C60(x nm)/ZnPc(x nm)/NPB(40 nm)/Al(120 nm)和ITO/TPBi(40 nm)/LiF(y nm)/Al(2 nm)/C60(5 nm)/ZnPc(5 nm)/MoO3(3 nm)/NPB(40 nm)/Al(120 nm)的非发光倒置器件, 其中x的值为0、5、10和15, y的值为0、0.5、1.0和1.5.实验证明, 有机异质结C60/ZnPc可在外电场下实现电荷分离, 加入LiF/Al和MoO3可更有效地提高电荷产生层的电荷分离和注入能力.基于LiF/Al/C60/ZnPc/MoO3结构, 制备绿色磷光叠层有机发光二极管, 进一步研究该电荷产生层对叠层器件的光电性能影响.结果表明, 电荷产生层的电荷分离和注入可影响叠层器件内部的电荷注入平衡, 进而对器件性能产生影响.当LiF、Al、C60、ZnPc和MoO3结构厚度分别为0.5 nm、1 nm、5 nm、5 nm和3 nm时, 电荷产生层产生的电荷与两侧电极注入的电荷达到匹配, 使叠层器件具有最佳光电性能, 获得了高效绿色磷光叠层器件, 其驱动电压明显低于单层器件2倍, 最大亮度、电流效率和功率效率分别达84 660 cd·m－2、94.7 cd·A－1和43 lm·W－1.

提出了一种2维磁场重联模型。磁场重联过程中的电荷分离在等离子体中产生静电场，等离子体在电场中的漂移运动可以解释阿尔芬速度量级的出流。该磁场重联模型给出如下结论：Sweet-Parker模型描述的重联率强烈地依赖于电子质量与离子质量之比；反常电阻率正比于离子惯性长度和电流片宽度比值的平方;相对论效应和高温等离子体中电子-正电子对的产生可以提高重联率;电磁波的激发对于磁能的损耗是必要的。

以“阳”加速器(1 MA,80 ns)驱动的Z箍缩等离子体为X射线源研究X射线加载下金属表面出现的电荷分离现象,Z箍缩负载为16根直径5 μm的钨丝组成的丝阵,丝阵半径3 mm。强度107 W/cm2、半高宽30 ns的软X射线脉冲通过直径5 mm的限光孔辐照半径30 mm、厚3 mm的铜盘中心,在金属表面产生了脉宽相近,幅值kV的电势。测量了该电势沿金属表面的分布,观测到微弱的调制现象。电势的极性表明电子主要沿金属表面运动而不是垂直表面运动,这表明热电效应是造成电荷分离的主要机制。入射X射线强度较弱时,电子的个体行为--光电效应、康普顿效应占主导;当入射强度较大时,弱关联的集体行为--热效应占主导;进一步增大入射X射线强度将出现强关联的集体行为--电荷密度调制状态。