- 高鹏;方华杰;蒋府龙;刘梦涵;徐儒;周婧;张熬;陈鹏;刘斌;修向前;谢自立;韩平;施毅;张荣;郑有炓;
使用时域有限差分法(FDTD)研究了AlGaN纳米柱的光学性质。通过仿真分析了铝组分的变化对纳米柱内外光场强度的影响。结果表明,在固定纳米柱尺寸条件下,纳米柱内部场强随铝组分显著变化,最大相差一倍,外部场强同样强烈依赖于铝组分。研究分析了纳米柱直径和高度对内部电场强度的影响。结果表明,纳米柱的内部场强受直径的影响比受高度的影响更为显著,在450 nm波长下,直径大于120 nm的纳米柱才能形成柱内模式分布。此外,在AlGaN纳米柱结构基础上引入铝金属薄膜,研究了不同波长下铝薄膜厚度对纳米柱电场分布的影响。研究发现,随着铝薄膜厚度的增加,在280和380 nm波长下,纳米柱内外电场强度逐渐降低,而在450 nm波长下,纳米柱内外场强增强倍数先逐渐减小再缓慢增大。
2018年10期 v.55;No.497 719-723+728页 [查看摘要][在线阅读][下载 2173K] [下载次数：97 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 武继江;高金霞;
基于磁流体的折射率可随外磁场的变化而变化,提出利用磁流体M和两种传统的电介质材料H(高折射率介质)和L(低折射率介质)构成镜像对称三元光子晶体结构来实现磁场传感。基于这3种材料构成了6种不同的镜像对称结构。利用传输矩阵法比较研究了它们的磁场传感特性。结果表明,镜像对称光子晶体的缺陷模随结构参数的变化规律基本相同,其探测灵敏度随着磁流体层的厚度和磁性纳米微粒的体积分数的增加而增加。计算结果还表明,与其他镜像对称结构相比,结构(HLM)~N(MLH)~N具有相对较高的磁场探测灵敏度。该研究结果为实际磁场传感器的设计和制作提供了参考。
2018年10期 v.55;No.497 724-728页 [查看摘要][在线阅读][下载 1092K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ]
- 康文芳;谭秋林;熊继军;卫凯龙;董和磊;
介绍了一种基于微波环形谐振器的氨气监测的气体传感器,通过天线测试其谐振频率随气体体积分数的变化完成感测操作。环形谐振器是通过丝网印刷工艺将其制备在氧化铝基底上,采用碳纳米管与聚苯胺杂质作为气敏材料,并把制备好的气敏材料旋涂在环形谐振器的极板电容间。制备好的气体传感器在氨气中进行测试,实现了在密闭环境下非接触测量,并且分析了在室温下氨气气体体积分数对传感器谐振频率变化及响应恢复时间的影响。结果表明气体体积分数为10-3时,传感器的灵敏度为11.5 MHz。
2018年10期 v.55;No.497 729-732+761页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K] [下载次数：379 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 刘扬;谭晓兰;鲍娜娜;刘宁;
设计制作了一种柔性压力传感器,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为柔性基底,用静电纺丝技术制备的锆钛酸铅(PZT)纳米纤维作为敏感材料。将PZT纳米纤维铺设到带有氧化铟锡(ITO)叉指电极的PET柔性基底上,再将聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜覆盖在PZT纳米纤维上制成柔性压力传感器。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对PZT纳米纤维的晶体结构和形貌进行了表征,并通过测试系统测试了传感器的性能。测试结果表明:在20~60 kPa内,随着压强的增大,传感器的开路电压随之线性增大,最大约为10 V,其中灵敏度约为180 mV/kPa。
2018年10期 v.55;No.497 733-737+745页 [查看摘要][在线阅读][下载 2667K] [下载次数：603 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：1 ] - 易剑;江南;庄须叶;郭述文;张军安;
提高微机电系统(MEMS)固体波动陀螺仪性能的一个根本技术就是高品质因数(Q值)技术,分析了现有陀螺仪常用敏感元件(谐振子)和材料(熔融石英和硅等)的优缺点,发现要想进一步提高谐振子的Q值,除了优化谐振子的结构以外,最重要的还是提高谐振子材料本身的Q值。与现有的谐振子材料相比,单晶金刚石(SCD)具有更高的优质因数(材料固有频率×Q值),将是新一代MEMS固体波动陀螺谐振子材料的首选,而单晶金刚石MEMS固体波动陀螺仪将是未来惯性与制导领域争夺的制高点。依据国内外MEMS固体波动陀螺仪的研究现状,预测了未来高端MEMS固体波动陀螺仪的发展方向,总结了国内现有的大尺寸高品质器件级单晶金刚石的制备和加工现状。
2018年10期 v.55;No.497 738-745页 [查看摘要][在线阅读][下载 2298K] [下载次数：557 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ]
- 耿文平;乔骁骏;丑修建;
采用溶胶-凝胶工艺研究了不同退火温度和气氛下PbZr_(0.3)Ti_(0.7)O_3(PZT)薄膜的晶格结构和表面形貌。在空气中600~700℃退火时,薄膜完全结晶,结晶取向由(100)方向逐渐向(111)方向过渡,且结晶度增强;温度继续升高,薄膜发生热分解,结晶性变差,但700℃时晶体仍为纯钙钛矿相结构,800℃时薄膜转变为非晶态。采用不同气氛退火方式研究了薄膜的结晶行为,通过调控氧空位实现对薄膜结晶性调控,优化了PZT薄膜退火工艺(即空气或氮气中700℃退火);对退火工艺优化后制备的(111)择优取向PZT薄膜进行了面外和面内铁电畴成像,分析了薄膜中180°铁电畴的存在形式。
2018年10期 v.55;No.497 746-750页 [查看摘要][在线阅读][下载 1873K] [下载次数：345 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 武兴盛;魏久焱;常诞;马宗敏;
开尔文探针力显微镜(KPFM)是一种能够对众多材料表面电势纳米级成像的独特工具。首先介绍了开尔文探针力显微镜的基本工作原理和系统的建立。系统综述了开尔文探针力显微镜的国内外应用研究现状,包括开尔文探针力显微镜在物理、材料和生物等领域的重要应用。详细介绍了其在表征金属纳米结构和半导体纳米结构电学性质的超高分辨优势,表征器件纳米结构电学性质的兼容性优势及其他方面的独特的应用前景。指出了开尔文探针力显微镜的可扩展性需提高和物理机制需进一步深入研究,并且展望了开尔文探针力显微镜未来的发展趋势。
2018年10期 v.55;No.497 751-756页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K] [下载次数：1170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：3 ] - 梁李敏;解新建;刘辉;田园;郝秋艳;刘彩池;
利用离子注入法将Ni离子注入到金属有机化学气相沉积(MOCVD)法制备的p-GaN薄膜中,制备出了GaN基稀磁半导体材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)研究了离子注入剂量和热退火对GaN样品的结构、形貌和磁性能的影响。研究结果表明:Ni离子注入未在GaN晶格中引入第二相,中等剂量的Ni离子辐照GaN样品在室温下具有顺磁性,800℃热退火后样品的磁性由顺磁性转化为铁磁性,具有较高的饱和磁化强度。热退火后p-GaN的晶格损伤恢复和空穴载流子浓度增加,因此800℃热退火样品的铁磁性转变是由于Ni离子的自旋电子与空穴载流子的相互作用增强引起的。
2018年10期 v.55;No.497 757-761页 [查看摘要][在线阅读][下载 2499K] [下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 白欣娇;袁凤坡;李晓波;王文军;李路杰;
氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)在材料生长和工艺制备方面已取得了巨大的进展,但增强型器件的制备仍是限制其广泛使用的重要原因。归纳了目前制备增强型器件的几种方法:p型栅、F离子注入、凹槽栅、薄势垒层和共源共栅技术等,分析了采用凹槽栅结构实现增强型器件的原理及用于刻蚀凹槽的几种干法刻蚀技术。此外,讨论了目前实现凹槽栅的多种方法:AlN阻挡层、周期性等离子刻蚀、热氧化后湿法腐蚀、光辅助的电化学腐蚀以及选择性生长等,并分析了这几种方法制作凹槽栅的原理和不足之处。在此基础上,对制备凹槽栅工艺提出几点突破方向,只有不断提高增强型器件性能,才能使氮化镓器件在射频和电力电子等领域拥有更大的发展空间和应用前景。
2018年10期 v.55;No.497 762-767+774页 [查看摘要][在线阅读][下载 1671K] [下载次数：719 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：1 ] - 张嵩;齐成军;王再恩;孙科伟;
利用退火工艺在MOCVD-GaN基片表面制作TiN网栅,同时基片可形成疏松的多孔GaN结构。退火过程中温度越高、氢气分压越大,所形成的孔隙越大越深。高温下GaN分解的Ga因与H结合成为气相而使多孔结构沟槽内无残余Ga滴,可作为之后GaN外延的成核位置,未被刻蚀部分表面被TiN薄膜覆盖。采用HVPE方法在具有多孔结构的GaN基片上进行30 min生长后,原有孔洞会被部分长合,而由于上层GaN的N面高温热解,形成新孔洞层,从而在降温过程起到释放热应力的作用,改善了GaN的结晶质量,位错密度可以降低至5×106 cm-2以下。
2018年10期 v.55;No.497 768-774页 [查看摘要][在线阅读][下载 3103K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]