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超薄非晶氧化物半导体薄膜的制备及光学带隙调控综合实验设计

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实验科学与技术 2024年第2期22卷 41-46页

作者：许磊张新楠梁茹钰胡梦真宋增才罗世钧华北水利水电大学电子工程学院郑州450046

为提升学生创新素养,通过将科研内容融入实验教学,设计了超薄非晶氧化物半导体薄膜的制备及光学带隙调控实验。采用磁控溅射的方法在石英衬底上制备非晶铟锡氧化物半导体薄膜,通过材料表征研究厚度对薄膜晶体结构、表面形貌和光学特性... 详细信息

为提升学生创新素养,通过将科研内容融入实验教学,设计了超薄非晶氧化物半导体薄膜的制备及光学带隙调控实验。采用磁控溅射的方法在石英衬底上制备非晶铟锡氧化物半导体薄膜,通过材料表征研究厚度对薄膜晶体结构、表面形貌和光学特性的影响。实验结果表明,薄膜厚度影响成膜的表面粗糙度,同时薄膜的光学带隙随膜厚增加而减小。该创新实验涵盖了材料制备、表征及机理分析,涉及半导体、材料学、光电子等多个学科领域,且结合实际科研内容,提高了学生的科研积极性,有助于培养学生创新思维,提高理论与实践相结合的能力。

关键词：光学带隙铟锡氧化物薄膜磁控溅射实验设计

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GaN基HEMT器件结构设计及其性能仿真

半导体光电 2022年第2期43卷 337-340页

作者：刘雨宋增才张东华北水利水电大学物理与电子学院郑州450046 武汉大学物理科学与技术学院武汉430072

利用Silvaco TCAD器件模拟软件研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件势垒层的厚度、沟道宽长比和掺杂浓度对器件的转移特性和跨导曲线的影响。结果表明,器件势垒层厚度的变化可以调节器件的电流开关比和开启电压,实现由耗尽型... 详细信息

利用Silvaco TCAD器件模拟软件研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件势垒层的厚度、沟道宽长比和掺杂浓度对器件的转移特性和跨导曲线的影响。结果表明,器件势垒层厚度的变化可以调节器件的电流开关比和开启电压,实现由耗尽型器件向增强型器件的转变;沟道宽长比的改变可以调节器件的开启电压,并且随着沟道宽长比的增加,栅极电压控制量子阱中二维电子气的能力增强;势垒层适量掺杂提高了输出电流,并且使跨导的峰值增大,但过度掺杂会造成器件不易关断情况出现。

关键词： GaN 二维电子气 HEMTs 结构设计

基于新型钽掺杂HfO介质层TFTs的制备及机理研究

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半导体光电 2022年

作者：刘雨胡梦真宋增才张东武汉大学物理科学与技术学院华北水利水电大学物理与电子学院

二氧化铪(HfO)是一种具有代表性的高介电常数材料，本文采用脉冲激光沉积法制备HfO薄膜时，通过掺入金属钽(Ta)离子很明显的提升了HfO薄膜的介电性能．研究了脉冲激光沉积法制备钽掺杂HfO(THO)薄膜在不同氧分压(0%、10%、25%和50%)气氛...

二氧化铪(HfO)是一种具有代表性的高介电常数材料，本文采用脉冲激光沉积法制备HfO薄膜时，通过掺入金属钽(Ta)离子很明显的提升了HfO薄膜的介电性能．研究了脉冲激光沉积法制备钽掺杂HfO(THO)薄膜在不同氧分压(0%、10%、25%和50%)气氛下的电容电压特性，计算出其电容等效厚度分别为9.0、8.6、6.5和7.5nm．在氧分压为25%的气氛中沉积的钽掺杂HfO薄膜，具有23.7的最大等效介电常数．此外，制备了基于该介质层的非晶态铟镓锌氧薄膜晶体管(α-IGZO TFTs)．通过电学特性测试，发现基于该栅介质层的α-IGZO TFTs比基于HfO栅介质层的晶体管表现出更优异的器件性能．基于该钽掺杂HfO薄膜栅介质层的薄膜晶体管的开启电压、载流子饱和迁移率、电流开关比分别为0.57 V、22.5 cmVs、2.5×10。

关键词：

非晶氧化物薄膜晶体管的制备及电学性能综合性教学实验设计与实践

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实验技术与管理 2022年第8期39卷 181-184,188页

作者：许磊胡梦真宋增才张新楠华北水利水电大学物理与电子学院河南郑州450046

文章设计了非晶氧化物薄膜晶体管制备及电学性能综合性教学实验项目。实验教学实践表明,通过真空溅射镀膜、器件微加工及性能检测等多个实验环节的设计,有助于学生认识电子材料与器件对信息时代的基石作用,了解新型显示和智能终端领域... 详细信息

文章设计了非晶氧化物薄膜晶体管制备及电学性能综合性教学实验项目。实验教学实践表明,通过真空溅射镀膜、器件微加工及性能检测等多个实验环节的设计,有助于学生认识电子材料与器件对信息时代的基石作用,了解新型显示和智能终端领域的前沿技术及国家的重大需求。将多个实验内容有机关联成一个综合性教学实验项目,有利于学生理解复杂工程问题的内涵。

关键词：非晶氧化物半导体磁控溅射退火实验设计薄膜晶体管

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基于人脸检测的汽车防儿童误锁系统

科技通报 2022年第12期38卷 34-38,51页

作者：刘雨党青聪宋增才华北水利水电大学物理与电子学院郑州450046 北京邮电大学电子工程学院北京100876

为了减少儿童被误锁车内事故的发生,设计了一个可进行汽车内实时人脸检测并完成信息反馈的系统,用以提醒车主及时发现车内是否有儿童被误锁。该系统基于树莓派4B 4G版嵌入式平台,在车内摄像头采集到图像之后,利用Yolov4-tiny(You only l... 详细信息

为了减少儿童被误锁车内事故的发生,设计了一个可进行汽车内实时人脸检测并完成信息反馈的系统,用以提醒车主及时发现车内是否有儿童被误锁。该系统基于树莓派4B 4G版嵌入式平台,在车内摄像头采集到图像之后,利用Yolov4-tiny(You only look once vision4-tiny)算法在人脸检测中的优势,进行功能实现,当实时检测到车内有儿童时发送邮件提醒车主。对车内儿童正面、侧面和有遮挡的情况进行测试,结果表明该系统可以满足对车内有儿童存在的不同情况进行实时检测,检测准确率较高且具有较好的环境适应能力。

关键词：汽车防儿童误锁人脸检测树莓派 Yolov4-tiny

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甲烷氧化菌和光合菌共培养生产单细胞蛋白

甲烷氧化菌和光合菌共培养生产单细胞蛋白

作者：宋增武哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

本论文使用含有光合菌等伴生菌的甲烷氧化菌Methylosinus trichosporium OB3b作为菌种,通过仅甲烷氧化菌生长、仅光合菌生长的选择性培养和甲烷氧化菌-光合菌共培养,发现了甲烷氧化菌和光合菌之间存在协同促进作用。通过对气体比例、光... 详细信息

本论文使用含有光合菌等伴生菌的甲烷氧化菌Methylosinus trichosporium OB3b作为菌种,通过仅甲烷氧化菌生长、仅光合菌生长的选择性培养和甲烷氧化菌-光合菌共培养,发现了甲烷氧化菌和光合菌之间存在协同促进作用。通过对气体比例、光照条件、金属离子及氮磷源等培养基组分的考察,以最大光密度OD600以及细胞干重为主要考察指标,使用MATLAB2018b中的Logistic函数对细胞光密度OD600进行生长曲线拟合,确定菌体生长条件,并对单细胞蛋白(Single Cell Protein,SCP)的产率进行计算,建立了一种甲烷氧化菌-光合菌生产SCP的共培养体系。(1)首先进行了仅甲烷氧化菌和仅光合菌生长的选择性培养,通过平板培养观察菌落形态;进行甲烷氧化菌和光合菌细胞内外物质对彼此生长的影响,发现细胞内物质对彼此间的生长促进明显,添加甲烷氧化菌胞内物质的光合菌最大光密度值OD600为1.18,细胞干重为0.367 g/L,而未添加甲烷氧化菌细胞内物质的光合菌最大光密度值OD600为0.99,细胞干重为0.333 g/L,说明甲烷氧化菌的细胞内物质对光合菌的生长具有促进作用。未添加光合菌细胞内外物质的甲烷氧化菌最大光密度OD600为0.885,细胞干重为0.236 g/L,而添加光合菌细胞内物质的甲烷氧化菌最大光密度OD600为1.175,细胞干重为0.485 g/L,细胞干重提高了 2.06倍,并且发现添加细胞内物质的甲烷氧化菌的具有更高的生长速率,说明光合菌的细胞内物质对甲烷氧化菌的生长有明显促进作用;在限制培养基中氮源时,仅甲烷氧化菌生长的最大光密度OD600仅有0.227,细胞干重为0.05 g/L,而进行甲烷氧化菌-光合菌共培养的最大光密度OD6000为0.511,细胞干重为0.13 g/L,其光密度值和细胞干重分别提高了 2.26倍和2.6倍,可能是因为光合菌的生物固氮为共培养体系提供了氮源促进了 SCP产量;在正常的含氮源培养基下,探究光合菌的存在能否提高甲烷氧化菌对甲烷的吸收,在100 mL的液体培养中,仅甲烷氧化菌生长的甲烷消耗总量为0.1108 g,SCP产率为0.323 g DCW/g CH4,细胞干重为0.358 g/L,甲烷氧化菌-光合菌共培养的甲烷消耗总量为0.1252 g,SCP产率为0.349 g DCW/g CH4,细胞干重为0.435 g/L,说明光合菌可以促进甲烷氧化菌对甲烷的同化,提高了 SCP产量。进行了 16S rRNA检测,甲烷氧化菌-光合菌共培养条件下,甲烷氧化菌的相对丰度为46.25%,光合蓝细菌的相对丰度为10.9%,说明在整个共培养体系中,以甲烷氧化菌为主,光合菌为辅。(2)探索最佳气体比例对共培养体系生产SCP的影响,光照时间为12 h,光照强度为10μmol/m2·s-1时,进行甲烷氧化菌-光合菌共培养,发现最适气体比例CH4:O2:CO2(v/v)为3:1:1,具有最大的OD600为1.108,细胞干重为0.428 g/L,与其他气体比例的组进行对比具有最大的SCP产量和最快的生长速率,发现在一定范围内CH4和O2体积比越大,SCP产量越高,说明在甲烷氧化菌同化甲烷时,甲烷和氧气的含量影响着SCP产量。进行最佳光照强度对共培养体系产SCP的影响,光照时间为12 h,在上述最佳气体比例的条件下,进行甲烷氧化菌-光合菌共培养,发现最适的光照强度为30μmol/m2·s-1,此时最大OD600为1.166,细胞干重为0.477 g/L。当光照强度超过30μmol/m2·s-1,SCP产量降低,说明适度的光照强度对整个共培养体系生产SCP是有益的,但是过强的光照强度会抑制菌体生长,影响SCP产量。将仅甲烷氧化菌生长和仅光合菌生长的菌种进行不同接种比例对共培养体系产SCP的影响,光照时间为12h,在最佳的培养条件下,当接种比例仅甲烷氧化菌生长菌种:仅光合菌生长菌种为(3:1)时,可以获得最大的OD600为1.176,细胞干重为0.484 g/L,而其他接种比例的条件下,SCP的产量均较低,说明在甲烷氧化菌和光合菌共培养体系中光合菌初始接种比例应该适度,太多会与甲烷氧化菌竞争培养基中的营养成分,太少不会对甲烷氧化菌生长提供足够帮助。(3)在上述最佳的培养条件下,改变培养基中H2PO4-、Fe3+、Mg2+、NH4+、NO3-、Cu2+浓度,来确定培养基成分对共培养体系SCP产量的影响。结果显示,当KH2PO4为0.3 g/L时的最大光密度OD600为1.115,细胞干重为0.433 g/L,超过此最佳浓度,SCP产量开始降低,生长速率也开始下降,可能是高浓度磷酸盐抑制甲醇脱氢酶的活性,限制了甲烷氧化菌生长;当FeCl3浓度为200μg/L时的最大光密度O

关键词：甲烷氧化菌光合菌甲烷单细胞蛋白共培养体系

乡村振兴战略下三农投入、人口回流与农村消费扩容升级——理论分析与实证检验

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商业经济研究 2024年第14期 80-83页

作者：钟学娥丁增才吉利学院马克思主义学院四川成都610000 伦敦国王学院英国伦敦2HE432

为检验三农投入、人口回流、农村居民消费扩容升级之间的关系,本文在理论分析的基础上,基于地级市面板数据检验了三农投入对农村居民消费规模、消费结构的影响与作用,并进一步考察了人口回流在三农投入与农村居民消费扩容升级中的中介... 详细信息

为检验三农投入、人口回流、农村居民消费扩容升级之间的关系,本文在理论分析的基础上,基于地级市面板数据检验了三农投入对农村居民消费规模、消费结构的影响与作用,并进一步考察了人口回流在三农投入与农村居民消费扩容升级中的中介作用。结果显示,三农投入可以显著提高农村居民消费规模,并优化消费结构;三农投入能明显拉动农村人口回流;人口回流的中介作用显著;区域异质性分析显示,西部地区的人口回流并没有对农村居民消费扩容升级发挥显著的带动作用。据此,建议持续加大三农投入以带动农村居民消费扩容升级,强化对农村金融机构的扶持力度以扩展农村居民资金渠道,提高西部地区农村基础设施水平促进人口回流。

关键词：三农投入人口回流农村居民消费中介作用

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森林碳汇的碳资产价值评估方法

统计与决策 2024年第10期40卷 34-39页

作者：徐新扩王丽君宋增禄首都经济贸易大学金融学院北京100070 中诚信国际信用评级有限责任公司北京100010

森林碳汇是实现碳中和的重要途径之一,如何评价其经济价值是重要的理论与现实问题。文章将碳资产价值理论引入森林碳汇领域,提出一种评估森林碳汇碳资产价值及分析其影响因素敏感性的方法,继而通过实例估计某森林碳汇项目碳资产价值的... 详细信息

森林碳汇是实现碳中和的重要途径之一,如何评价其经济价值是重要的理论与现实问题。文章将碳资产价值理论引入森林碳汇领域,提出一种评估森林碳汇碳资产价值及分析其影响因素敏感性的方法,继而通过实例估计某森林碳汇项目碳资产价值的合理值,并对该项目碳资产价值的影响因素进行敏感性分析。研究表明:(1)森林碳汇具有较高的、可度量的碳资产价值;(2)碳资产理论能够为森林碳汇经济价值的评估和计量提供一种新的方法;(3)森林碳汇的经济价值主要取决于项目碳汇量和碳汇价格,与碳汇价格变动相比,项目碳汇量变动对森林碳汇碳资产价值具有更大的影响。

关键词：森林碳汇碳资产碳减排生物量扩展因子法

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循环流化床锅炉快速变负荷调节技术研究进展

中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2279-2291,I0016页

作者：汤仔华宋国良宋维健及增才孙丽伟中国科学院工程热物理研究所北京市海淀区100190 中国科学院大学北京市石景山区100049

在“碳达峰”与“碳中和”背景下,煤电是我国目前可再生能源大规模消纳的最经济调节电源。循环流化床燃烧技术因具有低负荷稳燃能力强、污染物控制成本低、负荷调节范围宽等独特优势在煤电深度灵活调峰中担当重要角色,但其独特的燃烧方... 详细信息

在“碳达峰”与“碳中和”背景下,煤电是我国目前可再生能源大规模消纳的最经济调节电源。循环流化床燃烧技术因具有低负荷稳燃能力强、污染物控制成本低、负荷调节范围宽等独特优势在煤电深度灵活调峰中担当重要角色,但其独特的燃烧方式导致变负荷速率慢,无法满足未来可再生能源大规模并网的调节需求。该文结合循环流化床锅炉的燃烧原理及应用场景,深入分析制约循环流化床锅炉变负荷速率的关键影响因素,包括循环灰的流动惯性、燃料的反应惯性、床料与耐火耐磨材料的传热惯性、污染物排放等。此外,对可行的循环流化床快速变负荷调节技术进行探讨与分析,可为我国燃煤循环流化床锅炉深度与快速灵活调节技术的工业应用提供一定参考。

关键词：循环流化床灵活调峰流动惯性反应惯性传热惯性快速变负荷