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非对称几何条件下激光场中氦原子碰撞单电离的三重微分散射截面研究

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非对称几何条件下激光场中氦原子碰撞单电离的三重微分散射截面研...

作者：雷琦晖辽宁大学

学位级别：硕士

电子一原子碰撞离化并发生散射现象是近年来颇受关注的一个研究课题。作为一种研究原子核中电子分布的重要方式,将不同强度的激光场引入进行辅助的(e,2e)反应给我们带来研究问题的新视角,拓宽了研究思路。本文研究了单电离情况下,快电... 详细信息

电子一原子碰撞离化并发生散射现象是近年来颇受关注的一个研究课题。作为一种研究原子核中电子分布的重要方式,将不同强度的激光场引入进行辅助的(e,2e)反应给我们带来研究问题的新视角,拓宽了研究思路。本文研究了单电离情况下,快电子对弱激光场中的氦原子碰撞散射的三重微分散射截面的情况,理论计算方法是以一级Born近似方法为基础,以便尽可能的简化计算来研究该反应,同时有关氦原子中的电子运动方式则是选用了类氢原子的处理方法。研究选用的激光场属于低频电磁场,以脉冲波包的方式进行传播,需要注意的是氦原子的库仑场所引起的电场强度远远大于激光场自身的强度。本文对共面非对称几何条件及非共面非对称几何条件下的快电子碰撞单电离氦原子的过程进行了计算,采取控制变量法分别对不同参数因子加以调整,来研究它们的变化对三重微分散射截面带来的影响。其中入射电子能量1keV是固定参数,碰出电子能量在5-18eV之间选取。接下来我们在此基础上选取不同的激光场方向和强度,进一步深入研究激光场参数的差异性对三重微分散射截面所产生的作用及其影响程度。将快电子碰撞单电离氦原子处于场自由情况和加入激光场条件的三重微分散射截面进行成像分析,激光场对于Binary峰具有明显的提升和放大效果,相比之下对Recoil峰影响作用较小。综合分析结果可知,我们选取的三种激光场方向a//动量转移方向△、a//入射电子方向k和a⊥散射平面均不影响三重微分散射截面的对称性,其中第二种方向下的激光场使对称轴发生了一定角度的偏转。同时Binary峰和Recoil峰的峰值产生了一定程度的改变,不过仍基本处在90。和270。附近。

关键词：碰撞离化非对称三重微分散射截面激光场

雪崩光电二极管的Monte Carlo模拟及器件制作

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雪崩光电二极管的Monte Carlo模拟及器件制作

作者：张诗伯华中科技大学

学位级别：硕士

在长距离的光纤通信系统中,由于传输损耗而造成光信号微弱问题十分突出。雪崩光电二极管(APD)由于其内部增益,灵敏度通常比PIN二极管高50 dB。高速APD因为高灵敏度和足够的速率被列入下一代光传输系统的规划中。其中InP/InGaAs APD在10G... 详细信息

在长距离的光纤通信系统中,由于传输损耗而造成光信号微弱问题十分突出。雪崩光电二极管(APD)由于其内部增益,灵敏度通常比PIN二极管高50 dB。高速APD因为高灵敏度和足够的速率被列入下一代光传输系统的规划中。其中InP/InGaAs APD在10Gbit/s以及更高速率的光通信系统中已有广泛的应用。近年来,由于InAlAs材料具有优秀的离化特性和更宽的带隙,使得InAlAs/InGaAs APD受到重视。但相比于InAlAs材料,InP APD的相关工艺更加成熟、产品可靠性也更好。因此,本文主要研究了适用于25 Gbit/s及更高速率的InP/InGaAs APD,并探索了基于空间离化的级联结构InP APD。为了研究和优化高速APD器件,本文对随机路径长度(RPL)模型针对吸收渐变电荷倍增分离(SAGCM)APD做了相应的扩展。并采用静态电场蒙特卡罗(MC)碰撞离化模型对电荷层的离化系数做了修正,并对其进行了验证。RPL模型所得脉冲响应通过延时、权重处理计算出器件的整体响应。再通过该脉冲响应结合暗电流、码间串扰(ISI)和带宽限制增益计算出相应的误码率(BER),从而得到各层参数对器件灵敏度的影响。相比于直接使用MC模型对整体器件进行模拟,该修正的RPL模型在保证精确度的同时大幅降低了模拟所需时间。所模拟结果显示出电荷层对高速SAGCM APD性能有很大影响,并且由于其相对于倍增层厚度更具有可调性的特点,从而可以起到在保证灵敏度的同时依据现有工艺来调节外延层离化区域结构参数的作用。对于InP低噪声级联APD的探索,本文首先通过MC模型对相应物理机制进行了分析,并分析验证了其可行性。再采用修正的弛豫效应理论(DSMT)模型和RPL模型分析了其增益-噪声特性、频率响应特性以及级联数目和外延层参数对其性能的影响,并在此基础上对外延层结构进行了简化和优化。此外,本文使用以锁相放大器为核心的测试平台对InP级联APD的I-V特性和噪声特性进行了测试。测试结果显示级联结构InP APD的噪声特性较体材料而言有显著改善。

关键词：雪崩光电二极管碰撞离化电荷层高速低噪声灵敏度

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激光场作用下电子离化氢原子的研究

激光场作用下电子离化氢原子的研究

作者：张亚楠辽宁大学

学位级别：硕士

现代物理学广泛关注碰撞问题,碰撞反应分为三类,弹性碰撞、非弹性碰撞、反应。本论文研究的是激光场辅助下的(e,2e)反应问题,选取氢原子为(e,2e)反应中的靶粒子,即为研究激光场辅助下电子碰撞离化氢原子的反应。对比有无激光场辅助下三... 详细信息

现代物理学广泛关注碰撞问题,碰撞反应分为三类,弹性碰撞、非弹性碰撞、反应。本论文研究的是激光场辅助下的(e,2e)反应问题,选取氢原子为(e,2e)反应中的靶粒子,即为研究激光场辅助下电子碰撞离化氢原子的反应。对比有无激光场辅助下三重微分散射截面的变化。在处理问题中,我们应用了实验满足的玻恩近似条件,并用一级玻恩近似的方法分析计算问题,再应用密度矩阵理论知识按纯态和混合态得分类来分析碰撞离化过程中的波函数的形式,计算出跃迁矩阵元及三重微分散射截面TDCS的值。离化反应产生两个峰,分别称为binary峰和recoil峰。在反应过程中,recoil峰的变化比较复杂,我们不作比较,所以论文中主要比较和分析在有无激光场及激光场参数、散射角度等数值变化等时对binary峰产生的影响,在三重微分散射中使其中一个变量变化,控制其他量不变,然后改变变量,分别作出三重微分散射截面的图像,分析对比binary峰的变化,发现binary峰在有激光场时有一定的提升。几何条件分别研究共面非对称几何条件和非共面对称两种几何条件,激光场方向分别研究激光场平行于散射过程中产生的动量差值,即动量转移方向、激光场平行于电子的入射方向,还有激光场与散射截面相垂直的三种情况。实验中选取的激光场为弱场,当激光场足够弱时,可视为氢原子此时不受影响,处于纯态;当激光场虽然是弱场但达到一定强度时,在激光场作用下处于混合态。然后分别讨论纯态和混合态两种不同状态的散射过程。

关键词：碰撞离化激光场三重微分散射截面跃迁矩阵元 Binary峰

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SiC纳米线的场发射性质

SiC纳米线的场发射性质

作者：李延辉天津理工大学

学位级别：硕士

本文系统地研究了SiC纳米线的制备和场发射性能,探讨了SiC纳米线的场发射机制,简单对比了SiC纳米线与碳纳米管的场发射性能。我们采用碳纳米管模板法成功合成了SiC纳米线,其关键步骤包括:用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术生长碳... 详细信息

本文系统地研究了SiC纳米线的制备和场发射性能,探讨了SiC纳米线的场发射机制,简单对比了SiC纳米线与碳纳米管的场发射性能。我们采用碳纳米管模板法成功合成了SiC纳米线,其关键步骤包括:用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术生长碳纳米管,然后用磁控溅射法在碳纳米管表面沉积Si原子,并在1100℃进行高温后退火处理。并能通过调节碳纳米管的制备参数控制SiC纳米线的形貌。且采用了SEM、Raman光谱、XPS等手段对合成的SiC纳米线进行了表征。制备的SiC纳米线具有较好的场发射性能,开启电场约为8.0V/μm,阈值电场约为13.0V/μm。由于SiC纳米线的定向性很差,据此指出SiC纳米线除了顶端可以发射电子外,其侧面也能参与场电子的发射。对不同形貌的SiC纳米线场发射性能的研究表明,在SiC纳米线定向性不好的情况下,长径比并不是影响场增强因子的最关键因素。SiC纳米线的场发射I-V曲线存在两类不连续性。一类不连续性与碳纳米管是否完全转变成SiC纳米线有关;另一类是一种场发射电流的量子化现象,是由电场渗透和量子限制效应共同导致的。由此,我们提出了一个SiC纳米线的场发射机制:由于电场的渗透作用,使SiC纳米线的表面能带发生弯曲,这可使导带边处于费米能级以下,从而使大量电子积累在端部或侧边,由于量子限制效应使这部分电子的能量发生量子化;不同电场强度下,电子在各能级间的布居情况显著不同,且不同能级上的电子透射系数相差较大,由此导致了发射电流的量子化现象。不同阴阳极间距对SiC纳米线场发射性能有较大影响。阴阳极间距增加有效发射面积也随之增加,最后趋于一个常数,而且场增强因子与阴阳极间距也有类似的依赖关系。场发射过程中SiC纳米线在高电场的作用下出现了负微分电导现象,并提出了一个碰撞离化模型进行了解释。场发射时,电子在强的电场作用下会形成过热电子,在SiC纳米线的输运过程中会碰撞杂质中心和晶格并使他们离化,这使SiC纳米线的电导率显著变大。因此在大的场发射电流情况下降落在真空和SiC纳米线上的分压不再随高压源的输出电压升高而升高,相反由于输出电压大部分降落在保护电阻上,反而降低,由此出现了负微分电导现象。此外碰撞离化模型还可用来解释SiC纳米线场发射过程的电子供应机制。对比相似形貌的SiC纳米线和碳纳米管的场发射性能表明,SiC纳米线具有更低的开启电场,在假设他们具有相同的场增强因子后,通过碳纳米管的功函数估算了SiC纳米线的有效功函数,发现其功函数比碳纳米管低很多,约为2.0eV。

关键词： SiC纳米线碳纳米管场发射电场渗透碰撞离化有效功函数

p型多晶硅薄膜晶体管在动态负偏置温度应力下的退化研究

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p型多晶硅薄膜晶体管在动态负偏置温度应力下的退化研究

作者：周洁苏州大学

学位级别：硕士

本文主要研究了p型多晶硅薄膜晶体管（Thin Film Transistor, TFT ）在动态负偏置温度（Negative Bias Temperature, NBT）应力下的退化特性。首次观察到了器件在动态NBT应力下的两阶段退化现象。在第一阶段Vth向正向漂移,在很长一段应... 详细信息

本文主要研究了p型多晶硅薄膜晶体管（Thin Film Transistor, TFT ）在动态负偏置温度（Negative Bias Temperature, NBT）应力下的退化特性。首次观察到了器件在动态NBT应力下的两阶段退化现象。在第一阶段Vth向正向漂移,在很长一段应力时间之后Vth出现回转现象向负向漂移。本文认为动态NBT应力下的动态效应是引起Vth正向漂移主要因素。动态效应强烈的依赖于脉冲的幅度以及脉冲下降沿,幅度越高、下降沿越快动态效应的影响越明显。动态效应下氧化层中产生了大量的固定负电荷引起了器件Vth的正向漂移。在动态效应饱和后,直流负偏置温度不稳定（Negative Bias Temperature Instability, NBTI）产生的晶界缺陷态导致了Vth的负向漂移。本文提出了在动态NBT应力下的氧化层负电荷产生模型,扩散进入氧化层的水汽以及脉冲应力下降沿时在沟道与源漏之间耗尽区产生的碰撞离化效应认为是退化模型的两个关键因素。并通过SILVACO软件模拟以及验证实验对所提出的模型进行验证。此外,本文首次观察到了动态NBT应力后亚阈值区hump由产生到逐渐增大再逐步消失的过程。研究发现当动态效应主导器件的退化时,能够观察到hump现象,且随着应力幅度的减小hump出现和消失的时间延后。在高温时,与动态效应一样hump现象也受到抑制。基于本文提出的动态NBT应力下的退化模型,我们认为边缘寄生器件的存在以及其在动态NBT应力后不同时间段退化量的不同是引起亚阈值区hump产生和消失的原因。通过构建由一个中心器件和两个边缘寄生器件组合而成的器件,模拟应力后的中心器件和边缘器件的不同Vth漂移量来拟合实验器件亚阈值区的hump现象,很好的验证了动态NBT应力下的退化模型。

关键词：多晶硅薄膜晶体管负偏置温度不稳定动态效应碰撞离化 hump

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国外无机晶体发光研究概况

国外信息显示 1973年第Z1期 1-34页

作者：徐叙瑢许少鸿戴仁崧张新夷国外发光研究概况调查小组

发光学的研究目的主要有二:第一,创造新型光源,寻找以各种形式的能源获得发光的途径,以用于近代的照明,信息探测、传递及显示技术,景物的显像技术等;第二,透过发光现像研究发光体的结构、在其中发生的主要物理过程、光的本质、光与物

关键词：场致发光材料发光现象碰撞离化高场畴 ZnS 异质结器件电致发光材料半导体结发光中心 GaAsP 激光效率量子效率晶体

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埸致发光

物理通报 1961年第3期 101-110页

作者：范希武

将一种发光材枓置于两个平行的平板电极间(其中一个电极必需是透明的),在两个电极上加上电压就能发出光来的现象称为场致发光。图1为场致发光的示意图。早在1923年,

关键词：发光材料光电导材料外加电压碰撞离化激活剂光学材料光电导体发光中心亮度波形

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场致发光理论(一)

发光学报 1972年第4期 15-24页

作者：张新夷

1936年,Destriau发现悬浮在绝缘介质中的ZnS—Cu粉末在交变电场作用下发光,这称为Destriau效应,或本征场致发光。这篇报告的作者总结了自1936年以来对这一现象所观测到的二十种比较重要的实验结果,并简单回顾了对这一现象所作的一些比... 详细信息

1936年,Destriau发现悬浮在绝缘介质中的ZnS—Cu粉末在交变电场作用下发光,这称为Destriau效应,或本征场致发光。这篇报告的作者总结了自1936年以来对这一现象所观测到的二十种比较重要的实验结果,并简单回顾了对这一现象所作的一些比较典型的理论解释。作者认为,当前对场致发光过程的物理解释仍然是很不清楚的。

关键词：场致发光材料空穴发射电子电场作用电致发光材料载流子(半导体) 大气体电荷空间电荷 ZnS 势垒模型晶体表面碰撞离化半导体结

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Ⅱ—Ⅵ族异质结的场致发光

国外信息显示 1971年第10期 1-8页

Ⅰ—Ⅵ族化合物薄膜的直流场致发光,现在还处于它的幼年;但是,如果通过系统性的研究工作,在没有p—n同质结的情况下,解决了空穴的有效注入问题之后,它将具有重大的技术价值。本文综述空穴注入的现成方法及现有的各种材料的组合方式。列... 详细信息

Ⅰ—Ⅵ族化合物薄膜的直流场致发光,现在还处于它的幼年;但是,如果通过系统性的研究工作,在没有p—n同质结的情况下,解决了空穴的有效注入问题之后,它将具有重大的技术价值。本文综述空穴注入的现成方法及现有的各种材料的组合方式。列举了它们的优缺点,并在结语中建议一种新的方式。

关键词：场致发光化合物电致发光空穴注入同质结半导体结异质结碰撞离化 ZnS ZnTe 晶体