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关键词： 核外电子   能量最低原理   构造原理   公开课   电子排布式   原子结构   教学设计   哈尔滨市  

关键词： ZnO纳米线   线状结构   pn结   紫外探测器   3D探测   压电效应  

摘要： 紫外光探测和压电性能研究一直是ZnO一维纳米结构在光、电领域研究的重点课题。本文以基于线状金属丝衬底的pn结为出发点，分别进行了基于线状Ni丝上的p-NiO/n-ZnO纳米线异质结的制备、形貌分析、光电性能和压电性能测试和研究等工作。其主要结果如下： （1）利用简单快捷的化学气相沉积法在镀金的Ni/NiO丝上成功制备了长约5μm，直径在30nm左右的ZnO纳米线；在-5V-5V范围内，Pt丝和ZnO的接触为欧姆接触，不会对本实验所测结果的分析造成影响。ZnO纳米线的吸收曲线表明用365nm的紫外光照射器件会得到较强的光电响应，最后分析了ZnO纳米线的生长机理。 （2）该结构的PL谱在380nm附近有较强的近带边发射（NBE）峰，而在520nm附近的深能级（DLE）峰的强度则可忽略不计，其结果表明该ZnO纳米线有着比较高的结晶度和较少的缺陷。对p-NiO/n-ZnO纳米线异质结的紫外探测性能研究表明，在1V偏压下，该器件对高压汞灯发射的365nm紫外光有明显的光电相应，相应时间和恢复时间分别为7.5s和8.6s。改变偏压大小以及转动该线状结构的角度后，其紫外光相应特性依旧保持稳定，表明该器件能够进行3D光探测。 （3）通过自制探测台对该器件的压电性能进行了研究，结果表明随着压缩形变的增加光响应电流的强度也随之提高，并从能带变化的角度出发对光电流增强的现象进行了解释。

关键词： SCF   含时密度泛函   电离能   亲合能   化学硬度   光学吸收谱  

摘要： 本文用delta自洽场(△-SCF)方法和含时密度泛函理论(TDDFT)方法系统地计算了C60、C70、PC61BM和PC71BM分子的电离能、亲合能、化学硬度,还计算了前三种分子的紫外-可见-近红外(UV-Vis-Nir)光学吸收谱。计算结果与已有的实验结果能够较好地符合,表明第一性原理计算是预测富勒烯分子及其衍生物低能激发态的可靠方法。 在PC61BM的UV-Vis-Nir计算中发现边链电子直接参与跃迁,而不是仅仅在于降低了分子的对称性。这是本文的最重要结果,为设计有机太阳能电池的受体材料提供了重要的思路。

关键词： 磁性纳米管   磁矩   相变温度   补偿温度   磁滞回线  

摘要： 由于磁性纳米管的中空特性，使其表现出独特的物理性能，如表面效应、优良的吸附性能等，因而在磁记录、药物负载和靶向治疗等生物方面、催化化学等方面都存在着很大的发展潜力。研究磁性纳米管的相变的微观机制和磁化特性具有着重要意义。本文针对六角结构和正方结构的磁性纳米管建立微观理论模型，在考虑磁晶各向异性和横场的共同作用下，详细的研究了各类物理参数对磁性纳米管的相变和磁化特性的影响。 六角结构的亚铁磁纳米管的磁矩曲线类型出现了Néel理论所预言的Q、P、N型曲线，还出现了新的曲线类型，即在磁矩曲线上出现两个补偿点。这一现象在研究各参数对补偿温度的影响中得到证实，随着磁晶各向异性、横场、交换作用的变化，补偿温度曲线均出现了含有两个补偿点的区域，尤其是在D aJa变化时，补偿温度曲线还会出现两个含有两个补偿点的区域，另外，补偿温度曲线的形状各异，例如“S”型，“八爪鱼”型。相变温度随着磁晶各向异性和表面交换作用的增加而增加，随着横场和层间交换作用的增加而减小，且在D aJa和aJa变化时存在临界值。磁化率和比热曲线在相变点处出现典型的二级相变特征。内能随着温度的升高而增加，到达相变点时出现拐点，之后增加速度减慢。系统矫顽力随Db Ja和J bJa的减小而减小，随aJa的减小而增大。各物理参数相互竞争的结果使得系统出现亚稳态，导致磁滞回线出现多个环。 正方结构的纳米管的总平均磁矩曲线的形状受到表面子格的影响较大。在一定物理参数范围内，磁矩曲线中出现了两个或三个补偿点。与同样结构的纳米线相比，纳米管的总的平均磁矩的绝对值要小、相变温度低。磁化率、相变温度以及内能比热的变化规律与六角结构的纳米管相类似。磁滞回线也会出现多环现象。

关键词： 扩散炉   太阳能电池   PN结   均匀性  

摘要： 传统能源的日益枯竭及其带来的环境污染催生了新能源技术的发展。太阳能技术的快速发展，也迫切要求太阳能电池生产装备的创新开发。设计全自动、高效的通过式扩散炉对推动我国硅太阳能电池全自动扩散装备产业的发展具有重要现实意义。 本文基于上海市科委“节能减排技术开发与应用”项目《高效晶硅电池PN结制程工艺及全自动装备研制》，结合目前太阳能电池扩散装备的发展趋势，对太阳能电池片扩散工艺进行分析，设计一台连续式通过式扩散装备，并对装备的各项性能进行实验验证，为提升太阳能电池片的整体均匀性提供技术支持。 首先，进行太阳能电池扩散理论研究，包括扩散基础理论、影响扩散的因素、连续通过式扩散方法。着重对连续通过式扩散机理进行分析，建立数学模型和设定相关边界条件，并进行数值仿真，验证连续通过式扩散的均匀性。 其次，根据连续通过式扩散工作原理设计了通过式扩散炉的总体结构，并且对其行舟系统，炉门系统，气路系统，温控系统和上位机界面进行设计。 最后，对通过式扩散炉样机进行各项性能的实验，验证了通过式扩散炉样机的各项性能均能达到连续通过式扩散的要求和生产要求。根据试生产得到的样片方块电阻数据可知，试生产出的样片均匀性有明显提高。验证了连续通过式扩散方法的可行性，为扩散工艺的优化提供装备支撑。 本文设计的通过式扩散炉已完成试生产，进入优化和推广应用阶段。

关键词： 核磁共振   CPMG序列   磁矩   磁化强度  

摘要： 核磁共振测井是一门全新的技术,它直接测量地层流体中的氢原子信息,可直接得到地层中的孔隙度、渗透率等重要参数信息,不受岩石结构影响,因此一当它成功推出并应用于实际测井过程中,立即被誉为测井技术的神话。经过核磁共振测井已经应用了十多年,但是很多人对核磁共振测井理论还未弄清。文章主要从核磁共振测井基本理论入手,对核磁共振理论进行简要介绍,并对常用的核磁共振测井CPMG序列进行分析与说明。

关键词： 真空蒸发   掺杂ZnS   光电性能   PN结  

摘要： 硫化锌(ZnS)是Ⅱ-Ⅵ族直接带隙(约3.5eV-3.7eV)半导体化合物,未掺杂ZnS通常显高阻态,这大大限制了ZnS在现实中的应用中。本研究目的是为提高ZnS的光电性能,从而为其在太阳能电池、光电器件等方面得到更好的应用奠定基础。本文采用电子束蒸发制备ZnS薄膜,并重点研究了制备条件对ZnS:In薄膜性能的影响。并得到如下主要结果：1、***薄膜主要成分为沿(111)面择优生长的立方晶相ZnS,结晶性良好。掺杂浓度越大,掺杂薄膜存在的杂相越多。随着掺杂浓度的增加,掺杂薄膜电阻率先减小后增大,迁移率先增加后减小,载流子浓度急剧增大,最后维持在一个值附近。当掺杂量为6at.%时,薄膜的平均透过率约为85%,ZnS:In薄膜的电阻率低至0.045f2-cm,迁移率高达69.6cm2.v-1.s-1,薄膜的光电性能最佳。2、基片温度100℃C以下制备的ZnS:In薄膜无明显杂相。随着基片温度的升高,薄膜电阻率先减小后增大,载流子迁移率先增大后减小。当基片温度为100℃时,掺杂薄膜有最佳的光电性能。3、随着退火温度的升高,ZnS:In薄膜载流子浓度增加,电阻率先减小后增大,相对应的迁移率先增大后减小。退火时间对掺杂薄膜电学性能的影响类似于退火温度对掺杂薄膜光电性能的影响。存在最佳的退火温度为470℃,退火时间为2.5小时。4、本文还对Al掺杂ZnS以及Al-In共掺ZnS薄膜进行相类似ZnS:In薄膜光电性能的研究。对于ZnS:Al薄膜：当基片温度为150℃、掺杂浓度为6at.%、退火温度及时间分别为470℃和2.5h时,薄膜电阻率低至14.3Ω·cm；对于共掺薄膜：当基片温度为150℃,共掺杂比为lat.%(In)-5at.%(Al),退火时间为475℃及退火时间为2.5h时,共掺薄膜的电阻率低达3.9*10-3fΩ·cm。5、结合掺杂ZnS薄膜的最佳工艺参数,制备了一系列ZnS:In薄膜、Al-In共掺ZnS薄膜与SnS、CZTS、Si形成的PN结,并测试了相应的I-V曲线,制备出了性能较好的ZnS:In/Si、ZnS:Al-In/Si等PN结。综上所述,通过用电子束蒸发制备不同掺杂的ZnS薄膜,探索出了制备ZnS:In薄膜的最佳基片温度为100℃,最佳掺杂浓度为6at.%,最佳退火温度及时间分别为470℃和2.5小时。本论文所制备的ZnS:In薄膜性能优良,为发展ZnS系PN结起到了良好的推动作用。

关键词： Ni团簇   密度泛函理论   稳定性   磁矩  

摘要： 采用密度泛函理论(DFT)方法对Nin(n=1~9)团簇的结构,稳定性和磁性进行了详细的研究.得到了一些以前文献中没有提到的稳定结构,并与其它方法得到的结构进行了比较,得到的最稳定结构与实验结果相一致.团簇能量的二阶差分、分裂能、HOMO-LUMO能隙随团簇尺寸的演化都没有表现出明显的奇偶振荡行为,但在n=5、7时均有较大的值,说明相对应的团簇具有较高的稳定性、较低的化学活性.团簇磁性的研究表明团簇的平均每原子磁矩随团簇尺寸的增加有一定振荡,但有逐渐减小的趋势,n≥5时团簇的构型对团簇磁性的影响较小.

关键词： PN结   物理实验   温度测量  

摘要： 本文研究了PN结正向电压与温度关系实验中升温和降温、不同的升温速度对PN结正向电压的影响,实验发现:降温测量的不确定度小于升温测量结果。

关键词： 半导体   禁带宽度   PN结   单片机  

摘要： 针对采用光学法、电学法测量半导体禁带宽度时操作与数据计算都不够简便的问题,依据半导体物理学的基本规律:由半导体材料组成的PN结其正向电压VF和温度T在一定条件下具有高度的线性相关,利用常用物理实验仪器采集PN结的电压和温度信号,并加以放大和转换;单片机自动采集、存储、线性化放大和转换后的电压和温度信号,计算后显示测量结果.测量结果较准确、测量误差较小,用单片机对禁带宽度的实际测量可行、简便.