沈昌乐
,
王雪敏
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黎维华
,
阎大伟
,
赵妍
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罗跃川
,
彭丽萍
,
吴卫东
,
唐永建
材料导报
综述了太赫兹QCL(THzQCL)有源区结构设计与制备、波导结构设计和频率控制3方面的基本原理及研究进展.THzQCL有源区薄膜厚度、组分和掺杂浓度的精确控制是材料制备过程的关键.通过提高注入电流和器件温度的稳定性可以有效减小THzQCL线宽和提高频率稳定性.随着器件功率和频率特性的提升,THz QCL将在通讯、成像和谱分析等技术领域获得广泛的应用.
关键词:
太赫兹
,
QCL
,
有源区
,
波导
,
频率稳定性
胡永琴
,
曾体贤
,
陈太红
,
王茂州
,
彭丽萍
,
王雪敏
,
吴卫东
人工晶体学报
采用化学气相法自发成核的方式生长出φ4mm×5 mm ZnO单晶体.分析了化学气相输运机制,获得ZnO-C体系在生长过程中的压强为0.43 MPa,确定以扩散传输为主;设计了新的生长石英安瓿(锥角约为35°),让沿较快面生长的晶核能淘汰其他晶胚,易长大并形成单晶;X射线衍射测试晶体生长显露面为(002)面,其回摆曲线半峰宽为18arcsec;六边形的腐蚀蚀坑确定该面为ZnO(001)的Zn面,位错缺陷密度为103 cm-2量级.晶体在368 nm处出现了较强的紫外发光峰,属带边激子跃迁;紫外透过率在450～1000 nm内达65％,截止波长为390 nm,对应禁带宽度约为3.12 eV.结果表明,采用无籽晶化学气相法生长的ZnO晶体结晶度好,质量较高.
关键词:
ZnO
,
无籽晶化学气相输运
,
透过率
彭柱
,
曾体贤
,
陈太红
,
彭丽萍
,
王新明
,
王雪敏
,
吴卫东
人工晶体学报
研究了ZnO-C体系化学气相法生长ZnO单晶的Zn、CO、O2、CO2、ZnO气体热力学平衡过程,计算发现主要气相物种为Zn,CO.分析了Zn和CO在N2,Ar,He气体中的扩散系数,发现Ar气既可抑制Zn物质流传输,又可减缓Zn扩散系数随温度升高而递减的趋势,是较适宜的外加气体.建立了ZnO单晶气相生长一维传输模型,揭示了Zn的动力学输运过程,获取了三个温度梯度下(氩气背景压力分别为0 atm、0.5 atm、1 atm)Zn的物质流密度,以及温度梯度、背景压力对最大生长速率的影响.
关键词:
ZnO单晶
,
化学气相法
,
热力学
,
动力学
王雪敏
,
吴卫东
,
李盛印
,
陈松林
,
唐永建
,
白黎
,
王海平
稀有金属材料与工程
采用氟化氪(KrF)脉冲准分子激光烧蚀沉积(PLD)技术,在硅基体表面制备不同掺W时间的类金刚石薄膜(W-DLC).利用AFM、XRD、Raman、纳米压痕等手段分析和研究薄膜的表面形貌、结构以及部分性能.结果表明:W掺入后形成了α-W2C和WC相,并且没有明显改变薄膜中sp2和sp3键的含量,薄膜的表面粗糙度基本不受W掺入时间的影响,残余应力降低约1个数量级(二十几个GPa下降到几个GPa),硬度和弹性模量随W掺入时间的增加而逐渐降低.
关键词:
脉冲激光气相沉积
,
类金刚石薄膜
,
硬度
王茂州
,
曾体贤
,
胡永琴
,
彭丽萍
,
王雪敏
,
吴卫东
人工晶体学报
采用石墨辅助化学气相传输法生长了ZnO单晶体.利用XRD、金相显微镜和扫描电镜等对晶体结构和表面形貌进行研究,发现其表面由大量六边形台阶堆垛而成,单个晶粒呈六方伞状结构并始终显露(001)面.同一平面内台阶的大小、陡峭程度存在差异,台阶之间为平行走向.通过形成机制分析,获得生长体系的过饱和度σv约为7％,发现生长表面的腐蚀形貌为六边形平底蚀坑,确定在化学气相法中ZnO单晶呈台阶生长的主要条件是螺旋位错.
关键词:
氧化锌单晶
,
化学气相法
,
表面形貌
,
生长机制
王进
,
吴卫东
,
曹林洪
,
王雪敏
,
王瑜英
材料导报
二维蜂巢状结构的石墨烯拥有独特的电学特性,其极高的电子迁移率、异常的量子霍尔效应、室温下亚微米尺度的弹道输运特性使之成为电子元器件研究的热点.简要介绍了近年来石墨烯电学方面的发展概况,其中包括晶界、晶畴对电学性能的影响,石墨烯场效应晶体管,石墨烯量子点,石墨烯pn结,石墨烯电学性能在磁场中的应用和石墨烯相关衍生物的电学性质.
关键词:
石墨烯
,
电学
,
场效应晶体管
,
量子点
王茂州
,
曾体贤
,
彭柱
,
彭丽萍
,
王雪敏
,
吴卫东
人工晶体学报
采用石墨辅助化学气相运输法,对ZnO多晶原料进行提纯研究.通过反应机理分析和热失重(TG)实验,发现ZnO-C体系初始反应温度约为1000℃,在1200℃反应速率急剧增加,由此设计出提纯温场.在真空封结的石英安瓿中,通过反应、输运和重结晶过程,得到致密ZnO晶锭,呈淡黄色;X射线衍射谱与标准谱符合较好,无杂峰;等离子体质谱仪(ICP-MS)测试显示,晶锭中的杂质离子(尤其Ag、Cu、Pb等对器件影响较大的深能级、多能级重金属离子)明显减少.采用化学气相法提纯后的多晶体,可成为制备各种ZnO光电器件的高纯原料.
关键词:
氧化锌
,
化学气相运输法
,
热失重分析
,
提纯
王雪敏
,
曾小勤
,
吴国松
,
姚寿山
稀有金属材料与工程
研究了AZ31镁合金在钇离子剂量为5×1016,1×1017及5×1017 ions/cm2注入条件下的氧化性能.纯氧气氛、500℃下的氧化实验结果表明,钇离子注入能提高AZ31镁合金的抗氧化性能,而且随着注入剂量的增大,合金表面抗氧化性能提高越大.俄歇电子能谱(AES)和X光电子能谱(XPS)分析表明:钇离子注入以后,在镁合金表面形成了具有双层结构的氧化层,外层主要由MgO组成,而内层主要由Y2O3,MgO构成.这一新形成的氧化层有利于提高AZ31镁合金的抗氧化性能.
关键词:
AZ31镁合金
,
氧化
,
钇离子注入
王雪敏
,
曾小勤
,
吴国松
,
姚寿山
材料导报
概述了合金元素在镁合金抗氧化性能的作用.介绍了Ca、Be以及稀土元素对镁合金抗氧化性能的影响,并对相应的作用机理进行了分析.最后指出了合金化方法中存在的问题和发展方向.
关键词:
镁合金
,
合金元素
,
氧化
