ITO界面修饰对量子点发光二极管性能影响研究

对量子点发光二极管(QLED)的阳极氧化铟锡(ITO)进行修饰可有效提高器件的性能,分别利用UV光照法和UV光照溶液法对QLED的阳极ITO进行修饰,研究了阳极修饰对降低注入势垒,提高载流子空穴的注入效率的作用。实验结果表明:与UV光照法相比,UV光照溶液法可更有效调节电荷注入势垒,使电子空穴注入更加平衡。在过氧化氢和邻二氯苯的体积掺杂比例为1∶5,UV光照时间为15 min时,器件最高外量子效率达11.97%、最高发光效率达3.54 cd/A和最高亮度达14 194 cd/m2。     

水溶性CdTe量子点制备及光谱性能

采用N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)为修饰剂,制备了水溶性的Cd Te量子点。实验探讨了酸度、Cd与NAC摩尔比、Cd与Te摩尔比,以及反应时间对Cd Te量子点荧光性能的影响。结果表明:当mol(Cd)∶mol(Te)∶mol(NAC)为1∶0.3∶1时,Cd Te量子点荧光性能最好。通过测定量子点的紫外吸收光谱得出,随反应时间延长量子点的粒径从2.00 nm增加到3.69 nm。实验还通过红外光谱(IR)和X射线粉末衍射(XRD)对Cd Te量子点进行表征,结果表明在Cd Te量子点表面成功修饰了NAC。     

边缘原子修饰对扶手椅型MoS_2纳米带光学性质的影响

超快响应和高发光效率是光电器件追求的重要目标,MoS_2单层光探测器的本征响应时间短至3ps,而目前MoS_2单层发光效率低于0.01,要实现应用需要提高至0.7以上。实验上已经制备出MoS_2纳米带,且理论研究表明完美纳米带的激子结合能比单层更高,发光效率也有所提高,但仍然不能满足要求。通过第一性原理计算,我们发现,使用不同的原子饱和扶手椅型MoS_2纳米带的边界原子可以调控其带隙和费米面处能带的来源,进而可以调控其宏观介电常数和光吸收等性质。     

水溶性近红外荧光发射的PbS量子点的合成与表征

利用N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）作为稳定剂,合成了荧光性质良好的水溶性近红外发射的PbS量子点。系统考察了水相合成PbS量子点的主要影响因素,并通过TEM和XRD分别对其形貌和结构进行表征。结果表明,通过改变前体物质Pb／S,PIJ／NAC的摩尔比以及溶液的初始pH值,合成的PbS量子点显示强的近红外荧光,荧光发射峰在895nm到970urn间可调,表现出明显的量子尺寸效应。通过小鼠近红外成像实验初步证实本实验中合成的PbS量子点在生物医学成像,尤其在体内无损在位成像中具有良好的应用前景。     

ZnO透明导电薄膜制备及紫外辐照处理特性研究

ZnO作为一种典型的透明导电氧化物（Transparent conductive oxide,TCO）材料,具有同氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)相比拟的光电性能,其原料丰富、绿色环保、易于制备、生成成本低等优点使ZnO成为最有希望替代ITO的材料。本文以玻璃为衬底,利用量子点种子层作为缓冲层,采用传统水热方法制备了低成本ZnO透明导电薄膜,采用特殊的紫外光辐照工艺对薄膜进行后处理,探索薄膜生长参数和紫外光辐照处理工艺对其透光率和导电性的影响。结果表明,紫外辐照处理不影响薄膜的透光性能,而使材料的方块电阻降低3个数量级,数值从没处理时的1.5×105 Ω/□降低到 150 Ω/□,极大地提高了薄膜的电导率,为ZnO薄膜材料电导率的提高提供了一个简单高效的途径。     

圆化处理法制备高效大尺寸多晶黑硅太阳电池

采用金属辅助化学腐蚀法制备了多晶黑硅,并研究了极低浓度NaOH溶液对扩孔后黑硅结构的圆化作用及其对多晶黑硅太阳电池性能的影响。用扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)和量子效率(Quantum efficiency, QE)测试仪对黑硅表面形貌及黑硅电池性能进行了表征。结果表明,利用极低浓度的NaOH圆化扩孔后黑硅的尖端及棱角可以减少表面复合的影响。处理后的黑硅表面孔洞均匀且平滑,黑硅太阳电池400~900 nm可见光波段平均反射率为4.15%,批量生产的电池平均转换效率达到17.94%,比常规酸制绒工艺制备的电池平均转换效率提高了0.35%。     

MB8镁合金微弧氧化膜层耐蚀性研究

本文采用扫描电镜(SEM)、动电位极化曲线及电化学阻抗(EIS)等测试方法,研究了MB8镁合金微弧氧化后陶瓷膜层的耐蚀性能。结果表明:膜层表面分布着大量相对均匀的放电微孔,孔径在1~3μm之间;膜层分为三层,分别为过渡层、致密层和多孔层,其中致密层占总厚度的60%以上,约6~7μm。动电位极化曲线及电化学交流阻抗测试结果显示微弧氧化处理后镁合金的耐蚀性能得到显著提高。     

W18Cr4V钢稀土硫氮碳共渗对性能的影响

对W18Cr4V钢进行了稀土硫氮碳共渗研究。采用光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针等对共渗层的组织和结构进行了分析，并对渗层的硬度和耐磨性进行了测量。结果表明：W18Cr4钢经稀土硫氮碳共渗后表面形成了FeS,Fe3(CN)等化合物，稀土共渗提高其硬度和耐磨等性能。     

声学引导风洞高效低噪声风扇设计

运用任意涡风扇设计方法,进行声学引导风洞高效低噪声风扇设计.在设计过程中,通过调整叶片径向旋转系数分布优化叶片出口速度分布,通过合理匹配转子、定子数目及定子后掠角度来改善动静叶的干涉噪声.气动及声学性能试验表明,高效低噪声风扇设计点气动效率达到83.9%,相比引导风洞原风扇效率的73%有了明显的提高;高效低噪声风扇入口及出口噪声分别比原风扇入口及出口噪声低3dB(A)和2dB(A).试验结果成功验证了任意涡设计方法在风扇气动及声学性能上的优越性.     

含S,S-二氧-二苯并噻吩单元的红光磷光主体材料的合成与光电性能研究

以咔唑与S,S-二氧-二苯并噻吩为单体制备了交替共聚物pCzFSO;系统研究了聚合物pCzFSO的热、光物理和电化学等性能,并探讨了其作为红光磷光主体材料在电致发光器件中的应用。研究结果表明:聚合物pCzFSO的热分解温度为426℃,带隙为2.77 eV,HOMO/LUMO能级为-5.65 eV/-2.88 eV;以聚合物PCzFSO为发光层制作的电致发光器件ITO/PEDOT:PSS/PVK/pCzFSO/Ba/Al发天蓝光,最大流明效率为0.80 cd/A,最大亮度为635 cd/m~2;以聚合物pCzFSO为主体材料制作的磷光电致发光器件ITO/PEDOT:PSS/PVK/pCzFSO:Ir(Piq)_3/Ba/Al的最大流明效率为1.62 cd/A,最大亮度为1 990 cd/m~2。聚合物pCzFSO是一种有潜力的红光磷光主体材料。     

高温存储对Sn-Pb-Ni凸点界面金属间化合物生长的影响

倒装焊工艺由于具有信号处理速度快、封装密度高、可靠性高等特点,已广泛应用于高密度集成电路封装工艺中。高可靠倒装焊器件的互连焊点通常采用10Sn90Pb等高铅焊料,该焊料具有剪切强度高、可靠性高等优点,但其熔点高、回流工艺窗口窄等特性给封装工艺带来一定难度,此外该焊料在高温存储环境的可靠性有待进一步提高。本文采用Ni元素对10Sn90Pb焊料进行改性,研究高温存储下Sn-Pb-Ni体系凸点的力学性能以及金属间化合物（Intermetallic compound,IMC）的生长演变规律,以此评估Ni元素对10Sn90Pb凸点可靠性的影响。主要结果如下：适量添加Ni元素可以细化10Sn90Pb焊点界面处IMC晶粒,降低高温存储条件下的IMC生长速度,但在一定程度上会降低凸点的剪切强度。0.05%~0.1%含量的Ni元素添加对10Sn90Pb凸点综合性能提升较为显著。     

Dy~(3+),Eu~(3+)共激活单基质Ba_3La(PO_4)_3白光荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法(SSR)合成Dy~(3+)、Eu~(3+)单激活和共激活单基质Ba_3La(PO_4)_3白光荧光粉。所制备的荧光粉通过X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FE-SEM)和光致发光(PL)进行表征。XRD测试结果表明:样品的成相温度为1 500℃,当原料中加入少量硼酸做助溶剂时1 400℃可得到纯相。少量掺杂Dy~(3+)和Eu~(3+)离子不影响基质材料Ba_3La(PO_4)_3的晶体结构和相纯度。在近紫外光激发下,荧光粉Ba_3La(PO_4)_3∶Dy~(3+)呈冷白光发射,这是由于Dy~(3+)的4F9/2→6H15/2(蓝光,487 nm)跃迁发光和4F9/2→6H13/2(黄光,578 nm)跃迁发光综合所致。在近紫外光激发下,Ba_3La(PO_4)_3∶Eu~(3+)荧光粉呈橙红光发射,对于与Eu~(3+)的5D0→7F1(596 nm)和5D0→7F2(616 nm)特征跃迁。在近紫外光激发下Dy~(3+),Eu~(3+)共激活单基质Ba_3La(PO_4)_3白光荧光粉呈现Dy~(3+)和Eu~(3+)的特征发射,其发光颜色可以通过调整Dy~(3+)和Eu~(3+)掺杂浓度和比例实现期初的冷白光到暖白光再到橙红光的发光颜色变化。通过精确调整Dy~(3+)和Eu~(3+)掺杂浓度和相对比例,在荧光粉Ba_3La(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)中可实现近紫外激发单基质高品质白光发射。由于Ba_3La(PO_4)_3∶Dy~(3+),Eu~(3+)优越的发光性能,其白光NUV-LED领域具有潜在的应用价值。     

基于多目立体视觉和神经网络标定的表面形貌测量方法研究

针对三维表面形貌的非接触式光学测量是计算机多目立体视觉技术的一项重要应用,但目前还存在相机个数受限、特征点匹配算法复杂与纵向测量精度不够等难题。开发了一种基于多目立体视觉和神经网络标定的表面形貌测量方法,其中包括:使用神经网络完成多目标定与三维重构,在表面投射激光点阵作为图像识别与匹配的特征点,应用蚁群粒子跟踪测速技术进行多相机间相同特征点的匹配。经实验测试,相较于传统基于小孔成像模型进行标定与基于核线约束或互相关算法进行匹配的立体视觉测量系统,所提出的方法可适配具有大光学畸变的场景,能有效提高测量的空间分辨率,深度方向的测量误差在1.0%～2.0%的水平。     

N-GQDs/g-C_3N_4的合成及光催化分解水产氢性能研究

本文系统地研究了由不同前驱体(尿素,双氰胺,三聚氰胺)制备的类石墨烯相氮化碳(g-C_3N_4)催化剂的催化效果与其结构和形貌的关系,实验结果表明,g-C_3N_4的聚合方式、聚合程度、质子化程度以及不同前躯体的堆积方式都会对光催化产氢效果产生影响。另外,为了深入探索g-C_3N_4基复合材料的光催化性能,文中将g-C_3N_4与氮掺杂石墨烯量子点(NGQDs)复合,制备了一种新型的非金属催化剂N-GQDs/g-C_3N_4。相比g-C_3N_4,N-GQDs/g-C_3N_4异质结在光催化产氢中表现出了更加优异的效果。最后从机理上解释了N-GQDs/CN-U异质结光催化产氢的原理及N-GQDs在光催化反应中所起的重要作用。     

蓝宝石光学窗口辐照效应

蓝宝石光学窗口在空间环境服役时,将会受到不同射线(如γ射线、X射线)以及离子流(如电子、质子等)的辐照作用,使其光学性质及结构发生变化,影响使用性能.为模拟空间环境,采用60Co源及电子流对蓝宝石进行辐照,研究了蓝宝石经辐照后的光学性能及结构变化,测试了蓝宝石辐照前后的表面粗糙度以及吸收光谱和荧光光谱变化.AFM实验表明,γ射线辐照对蓝宝石表面粗糙度几乎没有影响,而电子流辐照使得蓝宝石表面粗糙度增加.吸收光谱结果显示,蓝宝石经射γ线及电子流辐照后在紫外可见波段表现出较强的吸收,出现206,238,300和330 nm等吸收峰.荧光光谱发现335 nm和410 nm等荧光发光峰.曩后分析了色心产生原因,计算了辐照前后的色心浓度.     

多孔SiO2负载纳米ZnO抗菌材料的制备及其性能研究

针对纳米ZnO在制备以及使用的过程中极易发生团聚从而影响其抗菌性能这一缺点,设计实验使得纳米ZnO在溶胶凝胶过程中与多孔SiO₂进行复合。通过扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)以及透射电子显微镜(Transmission electron microscopy, TEM)等可以发现,ZnO很好地复合在多孔SiO₂的骨架上并且分散得较为均匀。通过表面积测试(Brunner-emmet-teller measurement, BET)以及光致发光光谱(Photoluminescence spectrum,PL)的测试可以发现,复合材料的比表面积得到提高且光学性能加强。通过菌落计数法探究复合材料与单组分纳米ZnO的抗菌性能差异以及复合材料中纳米ZnO含量的变化导致的抗菌性能的变化。结论证明,当纳米ZnO与多孔SiO₂进行复合之后,材料的抗菌性能得到了极大的提高,抑菌率超过了99%。     

超椭圆孔型对气膜绝热冷却效率的影响

在吹风比M为0.5,1.0和1.5的3种情况下数值研究了超椭圆孔型对气膜绝热冷却效率的影响,并基于流动特征深入分析了其冷却机制。结果表明:相比于基准的圆形孔模型,吹风比为0.5时超椭圆模型I(长宽比为2)在x/D5区域内气膜绝热冷却效率较高,吹风比为1.0时在x/D17.35区域内气膜绝热冷却效率较高,吹风比为1.5时,在整个流向上都具有较高的气膜绝热冷却效率。由于气膜在展向的覆盖范围较大,超椭圆模型II(长宽比为4)在3种不同的吹风比下相比于圆形孔模型和超椭圆模型I具有最佳的气膜绝热冷却效率,且吹风比越大,其优势越明显。     

超声速自由涡气动窗口剪切层光学性能的优化设计研究

在超声速自由旋涡气动窗口应用中,高能激光束实际上是透过超声速自由旋涡射流的剪切层输出的,激光束会受到剪切层的退化畸变。为了减少这种畸变,优化超声速剪切层光学性能,提出了超声速自由旋涡射流的压力匹配和折射率匹配剪切层的设计方法。提出了两种类型的折射率匹配剪切层的设计方法,讨论了其设计过程。这两种剪切层分别为按照某种比例混合的He/Ar混合气体作为自由旋涡射流的工作气体时的折射率匹配剪切层,以及选用加热到某个温度的干燥空气作为自由旋涡射流工作气体时的折射率匹配剪切层。     

有机和常规大米的品质与安全性分析

测定南北方大米的5个基本理化指标:直链淀粉、脂肪酸、水分、胶稠度与重金属(Cu、Cd、Pb)含量,分析并评价大米的品质及安全性。结果表明:供试大米样品的直链淀粉、脂肪酸、水分、胶稠度等指标均满足绿色食品标准(NY/T 419—2007);因为品种差异,北方粳米的含水率较高,南方籼米的直链淀粉、脂肪酸含量较高,所以北方大米的口感更好。有机和常规种植对大米的口感品质差异不明显;供试3种有机大米的Cu、Pb和Cd含量低,均满足绿色食品标准,2种常规种植大米Pb的含量超标,主要是受种植环境和种植方式的影响。     

GFRP泡沫夹芯管轴压局部屈曲试验分析（英文）

为研究玻璃纤维增强塑料(Glass fiber reinforced plastic,GFRP)泡沫夹芯管轴向受压局部屈曲性能,本文开展了以聚氨酯泡沫为芯层的GFRP泡沫夹芯管的轴向受压屈曲试验,并在试验的基础上开展了局部屈曲性能数值模拟分析,得到了这种结构的屈曲破坏现象和相关参数影响规律。研究表明,GFRP泡沫夹芯圆柱壳的局部屈曲有共同屈曲和分层屈曲两种形式;端部局部屈曲、端部剪切破坏和界面剥离是比局部屈曲更低效的破坏形式,需通过构造措施来加以抑制;局部屈曲承载力随芯层密度的增加而线性增加;当芯层密度较高(大于0.05g/cm~3)时,增加芯层密度对提高承载效率的效果对于壁厚较大的试件不如对壁厚较小的试件明显;局部分层屈曲是比局部共同屈曲承载效率更低的破坏形式,可通过提高芯层密度加以抑制,保证内外管壁协调工作;夹芯圆柱壳承载力均随高径比的增加而增加,但承载效率随高径比的增加而持续下降。