大面积单/双YBCO高温超导薄膜的研制

主研人员：李言荣 刘兴钊 陶伯万 姜 斌 罗 安 徐 进 何世明 为提高大面积YBCO高温超导双面薄膜性能的两面一致性和面内均匀性，在研究了工艺参数对YBCO双面薄膜性能影响的基础上，采用独特的基片旋转方法，取得重大突破。同时将“自外延技术”应用于研制大面积YBCO高温超导双面薄膜，提高了5 mm(2英寸)双面YBCO高温超导薄膜的性能。在LaAlo3单晶基片上研制的5 mm YBCO高温超导双面薄膜性能优异，Tc=91.8 K, DTc=0.4, Jc(77 K)＞1?06 A/cm2, Rs(77 K, 10 GHz)=0.1～0.31 mW, 所研制的5 mm以内的各种尺寸YBCO高温超…     

HgBa2CaCu2Oy薄膜中的结构变态

Hg系超导体的氧含量或替代标准对超导电性的影响早已引起人们的关注,但是对结构变态的影响还没有足够的了解.通过对不同Tc值的HgBa2CaCu2Oy薄膜在不同气氛下退火,进行了高分辨率的X射线衍射研究,包括传统的θ/2θ扫描,Ф扫描和摇摆曲线.发现最好质量的样品并不是最高的Tc.分析表明;结构不完美可以导致Tc值增加.考虑在不同气氛下退火后,晶体Tc值的变化,认为除了氧含量之外,结构不完美在HgBa2CaCu2Oy的超导电性中扮演了重要角色.     

双面YBCO高温超导薄膜的两面同时溅射沉积技术

主研人员：李言荣 陶伯万 刘兴钊 姜 斌 罗 安 徐 进 何世明 双向YBCO高温超导薄膜的两面同时溅射沉积技术通过基片绕夹具转轴旋转，实现了采用单靶倒筒式直流溅射在基片两面同时原位沉积YBCO薄膜，保证了YBCO双面薄膜的两面一致性。同时，在YBCO双面同时溅射中引入了自外延生长技术，提高了YBCO薄膜的性能。并在溅射过程中取消了磁控环，采用双轴旋转方法，保证了大面积YBCO双面薄膜的面内均匀性。该项技术采用incocel加热丝绕制成圆筒型辐射加热器，保证加热温度均匀稳定。经使用验证其效果良好，为我国高温超导微波技…     

单片DC/DC变换器的分析与设计

在0.35μm硅衬底CMOS工艺条件下,分析了集成平面电感器的单片DC/DC变换器的功率损耗,折中考虑了设计中的难点以及各种影响因素。优化了变换器的转换效率,确定其开关频率为100MHz;考虑片上集成平面电感器的单位面积电感值与品质因数的大小也是决定DC/DC变换器性能的关键因素,该文给出了双层平面螺旋电感器的物理设计与几何参数优化,获得了双层平面螺旋电感。模拟结果表明该变换器工作稳定,转换效率可以达到62%。     

螺旋扭曲扁管管外传热性能数值模拟

为了研究螺旋扭曲扁管管外强化换热性能,采用周期性边界条件对螺旋扭曲扁管管外层流流动与换热性能进行 了数值模拟和理论分析,并且与圆管进行比较。通过建立不同规格的螺旋扭曲扁管换热器几何模型,得出螺旋扭曲扁管 的长短轴比a/b越大、螺距s越小,其管外传热性能就越好,强化传热综合性能评价因子就越大,与此同时,其流动阻力 也会增大。随着Re数的增大,强化传热综合性能增强,但趋势变缓。该研究结果对螺旋扭曲扁管换热器的设计有一定 的参考价值。     

充气可展开结构中薄膜皱褶的有限元分析

柔性可展开结构作为新型空间结构日益得到广泛的关注和应用.由于薄膜的大量使用,薄膜皱褶已成为高精度空间结构最关心的问题之一.采用基于屈曲理论的有限单元法来研究矩形薄膜结构在剪切载荷作用下的皱褶变形,分析了剪切载荷、薄膜厚度及材料参数对形面精度的影响规律.研究结果表明,薄膜结构的平面度随剪切位移和薄膜厚度的增加而增大,薄膜材料的弹性模量和泊松比对薄膜结构的形面精度影响很小.     

任意偏置磁场中微波静磁波传播特性

研究了任意倾斜的直流偏置磁场作用下磁光薄膜中激发的微波静磁波传播规律,为下一步分析基于静磁波的磁光Bragg器件衍射性能提供基础。计算了YIG薄膜中传播的静磁正向体波特性,结果表明:在倾斜偏置磁场中沿不同方向激发的静磁波具有不同的辐射阻抗,这与垂直磁化情形明显不同;适当倾斜偏置磁场可降低静磁波的插入损耗,从而可增强静磁波对导波光的衍射效应。     

科研成果简介

移动通信用双面高温超导薄膜材料该材料与传统上使用的Au、Ag、Cu等比较,微波表面电阻低两个数量级,微波无源器件插损可降低一个数量级,可大幅度提高信息接收灵敏度,在移动通信地面接收机站中的关键器件—滤波器上有重要用途(损耗可降至0.2dB),能减小或消除手机通话的盲区,提高通话质量,缩小基站体积,减少基站数量;亦可用于红外阵列器件、磁通流晶体管、约瑟夫逊器件等高灵敏度和高精度电子信息器件中。主要性能指标:双面YBCO/LAO/YBCO样品,Φ3inch以内薄膜的微波表面电阻Rs=0.1～0.5Ω(77K、10GHz),零电阻温度Tco=89～91K,临界电…     

基片温度对非晶碳硅薄膜电导的影响

在基片加热的条件下,高纯硅靶在甲烷和氩的混合气氛中,采用直流平面磁控反应溅射,可以制备具有光电响应的氢化非晶碳硅合金薄膜。本文对不同基片温度下成膜的样品进行了电导性能测试并分析了测试结果,得出了基片温度是影响该薄膜光电导的关键因素的结论。     

一种基于Radon变换的车牌识别技术研究

由于车牌和摄像机之间存在相位差,导致获取的车牌图像存在倾斜、扭曲和变形,造成车牌的分割和识别困难.针对上述问题,提出了一种改进的Radon变换的车牌识别算法.该算法首先对车牌图像进行Radon变换,接下来对Radon变换的结果进行一阶函数求导,对一阶导数的绝对值再进行累计求和,由求和结果的最大值得到相对应的Radon变换角度值,把该变换角度值作为车牌图像的倾斜角度.实验结果表明,改进的Radon变换车牌识别算法用时少、精度高,具有对光照不敏感和较好的抗外界干扰等优点.     

Ta／Al复合薄膜性能及应用

铝含量为５０％的Ｔａ／Ａｌ复合薄膜由于其具有优良的热稳定性而适用于制造高精密、高稳定功率型电阻或功率集成电阻网络。用钽铝复合靶直流共溅射的方法可以制备这种薄膜，但淀积参数及热处理条件对薄膜的热稳定性能有很大影响。用该复合薄膜制出了功率负荷性能优良的中功率薄膜衰减器。最后，用ＸＰＳ分析了薄膜表面的化学组成。     

PEDT导电聚合物气敏特性研究

采用化学聚合法制备了导电聚合物3,4-乙烯二氧噻吩膜,利用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱法对薄膜的光学成分及形貌进行了分析。采用叉指电极结构研制出了3,4-乙烯二氧噻吩薄膜气体传感器,研究了3,4-乙烯二氧噻吩薄膜气体传感器对有毒气体NO2和NH3的敏感特性以及其自身的温度特性。结果发现,3,4-乙烯二氧噻吩薄膜气体传感器对低浓度的NO2和NH3都具有很好的敏感特性。该文还对3,4-乙烯二氧噻吩薄膜对NO2和NH3两种气体的敏感机理进行了详细的讨论。     

氮化铝(AIN)薄膜的光学特性研究

研究了宽禁带Ⅲ－Ｖ族化合物半导体氮化铝（ＡＩＮ）薄膜的折射率及其热光特性,采用棱镜──薄膜耦合装置和自动温控光波导测试仪,测出不同温度下氮化铝薄膜的波导特性,利用迭代法可得到ＡＩＮ的折射率与温度变化的关系,并首次测得了ＡＩＮ薄膜的热光特性。     

PECVD法制备SnO_2气敏元件的研究

采用等离子体增强化学汽相沉积薄膜型SnO_2的方法,研究了不同掺杂浓度及衬底温度对成膜的影响,用能带论估算了表面吸附原子密度,并测量了元件对石油气、氢气的灵敏度。     

氮化硅薄膜热性能测试研究

提出了一种可以测试氮化硅薄膜热导、热容的方法。该方法采用微机械加工技术制作成悬空结构,利用Pt薄膜来做加热与测温电阻。设计了合理的测试方案来减小测试过程中Pt薄膜附加热导、热容带来的影响。用Matlab模拟了结构的热响应特性。在Pt薄膜中通入直流电流后,桥面温度逐渐升高,最终达到稳定,在相同的电流输入下,微桥的热容、热导越大,桥面的温升越小。讨论了无效加热电阻和微结构加工工艺对测试精度的影响,并给出了提高测试精确度的方法。     

长周期光纤光栅薄膜传感器研究

采用耦合模理论建立了长周期光纤光栅薄膜传感器的理论模型，分析了其传感机理，并进行了实验研究，给出了初步的气敏实验结果．研究结果表明，光纤光栅包层外所镀敏感薄膜的光学参数(厚度和折射率)与传感器的灵敏度高低有直接关系，传感器的结构优化非常必要．长周期光纤光栅薄膜传感器具有薄膜传感器和光纤传感器的优点，具有广阔的应用前景．     

掺杂剂对聚苯胺/二氧化钛复合薄膜氨敏特性的影响

室温条件下,采用平面叉指电极式器件,运用原位化学氧化聚合和静电力自组装相结合的方法分别制备了盐酸掺杂和对甲苯磺酸掺杂聚苯胺/纳米二氧化钛(PANI/TiO2)复合薄膜气体传感器,并通过电子扫描显微镜(SEM)对薄膜进行了分析表征,研究了其在常温下对NH3气的敏感特性。实验结果表明,盐酸掺杂PANI/TiO2复合薄膜较对甲苯磺酸掺杂PANI/TiO2薄膜具有更好的灵敏度和响应恢复特性以及更好的稳定性。该研究有助于开发低功耗、高灵敏度的NH3气体传感器。     

WO3水化薄膜独特的变色效应

取 W粉、H2 O2 和无水乙醇混合于烧杯中 ,电磁搅拌 3 h,得淡黄色 WO3浊液 ,室温下将饱和溶液恒电流( 3 m A / cm2 )电解一定时间 ,于导电玻璃上电沉积 WO3薄膜 ,发现此水化薄膜的变色行为反常 ,无须正负通电变色 .在通负电变色后 ,只要断电 ,立即自动恢复无色状态。     

浅谈增透膜的原理及其应用

本文详细分析了增透膜技术的原理以及薄膜工艺的发展,重点分析了反射光干涉在增透膜中主要的推导过程,薄膜技术在光影器械中的分类及光影器械的保养。     

聚吡咯/二氧化钛复合氨敏薄膜的制备及特性研究

采用静电力自组装和原位化学氧化聚合相结合的方法制备了聚吡咯/纳米二氧化钛(PPy/TiO_2)复合薄膜,并进行了表面电阻测试及紫外-可见光谱分析、原子力显微镜分析．利用平面叉指电极结构制备了PPy和PPy/TiO_2薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH_3的敏感性．结果表明,相同条件下PPy/TiO_2复合薄膜传感器的响应/恢复时间均优于PPy薄膜传感器．同时测试了PPy/TiO_2复合薄膜传感器的湿度特性和稳定性．