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oe1(光电查) - 科学论文

51 条数据
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  • GaN中位错引起的声子散射

    摘要： 晶格缺陷（如位错）会显著影响氮化镓基器件的性能与热输运行为。我们证明，用于量化位错对热导率影响的实验数据仅需通过已报道的薄膜厚度和点缺陷浓度即可解释。该分析揭示了氮化镓中边界散射主导的热导率降低效应——这一现象在早期模型中被低估。为量化位错对氮化镓热输运的影响，我们采用基于精确第一性原理原子间作用力常数的格林函数方法。虽然三声子散射和点缺陷散射需要密度泛函理论级别的计算，但研究表明位错散射可采用半经验势能进行充分近似。这使得格林函数方法在位错散射研究中成为一种兼具定量预测性和计算可行性的手段，可获取详细的声子散射速率。

    关键词： 位错、声子散射、密度泛函理论、氮化镓、热导率

    更新于2025-09-23 12:02:48

  • 高纯度亚碲酸锌玻璃的光纤热学特性

    摘要： 研究了系列玻璃（TeO?）?.????（ZnO）?（La?O?）?.??（Na?O）?.?的热性能。通过差示扫描量热法（DSC）在320-950 K温度范围内测定了热容及聚集态转变特性。实验测得室温下的热导率、密度和热膨胀系数值分别为：1.14±0.06 W/(m?K)、5.20±0.02 g/cm3和(54.6±1.2)?10?? K?1。采用量热数据的模型统计处理方法，结合参数相似性技术，确定了完整的标准热力学函数集，并将其外推至未探索的低温区域。该方法可预测未研究中间玻璃成分的相应函数。

    关键词： 热容、热导率、热力学函数、热膨胀系数、密度、亚碲酸锌玻璃

    更新于2025-09-24 06:33:42

  • 传导冷却超导波荡器的概念设计

    摘要： 在先进光子源目前运行的超导波荡器（SCU）中，波荡器磁体通过液氦渗透磁芯通道实现间接冷却。液氦存储于由低温制冷机冷却的储罐中。不过，如ANKA开发的超导波荡器所示，采用传导冷却方式的免低温剂超导波荡器方案同样可行。我们正在开展平面传导冷却超导波荡器的概念设计，热分析中采用了低温制冷机的实测负载线及多种热连接件的实测热导率数据，同时评估了多种波荡器磁芯材料。本文报道了该传导冷却平面超导波荡器的热设计方案。

    关键词： 加载地图，低温冷却器，热导率，热收缩，超导波荡器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 视角：氧化镓（Ga?O?）用于超高压整流器与MOSFETs

    摘要： 氧化镓（Ga2O3）因其宽禁带、可控掺杂特性以及大直径低成本衬底的可用性，正成为某些功率电子器件类别中超越现有技术的可行候选材料。这些应用包括电源调节系统（如航空电子和电动船舶的脉冲功率）、重型电动机的固态驱动器，以及先进的电源管理和控制电子设备。宽禁带（WBG）功率器件有望同时节省能源和成本。然而，由WBG器件驱动的转换器需要在所有层面进行创新，涉及系统设计、电路架构、合格标准甚至市场模式的改变。 β-Ga2O3相对于SiC或GaN具有更大的临界电场，使得高压整流器和增强型金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）的性能受益。据报道，β-Ga2O3的反向击穿电压超过2 kV（无论是否采用边缘终端技术），而在蓝宝石衬底上横向场板结构的Ga2O3肖特基二极管更是超过3 kV。迄今为止，在Ga2O3上制造的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）主要为耗尽型（d模式）器件，仅有少数增强型（e模式）操作的演示。尽管这些结果令人鼓舞，但该技术存在哪些局限性？要使其与更成熟的SiC和GaN功率器件技术并肩发挥作用，还需要什么？ 低热导率问题可能通过将器件转移到其他衬底、减薄衬底并使用散热器及顶部散热来解决。我们概述了该材料的特性与物理传输、热传导、掺杂能力及器件设计的现状，总结了当前局限性和未来发展方向。一个关键要求是军事电子开发机构持续的关注。功率电子器件领域的发展历史表明，新技术大约每10-12年出现一次，伴随着性能演进和优化的周期。然而，出于各种原因，旧技术往往在市场上存活很长时间。Ga2O3可能会补充SiC和GaN，但不太可能取代它们。

    关键词： 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）、β-氧化镓（β-Ga2O3）、整流器、功率电子学、热导率、氧化镓（Gallium oxide）、Ga2O3、掺杂、宽禁带半导体、军用电子学

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 填充铜结构的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管热分析与工作特性：一项仿真研究

    摘要： 在本研究中，我们通过采用铜填充沟槽和通孔结构来改善散热效果，进而研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）的工作特性。为此，我们使用基础T型栅HEMT器件构建了热结构。为明确器件结构中的热流分布，应用了针对GaN、SiC和Cu材料的热导率模型及相应传热特性。首先，我们模拟了基础SiC衬底GaN HEMT的直流（DC）特性，以确认AlGaN/GaN HEMT的自热效应。随后，为验证铜填充热结构的散热效果，对比了阈值电压、跨导、饱和电流和击穿电压等直流特性参数。最后，我们估算并比较了二维电子气沟道的晶格温度、漏极侧栅头边缘附近的垂直晶格温度，以及对铜填充热沟槽和通孔结构进行的瞬态热分析。通过本研究，采用有效散热结构优化了AlGaN/GaN HEMT的工作特性。

    关键词： 热导率，高电子迁移率晶体管，氮化镓，自热效应，铜填充结构

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过合理缺陷工程实现CuInTe?固溶体中zT = 1.1

    摘要： 本研究报道了CuInTe2?In2Te3和Cu0.85Ag0.15InTe2?In2Te3固溶体的合成与热电性能。结合模型拟合的实验结果表明：通过与阳离子-阴离子比例更小的化合物形成固溶体所产生的阳离子空位，能有效散射高频声子，从而显著降低CuInTe2体系的总热导率和晶格热导率，最终使热电性能较原始样品得到提升。此外，置换型Ag/Cu缺陷与空位的协同作用进一步降低了晶格热导率。得益于合理的缺陷设计，在840 K时样品(Cu0.85Ag0.15InTe2)0.98?(In2Te3)0.02获得了1.1的高优值。同时平均zT值提升了188%。该工作通过多类型缺陷的缺陷工程，为提升黄铜矿化合物的热电性能提供了有效方法。

    关键词： 缺陷工程、热电性能、空位声子散射、热导率、CuInTe2

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 纳米流体在冷却太阳能光伏电池以提高整体效率中的作用

    摘要： 太阳能光伏组件的电转换效率强烈依赖于运行温度。入射的太阳辐射中仅有最多20%被转化为电能，其余能量要么反射回大气层，要么转化为热量从而导致电池温度升高。随着电池温度上升，电效率会下降。需要降低太阳能光伏面板的温度以获得最大的电转换效率。研究人员已通过主动和被动冷却技术实施了许多光伏冷却方法。主动冷却使用空气、水、纳米流体等进行冷却，而被动冷却则利用石蜡、共晶材料、有机材料、棉芯等相变材料进行冷却。纳米流体通过提高基液的热导率来降低面板温度。本文重点阐述了纳米流体作为冷却剂在太阳能光伏面板中的应用效果。

    关键词： 纳米流体、电转换效率、太阳能光伏、热导率、总效率

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用水作为冷却剂提升太阳能光伏电池的寿命与整体性能：近期研究综述

    摘要： 在当今世界，随着电力消耗的增加，人们对电力的依赖程度越来越高。太阳能光伏系统是发电的方法之一。太阳能光伏板的转换效率取决于大气条件和反射率。光伏组件的工作温度对光伏系统的性能起着重要作用，因为当组件温度升高时，光伏系统的效率会降低。光伏电池在高温下长时间运行会使其材料性能退化。在较低温度下运行太阳能光伏系统可以延长其使用寿命，通过提高整体输出功率来减少组件表面积。研究人员已提出并测试了多种面板冷却技术。其中最常见且有效的光伏组件冷却方法是使用水作为冷却剂。本文讨论了多位研究人员为通过水冷提高太阳能光伏组件效率所做的努力，全面评述了水在光伏组件前表面、后表面以及前后双表面的应用效果，并报道了组件浸入水中的性能表现。

    关键词： 纳米流体、电转换效率、太阳能光伏、热导率、总效率

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 六方氮化硼片对量子点转换白光LED光热性能的影响

    摘要： 近年来，量子点转换白光发光二极管（QDs-WLEDs）因其高发光效率和优异的色彩品质备受关注。作为颜色转换材料，量子点（QDs）通常被嵌入低导热系数的聚合物基质中。这种情况下，其光致发光过程中产生的热量难以散发至散热器，导致工作温度升高并缩短使用寿命。在量子点层中添加高导热颗?？稍銮科淙鹊悸剩佣档土孔拥愎ぷ魑露?。同时，这些颗粒可能会影响量子点的光学性能，但该问题尚未得到深入研究。本文系统探究了高导热六方氮化硼片（hBNSs）对白光发光二极管（WLEDs）中量子点/荧光粉膜层光电热性能的影响。添加5wt%直径45微米的hBNS后，量子点/荧光粉膜层的热导率显著提升24%。光学性能方面，在相同质量分数下，含45微米直径hBNS的硅凝胶膜比含6-9微米直径hBNS的透明度更高。此外，hBNS的散射效应对提升量子点光转换性能的作用比荧光粉更为显著。最后，色稳定性测试表明：工作153小时后，添加hBNS的WLEDs相关色温上升率（IRCCT）比普通WLEDs低21%，意味着hBNS添加使量子点具有更好的稳定性。

    关键词： 光转换、量子点（QDs）、六方氮化硼片层（hBNSs）、热导率

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 堆垛层错与表面粗糙度对InAs纳米线热导率的影响

    摘要： 热电材料需要具备低导热系数和高功率因数。通过将器件加工成纳米线（NWs）等纳米结构可实现这些特性。通过引入表面粗糙度（SR）或堆垛层错（SFs）改变纳米线几何形态，可进一步降低导热系数。本文建立了声子与堆垛层错及表面粗糙度散射的弛豫时间模型，精确计算了这两种效应对不同直径InAs纳米线导热系数的影响。研究发现：采用堆垛层错替代表面粗糙度可获得相近的导热系数降幅；当沿纳米线方向堆垛层错间距最小时，室温导热系数可降至理想纳米线的25%；对于特定粗糙度形貌的表面粗糙纳米线，其导热系数降幅可达80%以上。现有所有关于InAs纳米线晶格热导率的实验数据均验证了该理论模型与模拟结果的正确性。

    关键词： 表面粗糙度、热导率、声子散射、层错、InAs纳米线

    更新于2025-09-10 09:29:36