不同晶面蓝宝石衬底上α-Ga_(2)O_(3)雾化学气相沉积法生长研究

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作者 李雄杰 宁平凡 +4 位作者 陈世澳 乔思博 程红娟 王英民 牛萍娟 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期255-262,共8页

采用雾化学气相沉积(Mist-CVD)法在不同晶面蓝宝石衬底上异质外延生长了α-Ga_(2)O_(3)薄膜,并利用XRD、SEM和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分析了薄膜样品的物相、光学特性和表面形貌。600℃以内,在C、M、A、R面蓝宝石衬底上生长纯相α-... 采用雾化学气相沉积(Mist-CVD)法在不同晶面蓝宝石衬底上异质外延生长了α-Ga_(2)O_(3)薄膜,并利用XRD、SEM和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分析了薄膜样品的物相、光学特性和表面形貌。600℃以内,在C、M、A、R面蓝宝石衬底上生长纯相α-Ga_(2)O_(3)薄膜的温度窗口分别为420~480、480~550、590~600、540~600℃;对应纯相α-Ga_(2)O_(3)薄膜的光学带隙分别为5.12、5.23、5.25、5.21 eV。研究发现与C面蓝宝石衬底相比,在M、A、R面蓝宝石衬底上外延α-Ga_(2)O_(3)薄膜需要更高的生长温度,同时在M、A、R面蓝宝石衬底上获得的薄膜禁带宽度更大。样品表面形貌的SEM表征结果显示,不同晶面的α-Ga_(2)O_(3)薄膜表面形貌差异显著,C面蓝宝石衬底上α-Ga_(2)O_(3)薄膜存在“连续薄膜+大尺寸柱状岛”结构。本文关于不同晶面蓝宝石衬底外延α-Ga_(2)O_(3)薄膜的研究对α-Ga_(2)O_(3)材料的应用有一定参考价值。 展开更多

关键词 α-Ga_(2)O_(3) 蓝宝石衬底 雾化学气相沉积 异质外延 生长温度 禁带宽度

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SiO_2钝化提高CdSe/ZnS量子点的发光稳定性 被引量：4

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作者 宁平凡 刘宏伟 +4 位作者 牛萍娟 刘国旭 李晓云 韩丽丽 高轶群 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期109-114,共6页

光诱导功能退化是胶体量子点在应用中面临的主要挑战之一,本文针对这一问题研究了使用磁控溅射沉积SiO_2薄膜形成钝化层来提高CdSe/ZnS量子点发光稳定性的方法。首先,通过三正辛基膦辅助连续离子层吸附反应方法合成了615 nm发光的红色Cd... 光诱导功能退化是胶体量子点在应用中面临的主要挑战之一,本文针对这一问题研究了使用磁控溅射沉积SiO_2薄膜形成钝化层来提高CdSe/ZnS量子点发光稳定性的方法。首先,通过三正辛基膦辅助连续离子层吸附反应方法合成了615 nm发光的红色CdSe/ZnS量子点。然后将量子点旋涂在SiO_2/Si基片上,再通过磁控溅射方法在量子点上沉积了厚度为20 nm的SiO_2薄膜作为钝化层。使用连续波激光光源分别在空气气氛和真空条件下照射样品,研究了经过不同照射时间后钝化和未钝化量子点的稳态光致发光光谱。结果表明,随着照射时间的延长,没有SiO_2钝化的量子点的PL强度显著降低、PL峰值发生蓝移、FWHM不断增大。对比研究发现,由于SiO_2薄膜能够阻挡空气中的水和氧,减缓了量子点表面的光诱导氧化现象,因此显著提高了CdSe/ZnS量子点的稳定性。 展开更多

关键词 光致发光 量子点 CDSE/ZNS 发光稳定性 SiO2钝化

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循环电场下钙钛矿铁电薄膜的极化疲劳机制 被引量：2

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作者 宁平凡 崔彩娥 +2 位作者 黄平 康爱国 郝虎在 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1511-1515,共5页

将循环电场引起电荷注入并产生局部相分解的理论引入到氧空位模型中,建立了一个解析形式的钙钛矿结构铁电薄膜极化疲劳模型。结合该模型讨论了铁电薄膜与金属电极间的低介电常数界面层对疲劳特性的影响,认为界面层对疲劳的产生起关键作... 将循环电场引起电荷注入并产生局部相分解的理论引入到氧空位模型中,建立了一个解析形式的钙钛矿结构铁电薄膜极化疲劳模型。结合该模型讨论了铁电薄膜与金属电极间的低介电常数界面层对疲劳特性的影响,认为界面层对疲劳的产生起关键作用。运用该模型分析了不同松弛时间、电压、温度下的疲劳特性,并与已报道的实验结果进行了对比,模型计算结果与实验数据具有很好的一致性。 展开更多

关键词 极化疲劳 铁电薄膜 氧空位 电荷注入

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广色域钙钛矿量子点/荧光粉转换白光LED 被引量：11

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作者 王巍 李一 +3 位作者 宁平凡 牛萍娟 刘宏伟 詹和军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期627-632,共6页

报道了一种使用绿色CsPb(Br_(0.75)I_(0.25))_3无机钙钛矿量子点(PeQDs)和红色K_2SiF_6∶Mn^(4+)(KSF)荧光粉作为荧光转换材料实现广色域白光LED的方法。合成了绿色CsPb(Br_(0.75)I_(0.25))_3量子点,峰值波长为526nm,半高宽度为27nm,具... 报道了一种使用绿色CsPb(Br_(0.75)I_(0.25))_3无机钙钛矿量子点(PeQDs)和红色K_2SiF_6∶Mn^(4+)(KSF)荧光粉作为荧光转换材料实现广色域白光LED的方法。合成了绿色CsPb(Br_(0.75)I_(0.25))_3量子点,峰值波长为526nm,半高宽度为27nm,具有很好的单色性。采用蓝光LED芯片、红色KSF荧光粉和绿色CsPb(Br_(0.75)I_(0.25))_3PeQDs组合能够覆盖CIE1931颜色空间中很广的色域,达到NTSC标准色域的107%。利用丝网印刷和紫外固化工艺制作了PeQDs薄膜、KSF薄膜和PeQDs-KSF混合薄膜,与蓝光LED芯片组合得到了3种不同封装形式的白光LED器件。研究了不同封装形式对器件光学特性的影响,KSF薄膜在外侧的样品光效最高,为102lm/W,色温为7100K。 展开更多

关键词 钙钛矿量子点 CsPb(Br0.75I0.25)3 KSF 广色域

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基于静电纺丝工艺的LED远程荧光片制备技术 被引量：5

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作者 牛萍娟 薛卫芳 +3 位作者 宁平凡 王雪飞 吴英蕾 朱文睿 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期567-572,共6页

首次提出了一种基于静电纺丝工艺以柔性PET为基底的新型LED远程荧光片的制备方法,实现了蓝色LED芯片与荧光粉层相分离的免封装器件结构。采用静电纺丝工艺制备了黄色荧光片和红色荧光片,并研究了黄色荧光片的透射率、吸收率、PL谱及红... 首次提出了一种基于静电纺丝工艺以柔性PET为基底的新型LED远程荧光片的制备方法,实现了蓝色LED芯片与荧光粉层相分离的免封装器件结构。采用静电纺丝工艺制备了黄色荧光片和红色荧光片,并研究了黄色荧光片的透射率、吸收率、PL谱及红色荧光片对白光LED的光学性能参数的影响,包括光通量、相关色温、光效。实验结果表明,所制备黄色荧光片在可见光波段具有良好的透光性,荧光片的光谱完全由荧光粉来决定,不需要考虑复杂工艺的影响;使用红色荧光片可以在保持高光效的同时将球泡灯的相关色温由5 595 K降低为3 214 K,这在曲面发光及色温调节方面为灯具设计提供了广阔的空间。 展开更多

关键词 静电纺丝 LED远程荧光片 透射率 PL谱 相关色温

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温度对GaN基LED电流加速老化特性的影响 被引量：3

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作者 牛萍娟 王卫星 +2 位作者 宁平凡 王景祥 薛卫芳 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2015年第6期72-75,共4页

采用电流加速老化的方法研究大功率白光LED的光通量衰减特性,提出了一种包含温度影响因素的LED寿命推算方法.实验发现:LED的光通量衰减速度随着加速电流的增大而变快,同时器件温度升高,温度的升高又会促进LED灯珠的加速老化.通过分组实... 采用电流加速老化的方法研究大功率白光LED的光通量衰减特性,提出了一种包含温度影响因素的LED寿命推算方法.实验发现:LED的光通量衰减速度随着加速电流的增大而变快,同时器件温度升高,温度的升高又会促进LED灯珠的加速老化.通过分组实验,在不考虑温度因素时,采用狭义Eyring公式计算LED的寿命;在考虑温度因素时,采用广义的Eyring公式计算LED的寿命.对比2种模型的计算结果发现:考虑温度影响能更准确的推算出LED的寿命. 展开更多

关键词 光通量 大功率LED 电流加速老化 温度 GAN

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基于低维相变薄膜的显示器件光学性质的研究 被引量：3

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作者 牛萍娟 薛卫芳 +5 位作者 宁平凡 刘宏伟 杨洁 张浩伟 赵金萍 崔贺凤 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1514-1520,共7页

采用传输矩阵模型研究了基于低维相变薄膜的显示器件的光学特性与器件结构的关系。显示器件的类型有反射型和透射型,器件结构的关键参数包括Ge_2Sb_2Te_5(GST)层的厚度、ITO层的厚度、GST层的晶态与非晶态的变化。结果表明:对于反射型器... 采用传输矩阵模型研究了基于低维相变薄膜的显示器件的光学特性与器件结构的关系。显示器件的类型有反射型和透射型,器件结构的关键参数包括Ge_2Sb_2Te_5(GST)层的厚度、ITO层的厚度、GST层的晶态与非晶态的变化。结果表明:对于反射型器件,ITO层的厚度对器件的反射光谱影响较大,可以通过改变ITO层的厚度达到改变器件颜色的效果;GST层的厚度为12 nm时,GST的晶态与非晶态的变化使器件有最好的颜色对比度且消耗较低的电功率。对于透射型器件,通过使用超薄的GST薄膜,器件的透明度可以保持很高,器件的透明度在GST的厚度超过几纳米后迅速下降。 展开更多

关键词 传输矩阵 相变薄膜 显示器件 颜色对比度

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面向架空输电线路的挂载无人机电力巡检技术研究综述 被引量：138

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作者 隋宇 宁平凡 +7 位作者 牛萍娟 王辰羽 赵地 张伟龙 韩抒真 梁立君 薛高建 崔颜军 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期3636-3648,共13页

无人机是巡检作业最理想的搭载工具,通过无人机挂载光学相机、红外成像、激光雷达等载荷装置对导线、绝缘子、金具等输电设备进行巡检工作已成为架空输电线路不可或缺的日常运维手段。该文首先介绍挂载无人机巡检技术的应用现状,系统论... 无人机是巡检作业最理想的搭载工具,通过无人机挂载光学相机、红外成像、激光雷达等载荷装置对导线、绝缘子、金具等输电设备进行巡检工作已成为架空输电线路不可或缺的日常运维手段。该文首先介绍挂载无人机巡检技术的应用现状,系统论述挂载无人机巡检作业的工作模式;然后从无人机续航时间、无人机巡检作业安全距离和无人机电磁干扰防护等方面对挂载无人机电力巡检的关键技术进行重点综述;最后对挂载无人机巡检技术的发展趋势进行讨论,旨在为无人机电力巡检技术的研究提供方向。 展开更多

关键词 无人机 电力巡检 续航时间 安全距离 电磁干扰

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基于改进遗传算法的工厂AGV安全路径规划 被引量：17

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作者 李天童 宁平凡 牛萍娟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第3期160-163,共4页

为了避免危害事故的发生,在复杂的加工制造工厂中规划AGV小车安全无碰撞的行驶路径,不能简单地将AGV看成一个质点。首先在传统的障碍物栅格地图中叠加了环境安全信息,构建了融合信息栅格地图,提出了一种改进的遗传路径规划算法,在其适... 为了避免危害事故的发生,在复杂的加工制造工厂中规划AGV小车安全无碰撞的行驶路径,不能简单地将AGV看成一个质点。首先在传统的障碍物栅格地图中叠加了环境安全信息,构建了融合信息栅格地图,提出了一种改进的遗传路径规划算法,在其适应函数中加入安全信息,并采用A*算法产生的初始路径为基准进行安全优化,减少了算法的搜索空间和复杂度。在MATLAB中对算法进行了验证,并在Gazebo中模拟了制造工厂AGV路径规划过程,验证了该方法具有较快的收敛速度及有效性。 展开更多

关键词 加工制造工厂 工厂AGV 安全路径规划 改进遗传算法

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基于Pd及其复合膜的光纤氢气传感器的研究进展 被引量：7

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作者 杨孟宇 牛萍娟 +1 位作者 宁平凡 赵地 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第1期1-5,共5页

介绍了光纤氢气传感器的传感机理,总结了近年来,国内外基于钯(Pd)及其复合膜的光纤氢气传感器的研究现状,对比了不同传感器的测量方法、探头结构和传感性能。阐述了光纤氢气传感器的理论模型及其实际局限性。提出新型氢敏材料、优化光... 介绍了光纤氢气传感器的传感机理,总结了近年来,国内外基于钯(Pd)及其复合膜的光纤氢气传感器的研究现状,对比了不同传感器的测量方法、探头结构和传感性能。阐述了光纤氢气传感器的理论模型及其实际局限性。提出新型氢敏材料、优化光纤微结构设计是提高光纤氢气传感器重复性、灵敏度和响应时间的研究方向。 展开更多

关键词 光纤氢气传感器 钯及其复合膜 传感机理

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光子晶体Micro LED微显示阵列加工及光学特性分析 被引量：2

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作者 孟媛 肖秧 +4 位作者 冯晓雨 何龙振 张鹏喆 宁平凡 刘宏伟 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第8期719-725,共7页

Micro LED器件具有高亮度、低功耗和高可靠性等优点,但Micro LED显示像素巨量转移和光提取效率低的问题为其应用带来挑战。开发了具有高转移效率和出光效率的单片64×64 Micro LED微显示阵列,提出了倒装型GaN基单片Micro LED微显示... Micro LED器件具有高亮度、低功耗和高可靠性等优点,但Micro LED显示像素巨量转移和光提取效率低的问题为其应用带来挑战。开发了具有高转移效率和出光效率的单片64×64 Micro LED微显示阵列,提出了倒装型GaN基单片Micro LED微显示阵列芯片和Si基驱动电路的设计方法及集成工艺。通过时域有限差分(FDTD)方法对Micro LED微显示阵列光学特性进行了建模分析,设计了一种提高Micro LED微显示阵列出光效率的光提取结构。结合仿真结果,开发了一种在Micro LED蓝宝石衬底表面制备光子晶体结构的聚焦离子束(FIB)微纳加工工艺,并进行了器件加工。测试结果表明,蓝宝石衬底上加工的光子晶体结构可以提高Micro LED器件的表面出光效率,光功率平均值提升了16.36%,对Micro LED微显示阵列加工及微显示像素光提取问题具有借鉴意义。 展开更多

关键词 Micro LED 微显示阵列 光子晶体结构 聚焦离子束(FIB) 出光效率

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利用干涉光刻技术制备LED表面微纳结构

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作者 程俊超 刘宏伟 +5 位作者 耿照新 郭凯 于丹丹 宁平凡 李晓云 张建新 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期470-476,共7页

为了制备大面积周期性微纳米结构以提高LED的发光效率,建立了劳厄德(Lloyd)干涉光刻系统。简单分析了该干涉光刻系统的工作原理,并介绍了利用干涉曝光工艺制备一维光栅、二维点阵、孔阵列等纳米结构图形的具体实验过程。最后对纳米图形... 为了制备大面积周期性微纳米结构以提高LED的发光效率,建立了劳厄德(Lloyd)干涉光刻系统。简单分析了该干涉光刻系统的工作原理,并介绍了利用干涉曝光工艺制备一维光栅、二维点阵、孔阵列等纳米结构图形的具体实验过程。最后对纳米图形进行结构转移,制备出了金属纳米结构。实验结果表明:利用劳厄德干涉光刻系统,可以在20 mm×20 mm大小的ITO衬底上稳定制备出周期为450 nm的均匀光栅或二维点阵列图形结构,它们的占空比也是可以调节变化的。 展开更多

关键词 干涉光刻 周期结构 发光二极管 光提取

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Nano-LED半极性面InGaN/GaN单量子阱结构极化和光谱仿真分析

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作者 王鑫炜 刘宏伟 +5 位作者 高克 张赞允 李晓云 宁平凡 王笃祥 牛萍娟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期111-117,共7页

通过有限元分析,利用COMSOL软件模拟计算了Nano-LED半极性面InGaN/GaN单量子阱距离边缘不同位置的应变和压电极化分布,并结合模拟得到的量子阱极化电场,采用Silvaco软件计算得到了Nano-LED InGaN/GaN单量子阱距离边缘不同位置的发光光... 通过有限元分析,利用COMSOL软件模拟计算了Nano-LED半极性面InGaN/GaN单量子阱距离边缘不同位置的应变和压电极化分布,并结合模拟得到的量子阱极化电场,采用Silvaco软件计算得到了Nano-LED InGaN/GaN单量子阱距离边缘不同位置的发光光谱。应变和压电极化分布结果表明,其在距离半极性面量子阱边缘100 nm的范围内变化明显。然而,在半极性面内部,应力释放现象消失,压电极化电场变强,量子限制Stark效应导致InGaN/GaN单量子阱发光强度降低。发光光谱分析表明,60 mA工作电流下,Nano-LEDInGaN/GaN半极性面量子阱边缘位置的光谱峰值最大蓝移达21 nm,其原因在于边缘的应力释放作用。Nano-LED非极性面和半极性面的整体光谱分析表明,在固定Nano-LED高度条件下,Nano-LED的直径越大,半极性面占比越高,器件整体发光光谱的双峰值现象越明显,这将为多波长Nano-LED器件的设计提供借鉴。 展开更多

关键词 Nano-LED 量子阱应变 极化效应 有限元分析

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