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GaN基发光二极管研究进展
被引量:
4
1
作者
邢志刚
贾海强
+1 位作者
王文新
陈弘
《中国材料进展》
CAS
CSCD
2009年第7期16-19,共4页
GaN基发光二极管(LED)作为目前固态照明和显示等应用中最核心的器件,在完全发挥材料性能的道路上还存在着一些困难。针对蓝光LED内量子效率低和白光LED应用中缺乏简易制备方法的现状,本研究组做出了有意义的富有创新性的工作:提出的宽...
GaN基发光二极管(LED)作为目前固态照明和显示等应用中最核心的器件,在完全发挥材料性能的道路上还存在着一些困难。针对蓝光LED内量子效率低和白光LED应用中缺乏简易制备方法的现状,本研究组做出了有意义的富有创新性的工作:提出的宽窄耦合量子阱结构的LED使得蓝光LED的内量子效率得到了很大的提高;通过生长一个用于调节量子阱中的应变和局域化的InGaN插入层,制备出了同一发光层出射白光的单芯片白光LED。
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关键词
发光二极管
氮化镓
晶体生长
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职称材料
量子阱带间跃迁探测器基础研究(特邀)
2
作者
岳琛
杨浩军
+9 位作者
吴海燕
李阳锋
孙令
邓震
杜春花
江洋
马紫光
王文新
贾海强
陈弘
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期52-57,共6页
在最近的实验中,PN结型量子阱结构被观察到反常的载流子输运情况,其相应的物理机制和载流子输运模型被提出。通过系统实验观察到,PN结量子阱结构材料在共振激发模式下,仍可测出开路电压或短路电流。对比开路和短路情况下的光致荧光(PL)...
在最近的实验中,PN结型量子阱结构被观察到反常的载流子输运情况,其相应的物理机制和载流子输运模型被提出。通过系统实验观察到,PN结量子阱结构材料在共振激发模式下,仍可测出开路电压或短路电流。对比开路和短路情况下的光致荧光(PL)光谱,发现短路下PL强度明显降低。这说明短路状态下的光生载流子没有被限制在量子阱内,而是逃逸出结区。这种载流子逃出量子阱的现象却没有在等量偏压下的NN型量子阱结构中发现,说明载流子逃出量子阱并非由传统的热激发或隧穿的作用导致。据此,笔者提出了相应的物理机制和载流子输运模型对此现象进行解释,认为光生载流子能在PN结内建电场的作用下直接逃出量子阱,并且辐射复合发光发生在载流子逃逸过程之后。
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关键词
探测器
量子阱
载流子输运
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职称材料
Ni^(3+)抑制具有阴离子氧化还原活性钠离子电池正极材料的电压衰减
3
作者
胡紫霖
牛耀申
+1 位作者
容晓晖
胡勇胜
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期54-56,共3页
由于钠资源丰富,钠离子电池在大规模储能方面显示出巨大的潜力。随着近年来研究的深入,在正极材料中引入适量的阴离子氧化还原可以有效地提升钠离子电池的能量密度,同时减少高成本过渡金属元素如V、Co和Ni等的用量。有研究表明,材料循...
由于钠资源丰富,钠离子电池在大规模储能方面显示出巨大的潜力。随着近年来研究的深入,在正极材料中引入适量的阴离子氧化还原可以有效地提升钠离子电池的能量密度,同时减少高成本过渡金属元素如V、Co和Ni等的用量。有研究表明,材料循环过程中不可逆的氧损失以及Mn^(4+)/Mn^(3+)氧化还原的激活,导致了层状氧化物正极材料持续的电压衰减。本工作通过在Na_(x)[Li,Ni,Mn]O_(2)基钠离子电池正极材料中引入Ni^(3+)作为Mn^(4+)/Mn^(3+)氧化还原屏障,利用Ni^(3+)/Ni^(2+)的氧化还原代替Mn^(4+)/Mn^(3+)的氧化还原,成功抑制了材料的电压衰减。电化学测试结果显示,改性材料在不损失容量的前提下,循环稳定性得到明显提升。X射线光电子能谱结果也验证了Ni3^(+)的引入有利于维持材料多周循环后Mn价态的稳定。
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关键词
钠离子电池
阴离子氧化还原
电压衰减
单相固溶反应
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职称材料
国产SiC衬底上利用AlN缓冲层生长高质量GaN外延薄膜
被引量:
10
4
作者
陈耀
王文新
+5 位作者
黎艳
江洋
徐培强
马紫光
宋京
陈弘
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第9期896-901,共6页
采用高温AlN作为缓冲层在国产SiC衬底上利用金属有机物化学气相外延技术生长GaN外延薄膜。通过优化AlN缓冲层的生长参数得到了高质量的GaN外延薄膜,其对称(0002)面和非对称(1012)面X射线衍射摇摆曲线的半峰宽分别达到130 arcsec和252 ar...
采用高温AlN作为缓冲层在国产SiC衬底上利用金属有机物化学气相外延技术生长GaN外延薄膜。通过优化AlN缓冲层的生长参数得到了高质量的GaN外延薄膜,其对称(0002)面和非对称(1012)面X射线衍射摇摆曲线的半峰宽分别达到130 arcsec和252 arcsec,这是目前报道的在国产SiC衬底上生长GaN最好的结果。文中研究了AlN缓冲层生长参数对GaN晶体质量的影响,还利用拉曼散射研究了GaN外延薄膜中的应力,发现具有越小X射线衍射摇摆曲线半峰宽的GaN外延薄膜受到的张应力也越小。
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关键词
GAN
ALN
SIC衬底
MOCVD
X射线衍射
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职称材料
含硅负极在硫化物全固态电池中的应用
被引量:
4
5
作者
闫汶琳
吴凡
+1 位作者
李泓
陈立泉
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期821-835,共15页
硫化物固态电解质具有超高离子电导率和优良力学性能,是实现全固态电池最有希望的技术路线之一。为进一步提高硫化物全固态电池的能量密度,促进其应用,理论比容量接近石墨10倍(3759 mA·h/g)的硅负极材料具有极佳的应用前景。并且S...
硫化物固态电解质具有超高离子电导率和优良力学性能,是实现全固态电池最有希望的技术路线之一。为进一步提高硫化物全固态电池的能量密度,促进其应用,理论比容量接近石墨10倍(3759 mA·h/g)的硅负极材料具有极佳的应用前景。并且Si负极和硫化物固态电解质结合,可规避Si负极在液态电池中重复生成固态电解质界面层(SEI)的问题,充分发挥Si负极的高容量,同时利用硫化物较好的力学性能缓冲硅负极巨大的体积膨胀,改善固固接触,促进离子扩散,有望实现高能量密度电池的长效循环。虽然含Si负极硫化物全固态电池极具实用前景,但是目前研究尚处于起步阶段,缺少成熟有效的表征手段和对基础科学问题的深入理解,全电池性能较差、容量衰减过快、比能量还有很大提升空间。为加速推进含Si负极硫化物全固态电池的研究进程,本文总结了近年来该领域的相关工作,分类论述了3种类型的含Si负极硫化物全固态电池(粉饼电池、湿法涂覆电池、薄膜电池),综合分析了影响其性能的关键因素,并阐明通过减小Si的颗粒尺寸、外加应力、设置合适的截止电压、调控硫化物电解质的杨氏模量等手段可以有效优化含Si负极硫化物全固态电池的性能。最后,本文分析了目前该领域面临的问题和挑战,指出未来发展趋势。
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关键词
硫化物
固态电解质
含硅负极
全固态电池
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职称材料
分子束外延生长InAsSb材料的组分控制(英文)
被引量:
1
6
作者
孙庆灵
王禄
+6 位作者
姚官生
曹先存
王文奇
孙令
王文新
贾海强
陈弘
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期386-388,共3页
采用分子束外延方法在GaAs和GaSb衬底上生长了一系列InAsSb薄膜,研究了Sb组分与Sb4束流间关系.实验发现,在分子束外延生长中,相比As原子,Sb原子更易并入晶格中.利用该特性可较好实现InAsSb材料的组分控制.
关键词
分子束外延(MBE)
铟砷锑
组分控制
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职称材料
高效铌酸锂薄膜波导模斑转换器设计
被引量:
1
7
作者
丁国建
王晓晖
+4 位作者
冯琦
于萍
贾海强
陈弘
汪洋
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期273-281,共9页
铌酸锂薄膜光子集成技术在高速光电子领域不断凸显,被广泛用于各种片上功能实现,如电光调制、光频梳、滤波器、非线性光学频率转换器、非线性量子光源、激光器等。在铌酸锂薄膜光子集成技术发展过程中,目前面临的一个重要的技术瓶颈就...
铌酸锂薄膜光子集成技术在高速光电子领域不断凸显,被广泛用于各种片上功能实现,如电光调制、光频梳、滤波器、非线性光学频率转换器、非线性量子光源、激光器等。在铌酸锂薄膜光子集成技术发展过程中,目前面临的一个重要的技术瓶颈就是铌酸锂薄膜纳米波导与单模光纤的高效耦合。针对这一问题,设计了一种基于SiO_(2)、SiON锥形结构以及双层铌酸锂锥形结构的模斑转换器,实现铌酸锂薄膜纳米波导与单模光纤之间模式和能量的高效传递与转换。采用三维有限差分光束传播法对器件结构进行了模拟仿真,并优化了结构参数,可实现与铌酸锂薄膜波导与单模光纤的高效耦合,耦合效率在82.2%~89.0%之间,同时,得到了±1.8μm光纤耦合对准容差,可为下一步制备出高效耦合的铌酸锂薄膜光子器件提供参考。
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关键词
集成光学
模斑转换器
三维有限差分光束传播法
铌酸锂薄膜
耦合效率
单模光纤
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职称材料
题名
GaN基发光二极管研究进展
被引量:
4
1
作者
邢志刚
贾海强
王文新
陈弘
机构
中国科学院物理研究所清洁能源实验室
出处
《中国材料进展》
CAS
CSCD
2009年第7期16-19,共4页
文摘
GaN基发光二极管(LED)作为目前固态照明和显示等应用中最核心的器件,在完全发挥材料性能的道路上还存在着一些困难。针对蓝光LED内量子效率低和白光LED应用中缺乏简易制备方法的现状,本研究组做出了有意义的富有创新性的工作:提出的宽窄耦合量子阱结构的LED使得蓝光LED的内量子效率得到了很大的提高;通过生长一个用于调节量子阱中的应变和局域化的InGaN插入层,制备出了同一发光层出射白光的单芯片白光LED。
关键词
发光二极管
氮化镓
晶体生长
Keywords
light-emitting diodes
gallium nitride
crystal growth
分类号
TN312.8 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
量子阱带间跃迁探测器基础研究(特邀)
2
作者
岳琛
杨浩军
吴海燕
李阳锋
孙令
邓震
杜春花
江洋
马紫光
王文新
贾海强
陈弘
机构
中国科学院物理研究所
清洁
能源
重点
实验室
中国科学院
大学
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期52-57,共6页
基金
国家自然科学基金(61991441,11574362,61210014,11374340,11474205)
国家科技支撑计划(2016YFB0400302)。
文摘
在最近的实验中,PN结型量子阱结构被观察到反常的载流子输运情况,其相应的物理机制和载流子输运模型被提出。通过系统实验观察到,PN结量子阱结构材料在共振激发模式下,仍可测出开路电压或短路电流。对比开路和短路情况下的光致荧光(PL)光谱,发现短路下PL强度明显降低。这说明短路状态下的光生载流子没有被限制在量子阱内,而是逃逸出结区。这种载流子逃出量子阱的现象却没有在等量偏压下的NN型量子阱结构中发现,说明载流子逃出量子阱并非由传统的热激发或隧穿的作用导致。据此,笔者提出了相应的物理机制和载流子输运模型对此现象进行解释,认为光生载流子能在PN结内建电场的作用下直接逃出量子阱,并且辐射复合发光发生在载流子逃逸过程之后。
关键词
探测器
量子阱
载流子输运
Keywords
photodetector
quantum well
carrier transport
分类号
O471 [理学—半导体物理]
O475 [理学—半导体物理]
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职称材料
题名
Ni^(3+)抑制具有阴离子氧化还原活性钠离子电池正极材料的电压衰减
3
作者
胡紫霖
牛耀申
容晓晖
胡勇胜
机构
中国科学院物理研究所清洁能源实验室
中国科学院
大学材料与光电技术
学院
长三角
物理
研究
中心有限公司
中国科学院物理研究所
怀柔分部
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期54-56,共3页
基金
国家重点研发规划(2022YFB2402500)
国家自然科学基金(51725206,52122214,52072403,52002394)
+2 种基金
中国科学院青年创新促进会(2020006)
北京市自然科学基金(2212022)
中国科协青年人才托举工程(2022QNRC001)资助项目。
文摘
由于钠资源丰富,钠离子电池在大规模储能方面显示出巨大的潜力。随着近年来研究的深入,在正极材料中引入适量的阴离子氧化还原可以有效地提升钠离子电池的能量密度,同时减少高成本过渡金属元素如V、Co和Ni等的用量。有研究表明,材料循环过程中不可逆的氧损失以及Mn^(4+)/Mn^(3+)氧化还原的激活,导致了层状氧化物正极材料持续的电压衰减。本工作通过在Na_(x)[Li,Ni,Mn]O_(2)基钠离子电池正极材料中引入Ni^(3+)作为Mn^(4+)/Mn^(3+)氧化还原屏障,利用Ni^(3+)/Ni^(2+)的氧化还原代替Mn^(4+)/Mn^(3+)的氧化还原,成功抑制了材料的电压衰减。电化学测试结果显示,改性材料在不损失容量的前提下,循环稳定性得到明显提升。X射线光电子能谱结果也验证了Ni3^(+)的引入有利于维持材料多周循环后Mn价态的稳定。
关键词
钠离子电池
阴离子氧化还原
电压衰减
单相固溶反应
Keywords
Na-ion battery
Anion-redox
Voltage decay
Single-phase solid solution reaction
分类号
O646 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
国产SiC衬底上利用AlN缓冲层生长高质量GaN外延薄膜
被引量:
10
4
作者
陈耀
王文新
黎艳
江洋
徐培强
马紫光
宋京
陈弘
机构
北京凝聚态
物理
国家
实验室
中国科学院物理研究所清洁能源实验室
天津中环新光科技有限公司
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第9期896-901,共6页
基金
国家自然科学基金(50872146
60877006
+1 种基金
60890192/F0404)
科技部973(2010CB327501)资助项目
文摘
采用高温AlN作为缓冲层在国产SiC衬底上利用金属有机物化学气相外延技术生长GaN外延薄膜。通过优化AlN缓冲层的生长参数得到了高质量的GaN外延薄膜,其对称(0002)面和非对称(1012)面X射线衍射摇摆曲线的半峰宽分别达到130 arcsec和252 arcsec,这是目前报道的在国产SiC衬底上生长GaN最好的结果。文中研究了AlN缓冲层生长参数对GaN晶体质量的影响,还利用拉曼散射研究了GaN外延薄膜中的应力,发现具有越小X射线衍射摇摆曲线半峰宽的GaN外延薄膜受到的张应力也越小。
关键词
GAN
ALN
SIC衬底
MOCVD
X射线衍射
Keywords
GaN
AlN
SiC
MOCVD
XRD
分类号
O472 [理学—半导体物理]
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职称材料
题名
含硅负极在硫化物全固态电池中的应用
被引量:
4
5
作者
闫汶琳
吴凡
李泓
陈立泉
机构
天目湖先进储能技术
研究
院
中国科学院
物理
所长三角
研究
中心
中国科学院物理研究所
中国科学院
大学
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期821-835,共15页
基金
江苏省科技厅重点研发计划重点项目(BE2020003)
国家自然科学基金重点项目-汽车联合基金(U1964205)
+2 种基金
国家自然科学基金项目(51972334)
北京市自然科学基金面上项目(2202058)
中国科学院海外杰出人才引进计划,中科院物理所长三角物理研究中心和天目湖先进储能技术研究院“科学家工作室”研发项目(TIESSS0001)。
文摘
硫化物固态电解质具有超高离子电导率和优良力学性能,是实现全固态电池最有希望的技术路线之一。为进一步提高硫化物全固态电池的能量密度,促进其应用,理论比容量接近石墨10倍(3759 mA·h/g)的硅负极材料具有极佳的应用前景。并且Si负极和硫化物固态电解质结合,可规避Si负极在液态电池中重复生成固态电解质界面层(SEI)的问题,充分发挥Si负极的高容量,同时利用硫化物较好的力学性能缓冲硅负极巨大的体积膨胀,改善固固接触,促进离子扩散,有望实现高能量密度电池的长效循环。虽然含Si负极硫化物全固态电池极具实用前景,但是目前研究尚处于起步阶段,缺少成熟有效的表征手段和对基础科学问题的深入理解,全电池性能较差、容量衰减过快、比能量还有很大提升空间。为加速推进含Si负极硫化物全固态电池的研究进程,本文总结了近年来该领域的相关工作,分类论述了3种类型的含Si负极硫化物全固态电池(粉饼电池、湿法涂覆电池、薄膜电池),综合分析了影响其性能的关键因素,并阐明通过减小Si的颗粒尺寸、外加应力、设置合适的截止电压、调控硫化物电解质的杨氏模量等手段可以有效优化含Si负极硫化物全固态电池的性能。最后,本文分析了目前该领域面临的问题和挑战,指出未来发展趋势。
关键词
硫化物
固态电解质
含硅负极
全固态电池
Keywords
sulfide
solid-state electrolyte
Si-based anode
all-solid-state batteries
分类号
O643 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
分子束外延生长InAsSb材料的组分控制(英文)
被引量:
1
6
作者
孙庆灵
王禄
姚官生
曹先存
王文奇
孙令
王文新
贾海强
陈弘
机构
中国科学院物理研究所
清洁
能源
重点
实验室
中国科学院物理研究所
北京凝聚态
物理
国家
实验室
北京新
能源
材料与器件重点
实验室
中国
空空导弹
研究
院
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期386-388,共3页
基金
Supported by Aeronautical Science Foundation of China(20132435,20142435001)
China Postdoctoral Science Foundation(2014M560936)
General armaments department common technology project foundation(9140A12050414ZK33-001)
文摘
采用分子束外延方法在GaAs和GaSb衬底上生长了一系列InAsSb薄膜,研究了Sb组分与Sb4束流间关系.实验发现,在分子束外延生长中,相比As原子,Sb原子更易并入晶格中.利用该特性可较好实现InAsSb材料的组分控制.
关键词
分子束外延(MBE)
铟砷锑
组分控制
Keywords
molecular beam epitaxy ( MBE), InAsSb, composition control
分类号
O484.1 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
高效铌酸锂薄膜波导模斑转换器设计
被引量:
1
7
作者
丁国建
王晓晖
冯琦
于萍
贾海强
陈弘
汪洋
机构
松山湖材料
实验室
中国科学院物理研究所
清洁
能源
重点
实验室
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期273-281,共9页
文摘
铌酸锂薄膜光子集成技术在高速光电子领域不断凸显,被广泛用于各种片上功能实现,如电光调制、光频梳、滤波器、非线性光学频率转换器、非线性量子光源、激光器等。在铌酸锂薄膜光子集成技术发展过程中,目前面临的一个重要的技术瓶颈就是铌酸锂薄膜纳米波导与单模光纤的高效耦合。针对这一问题,设计了一种基于SiO_(2)、SiON锥形结构以及双层铌酸锂锥形结构的模斑转换器,实现铌酸锂薄膜纳米波导与单模光纤之间模式和能量的高效传递与转换。采用三维有限差分光束传播法对器件结构进行了模拟仿真,并优化了结构参数,可实现与铌酸锂薄膜波导与单模光纤的高效耦合,耦合效率在82.2%~89.0%之间,同时,得到了±1.8μm光纤耦合对准容差,可为下一步制备出高效耦合的铌酸锂薄膜光子器件提供参考。
关键词
集成光学
模斑转换器
三维有限差分光束传播法
铌酸锂薄膜
耦合效率
单模光纤
Keywords
integrated optics
mode size converter
three-dimensional finite difference beam propagation method
lithium niobate film
coupling efficiency
single mode fiber
分类号
O472.3 [理学—半导体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
GaN基发光二极管研究进展
邢志刚
贾海强
王文新
陈弘
《中国材料进展》
CAS
CSCD
2009
4
在线阅读
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职称材料
2
量子阱带间跃迁探测器基础研究(特邀)
岳琛
杨浩军
吴海燕
李阳锋
孙令
邓震
杜春花
江洋
马紫光
王文新
贾海强
陈弘
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021
0
在线阅读
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职称材料
3
Ni^(3+)抑制具有阴离子氧化还原活性钠离子电池正极材料的电压衰减
胡紫霖
牛耀申
容晓晖
胡勇胜
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
4
国产SiC衬底上利用AlN缓冲层生长高质量GaN外延薄膜
陈耀
王文新
黎艳
江洋
徐培强
马紫光
宋京
陈弘
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
10
在线阅读
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职称材料
5
含硅负极在硫化物全固态电池中的应用
闫汶琳
吴凡
李泓
陈立泉
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
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职称材料
6
分子束外延生长InAsSb材料的组分控制(英文)
孙庆灵
王禄
姚官生
曹先存
王文奇
孙令
王文新
贾海强
陈弘
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
在线阅读
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职称材料
7
高效铌酸锂薄膜波导模斑转换器设计
丁国建
王晓晖
冯琦
于萍
贾海强
陈弘
汪洋
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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