一、光电效应实验的改进（论文文献综述）
何红霞[1]（2021）在《微波光子模数转换关键技术研究》文中进行了进一步梳理高速高精度模数转换器是许多现代信息系统不可或缺的组成部分,尤其是对于性能要求较高的超宽带应用,如军用雷达、宽带无线接入网络、生物医学成像和光通信等。然而,传统电子模数转换器存在所谓的“电子瓶颈”,在带宽和时间抖动等方面受到较为严重的限制。在此背景下,使用具有超高带宽、超低损耗以及抗电磁干扰等优势的微波光子技术来提升模数转换系统的性能,是一项具有重大学术价值和应用价值的研究课题。论文首先从模数转换技术的研究背景出发,介绍了四类典型的光子模数转换方案的基本原理和发展状况。针对现有技术存在的问题,本文提出并验证了一些新型的实现结构和改进方案。在移相光量化技术方面,分析了系统存在的比特精度较低和阈值判决误差问题,针对这两个问题,分别提出并实验验证了两种改进方案,还通过仿真研究偏置漂移对系统性能的影响。提出并实验验证了一种全新的光子flash ADC串行方案,讨论了方案的性能改进,非均匀量化的实现,以及适用于大信号输入的实现方案。另外,提出了基于相位调制的光子时间拉伸系统并详细分析了系统的各项特性,仿真和实验均验证了理论模型的正确性。论文的主要创新点如下:（1）针对移相光量化系统存在的比特精度较低和阈值判决误差这两个问题,分别提出了基于线性组合原理的改进方案和基于平衡探测的自适应阈值判决方案,得到实验验证。基于线性组合原理的改进方案将移相光量化系统的输出信号通过电路模块进行线性组合,以此增加量化通道的数量,从而以较小的代价提高系统的标称比特精度。自适应阈值判决方案利用双输出调制器和平衡探测器将移相光量化系统的阈值始终保持在零电压,从而避免由采样脉冲光功率抖动引起的阈值判决误差。通过自适应和非自适应两种阈值判决方案的对比实验,验证了自适应阈值判决提高系统比特精度的有效性。（2）首次提出一种全新的光子flashADC方案,在光域实现串行结构的模数转换,可大幅降低系统的复杂度,并得到实验验证。该方案利用多波长脉冲采样和光纤的群速度色散效应,在大大减少比较器使用数量的同时还可以实现非均匀量化。提出并仿真验证了适用于大信号输入且结构更为简化的方案,通过合理设置多波长脉冲的功率比,可应对调制非线性对量化过程的影响。针对简化方案比特精度低且采样脉冲最大-最小功率比大的问题,提出了一种基于双输出调制器的改进方案。（3）提出一种基于相位调制的光子时间拉伸系统,相比于基于幅度调制的时间拉伸系统,极大地简化了系统结构且具有更高的稳定性。由于具有亚倍频程的带宽,该系统可以避开二阶非线性杂散的影响。根据严格的数学分析推导出了系统输出的所有频率分量,并通过仿真和实验验证理论分析的正确性。针对色散引起的功率衰落问题,提出了一种同时采用相位调制器和推挽强度调制器的双通道PTS系统,以克服功率衰落导致的系统带宽受限问题。
徐婷[2]（2021）在《基于等效电路模型的钙钛矿太阳电池效率损失机制及迟滞效应分析》文中研究表明在钙钛矿太阳电池理论研究和工艺进展过程中,以直观、可靠的方法量化表征钙钛矿太阳电池的效率损失,描述并理解反常的迟滞现象已成为现今发展稳定的高效钙钛矿光伏器件亟待解决的科学问题。本文在综合考虑光学损失、串并联电阻损失、非辐射体复合、表面复合损失和迟滞效应的基础上,对传统的细致平衡理论加以修正,提出一种新颖的等效电路模型。通过与漂移-扩散模型和实验数据分析比对,证明了该电路模型的有效性、实用性和拟合精度。现将主要研究工作及研究成果介绍如下:第一,提出一种可描述体复合与表面复合的改进等效电路模型,基于该模型能全面分析光学结构、欧姆电阻、非辐射复合对钙钛矿太阳电池工作特性的影响,并通过量化效率损失理解电池工作机理。第二,在改进等效电路模型的基础上,将载流子输运引起的稳态电流与离子迁移引起的电容电流相分离,提出迟滞等效电路模型,降低了模型复杂度。第三,基于等效电路模型和漂移-扩散模型的等价性,归纳出描述离子迁移的非线性电容的典型表达式,量化迟滞效应。并提出了判断非辐射复合类型的简易方法。第四,将描述载流子输运的改进等效电路模型和描述离子迁移的迟滞等效电路模型与实验结果对比,证明了模型分析各损失机制的可靠性、拟合精度,及模型量化迟滞的实用性。综上,本文提出的等效电路模型是一个较为全面有效的钙钛矿太阳电池器件仿真工具。
李泠霏[3]（2021）在《基于二维材料范德华异质结构的新型热载流子器件的研究》文中研究指明随着摩尔定律接近极限,传统的半导体技术已进入发展瓶颈期。如何利用新原理、新材料和新结构来解决和优化传统半导体器件在尺寸微缩过程中遇到的性能、功耗和成本等问题是后摩尔时代半导体技术的发展重点。沿着Beyond CMOS的战略路线,本文分别从新材料体系、新物理机制、以及新器件结构这三个方面展开思考和研究,旨在解决热载流子器件的机理分析、性能提升、功能拓展等科学问题。材料方面,本文以新兴的二维材料作为主要研究体系;物理机制方面,本文以热载流子作为主要研究对象;器件结构方面,本文基于范德华异质结构搭建了不同的、实现特定功能的固态器件。本文主要研究了四种热载流子器件,具体包括:（1）本文首先研究了基于等离激元纳米结构/石墨烯/氮化硼/石墨烯的近红外光电探测器件。本文以物理机制作为主要研究重点,探索了利用表面等离激元实现石墨烯中的超热载流子的激发,打破了内光电效应的波长阈值限制,实现低于带阶势垒的光响应。此外,本文还研究了超热载流子的微观物理过程及其引起的负微分光响应现象。（2）然后研究了基于手性表面等离激元/单层硫化钼异质结构的常温谷霍尔晶体管。本文从新信息载体角度出发,提出和实现了一种常温工作的,实现谷信息的产生、输运、收集、调控等全套功能的能谷晶体管。通过表面等离激元的手性实现了谷极化的产生,通过热载流子实现了谷极化的注入,利用不同能谷Berry曲率产生的赝磁场和霍尔架构实现了谷信号的读出,通过栅压实现了谷信号的调控。（3）接着研究了基于石墨烯/等离激元超构表面/硅异质结构体系的红外片上偏振探测器。论文从多功能集成的思路出发,构建了一个无分光部件的四像素光电探测器件,该器件能够实现光的强度和偏振信息的片上获取。偏振测定功能通过设计不同取向和手性的超构表面实现。硅基肖特基结构实现了光生载流子的及时抽取和分离。该器件展现出了较好的偏振测定功能。（4）最后论文研究了基于石墨烯/硒化钨/石墨烯/氮化硼/石墨烯这一五层垂直堆叠的范德华异质结构的热电子晶体管。论文设计并实验展示了第一个基于全二维材料的热电子晶体管,并且获得了接近理论极限的共基极收集效率。此外,该论文还讨论了利用热电子晶体管来研究热电子能谱的可行性及优势。该论文的研究表明,二维材料不但赋予了微纳器件在异质集成上的自由度和高质量界面,还使得器件展现出很多体材料器件不具备的性能优势和功能特性。论文中的研究结果展现了二维材料及其范德华异质结构在后硅时代半导体技术中的应用前景。
师俊杰[4]（2021）在《光纤频率传输系统中信号检测处理单元的设计与实现》文中研究指明随着频率标准的日新月异,高稳定度的频率传输技术广泛应用于空间观测、定位导航、移动通信等领域,已成为当下研究的热点。近年来,光纤通信飞速发展,由于光纤信道具有抗干扰能力强、稳定度高等特点,基于光纤的频率传输技术与基于卫星链路的传统同步方式相比优势明显,具有十分重大的研究价值。在光纤频率传输系统中,发送端通过光载射频方式将高稳时基信号传递到远端,同时接收端需要检测经过链路传输的光信号,提取出所需射频信号并做后续处理。由于这个过程会涉及到多种射频电路器件,因此这些器件的性能对系统有着重要的影响。而商用射频器件由于其带宽大、噪声高而且尺寸大不便于集成等缺点,并不适用于高精度频率传输。因此,根据光纤频率传输系统对射频器件的特殊需求来设计信号检测处理单元电路,进而提升系统性能具有重要的研究意义和价值。本论文主要完成了光纤射频传输系统中接收端信号检测处理单元相关电路的设计与实现,并对实物电路的各项指标进行了测试。主要研究工作如下:1.光纤射频传输系统信号检测处理单元基础理论研究。本论文研究了光纤射频传输系统中频率标准及主要衡量指标,阐述了频率稳定度的时域表征——阿伦方差与其测量方法,表明针对特定频率进行电路设计对获得良好的频率稳定度至关重要。同时介绍了光电二极管的工作原理,分析了不同光电二极管前置放大工作模式的特点及其对电路设计带来的影响,并阐明了射频电路设计的基本理论。以上研究为接下来的电路设计和测试提供了理论支持。2.光纤射频传输系统信号检测处理单元相关电路的设计与实现。本论文围绕着2.4GHz频段,分析了检测处理单元相关电路的设计需求,并通过器件选型、电路结构及原理图设计、PCB设计及绘制、实物焊接等步骤完成了射频光电探测电路、滤波电路和功率分配电路等的设计与实现。在设计过程中,本论文不仅对于必要部分进行了 ADS仿真设计与电路参数优化,也重点强调了需注意的问题。3.光纤射频传输系统信号检测处理单元相关电路的实板测试及方案改进。本论文进行了电路的测试方案设计,对制作完成的电路进行了逐步调试和测试。结果表明,射频光电探测电路具有较为理想的增益与线性度,能够输出频谱纯净的频率信号。在此基础上,本论文也针对射频光电探测电路提出了改进方案,通过在背靠背传输系统中测试,其整体短期稳定度达到了 1.5×10-15/s,而长期稳定度为5.6×10-18/104s;射频滤波电路以2.4GHz为中心的3dB带宽为66MHz,且带内纹波较小,与仿真结果较为吻合;射频功率分配电路的两路输出信号仅有7-8ps的相位相对抖动,且具有良好的幅度平衡。除此之外,滤波电路与光电探测电路在背靠背射频传输系统中的整体性能表现较好。综上所述,本论文对高精度频率传输系统的信号检测处理单元相关电路进行了设计实现并完成功能测试,结果表明所设计电路在频率稳定度、带宽以及板载集成度等方面均优于商用产品,研究成果对提升频率传输系统性能具有重要意义。
周森[5]（2021）在《基于共线光外差的微位移测量系统研究与应用》文中指出随着科学技术的发展,微位移测量技术已经被应用在了各个领域,微位移测量主要包括两种测量方式,一种是接触式测量,另一种是非接触式测量。其中非接触式测量以其不存在接触力且有着测量范围广、速度快、量程大等优点,逐渐成为了微位移测量技术的主要发展方向。其中,光电位置传感器（PSD）作为非接触式测量的优秀器件和光外差测量技术作为非接触式测量优越的测量方法在非接触式测量中都起着极其重要的作用。首先,本文在对PSD的发展、结构和测量原理理解掌握的基础上设计了一套PSD微位移测量系统。本文设计并制作了PSD后续的信号采集与处理电路,对运算放大电路模块、A/D转换电路模块、单片机电路模块以及液晶显示电路模块进行了器件的选型和电路设计,之后设计了系统的采集处理程序。其次,本文深入研究了激光外差干涉系统的测量原理,在传统的单声光调制器光外差测量系统的基础上设计了双声光调制器共线光外差测量系统。介绍了改进的共线光外差测量系统的测量原理,并选取了该系统各个光学元件。针对共线光外差测量系统的特点提出了一种对波片位相延迟测量的新方法。最后,搭建了共线光外差测量系统,验证了波片位相延迟测量的新方法,并分析了实验结果,提出了该系统应用于对波片光轴的寻找的可能。测试了PSD微位移测量系统的测量精度,组建了基于共线光外差的微位移测量系统,测量了古斯-汉欣位移。
王潇正[6]（2021）在《多场景可见光通信信道损伤与系统设计研究》文中研究表明随着移动互联网的不断发展和人工智能时代的来临,各种大容量业务爆炸性增长,人们对高速无线通信系统的需求日益增高。相较于传统射频通信,基于发光二极管的可见光通信技术以其超宽的光谱频段、抗干扰能力强、高速率、绿色环保、安全保密性好等优点,成为近年来工业界和学术界的研究热点,被认为是突破高速大容量数据传输与频谱资源瓶颈的关键技术之一,在物联网、水下无线通信、智能交通和未来6G网络等领域拥有广阔应用前景。然而这种新兴的通信技术也面临着诸多挑战,以介质衰减、多径散射、背景光噪声、湍流衰落等为代表的信道损伤会严重影响可见光通信系统性能,降低通信速率与最大传输距离,进而制约其大规模商用和发展。针对这一问题,本论文围绕水下、室外和室内三种应用场景下的可见光通信信道损伤及系统设计展开研究,完成了理论性能分析、仿真平台设计、补偿算法实现和工程样机测试等工作,主要的研究成果和创新点如下:（1）围绕浅水域可见光通信多径色散效应与背景光噪声,基于光子追踪算法设计了模块化仿真平台与可视化界面,并通过样机测试验证。该平台整合了信道建模与性能评估功能,同时结合海平面太阳光辐照度实测数据,给出了不同工作深度下的背景光噪声强度量化方法,可从时延扩展、空间光强分布、统计性衰减以及误码率特性等方面对水下光信道进行综合分析。基于仿真结果,完成了通信系统总体设计,通过实测结果验证了仿真算法的准确性,并得出了通信距离的上限。该研究对于不同水质下的实时样机设计和链路性能评估具有指导意义。（2）围绕室外远距离可见光通信系统中的背景光噪声问题,基于FPGA设计并实现了自适应滤波降噪算法。搭建了一个灵活的可见光通信收发样机并采集室外背景光噪声,根据实测噪声数据对不同的自适应滤波算法性能进行仿真分析、确定最终参数并利用FPGA开发板实现。实验结果表明,该方法可有效抑制背景光噪声影响,在输入信噪比为2dB条件下,实现了约7.84dB的性能提升。（3）围绕船间灯光通信中的自动识别系统设计,提出了一种改进型聚类算法并在嵌入式系统中实现。针对传统人工拍发方式的不足,引入了机器学习中的k-means聚类算法并通过优化聚簇中心对其进行改进,该方法可以自动调节判决门限设定并识别光莫尔斯信号中的元素。为解决背景光噪声造成的精度下降问题,设计了基于跳变电平位置的纠错方案并利用STM32嵌入式系统实现,可有效消除跳变点带来的误差。离线仿真与原型机测试结果表明,在信噪比大于5dB的环境下该系统可实现超过99%的自动识别精度,在低信噪比环境下也表现出较好的鲁棒性。（4）围绕室内多径干扰及物联网节点的能耗问题,首次提出了一种大规模可见光反向散射通信网络框架和建模方法。基于广义高斯泊松过程对网络拓扑进行建模分析,理论推导了累积干扰功率的概率分布特性,得出了成功概率与网络容量的近似解析表达式。相较于数值仿真分析,该方法大幅减少了计算时间,可给出反向散射通信网络性能的下界和最优参数选择,用于表征网络链路的可靠性以及空间成功传输密度,为物联网中的极低功耗可见光通信设计提供了新的理论参考。
王阳[7]（2021）在《拓扑材料的物理性质和角分辨光电子能谱研究》文中研究表明拓扑材料因其独特的电子结构、奇异的物理性质以及潜在的应用前景,自发现以来一直是凝聚态物理研究领域的前沿研究方向。近年来,寻找新的拓扑材料、发现新的拓扑相和探索新的拓扑物理性质成为拓扑材料研究的主要课题。本论文利用角分辨光电子能谱技术,结合物性测量,对LaSbTe和EuCd2As2等拓扑材料的物理性质和电子结构进行了系统研究。论文主要包括以下几个部分:1.从拓扑材料的发现开始分别对拓扑绝缘体、拓扑半金属、拓扑超导体、及磁性拓扑材料的研究历程和一些基本概念进行了简要综述,重点介绍了角分辨光电子能谱实验在拓扑材料研究中获得的重要结果。2.对角分辨光电子能谱的基本原理和实验仪器的构造进行了详细介绍。3.利用化学气相沉积技术生长了拓扑绝缘体Bi2Se3纳米片,并对其进行了物性表征。4.利用物性测量系统结合锁相放大器对Weyl半金属TaAs的热电势进行了详细的研究,首次观察到热电势各向异性的量子振荡,结果表明TaAs具有线性的能带色散关系、高度各项异性的费米面结构和拓扑非平庸的Berry phase。5.通过角分辨光电子能谱实验结合能带计算,发现LaSbTe是一个本征的nodal-line拓扑半金属。当考虑自旋轨道偶合时,能带计算结果表明布里渊区边界的nodal line对自旋轨道偶合稳定且能量值位于费米能级附近。ARPES实验直接观测到了沿X-R方向分布的nodal line,并且形成nodal line的Dirac点的能量值全部位于费米能级附近。这些结果直接表明LaSbTe是一个真正的nodal-line半金属,为研究与nodal-line半金属相关的新现象和可能的应用提供了平台。6.通过对EuCd2As2进行磁测量、电输运和热电输运测量,首次发现其磁化率在低温下存在长时间的磁弛豫现象,在5K时（001）面内的磁化率经过14小时变化量可达～10%。这种磁弛豫现象呈现出各向异性,（001）面内弛豫大于面外弛豫。这种磁弛豫效应发生在磁有序状态,温度越低弛豫效应越强。而且这种效应和外加磁场的大小有关。这些结果将激发进一步的理论和实验研究,以了解弛豫过程的起源及其对磁拓扑材料的电子结构和物理性能的影响。7.利用激光角分辨光电子能谱仪对EuCd2As2的电子结构进行了系统的测量,首次发现其电子结构在低温下超长时间的强烈弛豫现象,弛豫时间可以长达2-3天。其费米面随时间演变从起始的一个点发展成为多个大的费米面结构,能带则相应的表现出明显的位置移动和劈裂。对已经弛豫的EuCd2As2样品进行变温测量,发现其电子结构表现出强烈的温度依赖关系,其温度演变可以划分为四个温度区间。发现的电子结构弛豫现象不能用EuCd2As2的表面重构和晶体结构的变化进行解释,可能和磁结构的变化相关。
周文长[8]（2021）在《离子速度成像技术研究带电粒子的空间电荷效应》文中认为空间电荷效应是带电粒子间库仑相互作用集体效应的一种体现。在单一成分的带电粒子束（团）中,空间电荷效应使得粒子的库仑势能向动能快速转化,因此是导致带电粒子束加热和退相干的最主要原因之一。由于多体相互作用过程复杂、实验精度有限以及粒子束内禀热效应明显等原因,实验上对空间电荷效应的认识比较有限。超冷电子束和离子束技术的产生和快速发展,对空间电荷效应的理解提出了更高的要求。本论文中我们利用离子速度成像技术开展了富勒烯分子多光子电离和磁光阱冷原子单光子电离过程中空间电荷效应的研究,将空间电荷效应的密度阈值的可观测下限降低了一个数量级,并定量描述了空间电荷效应导致的低密度超冷离子团扩散动力学,结果可以为超冷带电粒子束开发和超冷等离子体扩散动力学研究提供重要参考。针对富勒烯分子多光子电离过程,我们利用时间切片技术选择不同延迟电离时间下的+60和+70离子进行速度成像,测量了低电荷密度富勒烯分子离子的空间电荷效应和热电子发射行为。实验充分利用了大分子的库仑势能转化率高和延迟电离过程中密度连续可调的优点,在密度阈值3×107 cm-3条件下探测到了空间电荷效应,比之前利用质谱加宽方法获得的阈值3×108 cm-3低了一个数量级,为多光子电离实验中的精密测量提供了基准。同时,通过速度成像技术归属了来自不同退激通道的离子的种类和来源,消除了碎片离子对富勒烯分子母体离子产额测量的污染,定量给出了污染率随延迟时间的关系,实现了富勒烯分子热电子发射行为的精确测量,为精确测量富勒烯分子的基本衰变参数提供了参考。基于磁光阱-离子速度成像（MOT-VMI）实验平台,我们开展了COMSOL软件仿真模拟工作和稀薄超冷离子束（团）空间电荷效应的研究。首先,利用COMSOL软件对装置进行了全面的仿真模拟,并明确了MOT-VMI图像发生畸变的主要原因是不对称的边缘场效应;接着,利用双色双光子共振电离方法对MOT-VMI图像进行了定标,与COMSOL模拟结果吻合;最后,对初始密度低至3×107 cm-3的离子团进行速度成像,观测到空间电荷效应驱动的离子团膨胀过程,与空间电荷效应驱动单一成分带电粒子团扩散的理论模型计算结果对比,定量描述了低密度超冷离子团扩散动力学。综上所述,我们利用离子速度成像技术在两种稀薄离子团中开展了空间电荷效应的研究,把对空间电荷效应的认知推广到了新的电荷密度阈值下限,并为超冷离子束技术开发和超冷等离子体扩散动力学研究奠定了基础。
张峻华[9]（2021）在《Ga2O3纳米棒的制备及紫外探测性能研究》文中研究说明日盲紫外探测技术凭借其环境噪声低、抗干扰能力强、灵敏度高等优势获得了越来越多的关注,并在短波通信、导弹预警、火灾检测、生物医疗、天文天体等多种领域都具备实际的应用价值。Ga2O3作为半导体材料,禁带宽度范围在4.4～5.3e V,对应的响应波段正好位于日盲紫外区域,同时它具有制备手段丰富、稳定性高等多种优势,自然推动其成为了日盲紫外探测领域的热门候选材料。然而Ga2O3也存在一些问题,包括制造高质量结晶Ga2O3的难度较大（尤其对于薄膜材料）、Ga2O3生长所需的衬底尺寸仍需提高、对应的成本仍需降低、缺乏P型掺杂导致Ga2O3的PN结型器件无法构成等等。因此基于目前Ga2O3日盲紫外探测领域的研究现状,本文按照材料生长、器件设计、性能提升三个步骤逐步开展研究,主要研究内容如下给出。材料生长方面包括:（1）在不引入其他异质种子层的条件下,利用两步水热法克服衬底与溶液生长源较高的成核势垒,在Si（100）衬底上制备出密集分布的Ga2O3纳米棒,通过设置不同的水热条件研究生长过程,提出第一步水热处理中引入的乙醇发挥了重要作用,并从晶体生长过程、经典热力学理论结合溶液表面张力等角度做出了原理解释;（2）设置浓度梯度研究硝酸镓与六亚甲基四胺两种前驱体对FTO衬底制备Ga2O3纳米棒尺寸的影响,实现对Ga2O3纳米棒尺寸的调控,通过表征晶面变化结合晶体结构分析,对两种前驱体构建Ga2O3晶体的作用方式给出了解释,并提出最适生长条件。设置退火温度梯度研究FTO衬底上水热制备Ga OOH向Ga2O3转变的过程,得出结构转变的临界退火温度以及结构并存的退火范围,并结合两者晶体结构特征,验证了Ga OOH向Ga2O3转变的脱羟基过程。器件设计方面包括:（1）基于FTO衬底上优化生长条件获得的Ga2O3制备出MSM日盲探测器,借助背靠背的双肖特基势垒,该器件种暗电流得到抑制,因此在与暗电流相关的性能指标方面占据优势,响应度为2.58×10-1m A/W,D*达到1.05×1011Jones,表明器件能够排除干扰准确探测微弱的日盲信号。但是已证明材料内部具有较多的空位及缺陷,电子空穴的传输过程存在被陷阱态捕获和释放的情况,导致响应速度很慢,上升下降时间分别为45.8s和16.0s;（2）同样基于FTO衬底上的Ga2O3设计制备出改进型PEC日盲探测器,通过重新设计对电极结构和功能,既发挥出PEC型探测器本身突出优势,又克服“紫外滤波问题”实现了该类型器件对波长300nm以下日盲区域的探测。该器件在0V偏压下获得较高的光电流响应,响应度数值为1.37×10-1m A/W,对日盲紫外光功率实现线性探测。由于空间电荷区的存在,电子空穴加快分离且纳米棒结构增大了与电解液的接触比表面积,导致离子反应迅速,响应速度很快,上升下降时间分别为0.42s和0.25s。性能提升方面包括:（1）利用两步水热法引入Al2O3与Ga2O3构成新颖的树状支化Ga2O3@Al2O3异质结结构,同样基于改进型PEC器件研究探测性能,同纯Ga2O3相比,Al2O3在不影响Ga2O3探测范围的前提下,异质结器件各个性能指标均有明显的提升,日盲/可见探测比和光电流密度均提升了100%、PDCR值达到前者的370%。通过能带结构分析,包覆在外侧的Al2O3阻碍了光生电子从半导体向电解液溢出引起的复合损耗,水热法形成的树状支化结构增强了光子的吸收并加快了空穴到电解液的传输速度,导致上升下降时间均小于0.1s;（2）根据材料生长研究阶段中的结果,设置退火温度一步实现Ga OOH@Ga2O3异质结的制备,基于改进型PEC器件发现其具备的更加精确的日盲探测特性,日盲/紫外探测比纯Ga2O3器件提升超过了430%,但与光响应强度相关的性能指标明显不及后者。通过能带结构分析,Ga2O3作为壳层保护核层的Ga OOH发挥出纯日盲探测功能,但外侧的Ga2O3导带底低于Ga OOH,导致Ga OOH中的光生电子溢出进入电解液发生复合损耗,引起光响应强度的下降。
唐三力[10]（2021）在《纳米体吸收全光谱光/热协同制氢机理与实验研究》文中进行了进一步梳理太阳能因其分布广泛、储量丰富、易于获取,是近年来发展最迅速的可再生能源。太阳能利用在快速扩大规模的同时,仍然面临转化效率低、成本高的瓶颈。究其原因,是当前主流的太阳能利用手段对聚光太阳能的最大做功能力利用不佳,从原理上限制了转化效率。挖掘聚光太阳能全光谱的做功潜力,将聚光太阳光子与合适转化路径匹配,或是寻找新的全光谱转化路径,是当前太阳能研究的增效突破口。本文依托“能源有序转化”基础科学中心项目、国家自然科学基金重大项目“太阳能全光谱利用的能量耦合原理”、国家自然科学基金重大项目“多能源互补的能质能势表征与提质增效机理”,从纳米颗粒对光子能量的捕获、吸收、转化入手,研究了等离激元光谱选择下的体吸收热化学转化机制,实验研究了纳米光/热协同反应利用紫外-红外光谱制氢的规律,并提出了聚光化学循环分解水制氢方法。本文的主要研究内容和结论如下:（1）以纳米颗粒对太阳光的捕获、吸收和转化过程为研究对象,构建等离激元金属纳米球的Mie散射模型和不规则形状纳米颗粒的有限元模型,得到吸收光子能量的表达式,研究了 Au,Ag等金属和金属氧化物阵列吸收能量随波长和纳米形貌的分布规律。建立了纳米颗粒中,单个光子到电子、声子、氧空位的微观能量传递、转化方程。在此基础上研究了多光子与电子、声子的能量传递。（2）基于等离激元Ag,提出纳米流体的体吸收热化学转化方法,即选择性吸收紫外和红外光转化为太阳能合成气,并回收透射的可见-近红外光用于光电转换。建立了纳米Ag的体吸收热化学转化模型。发现增加纳米流体的浓度、光学厚度可以减轻光学损失、而粒径增大却导致光学散射损失增大。在粒径小于40nm时,等离激元纳米流体的光学损失较小。分析了吸收的300～1100 nm波段转热性能随纳米颗粒表面温度的变化。进一步分析了纳米颗粒温度、光学厚度对波段转化学能的影响。引入光谱电流响应以对比太阳光各波段在不同转化路径中的潜力,发现紫外-红外波段更适于光-热-化学转化,而可见-近红外则适用于光电转换。（3）从太阳光选择吸收性的光/热协同反应体系出发,提出了光/热协同制氢的全光谱互补实验方法。通过电磁有限元模拟探究入射光/纳米颗粒的相互作用,以指导Au-TiO2纳米颗粒的设计和制备。测量了吸收的紫外-红外光谱和透射的红外光谱,选择合适带隙的光电转换材料用于回收这部分光谱能量。发现1～15聚光比下Au-TiO2的光电流随光强近似线性增加。基于电磁有限元模拟结果,发现等离激元协助载流子分离,解释了光电流现象。在1～15聚光比下和0.1～1.0 g·L-1的纳米颗粒质量浓度下进行了实验。其中产氢速率相比于同类研究产率提高30%,所需光强有望比热催化剂低30～45个太阳。研究了等离激元效应、热效应、聚光对产氢速率的影响规律。在聚光下,回收透过可见-近红外波段的光电转换率维持在30%以上,与全光谱利用的光电转换相比,有更大的太阳能转化潜力。（4）考虑光子-电子-氧空位的能量转化,提出太阳能聚光化学循环分解水制氢方法。聚光高能光子用于还原步中产生光致氧空位,而低能光子用于氧化步中氧空位与水反应放氢。搭建了光化学循环原理性实验台和聚光化学循环分解水制氢实验系统。利用Cu-TiO2氧载体验证了实验系统的可靠性,在30倍聚光下获得了 242μmol·h-1·gcat-1的氢气产率,优于非聚光的国际研究。进一步,提出聚光太阳能驱动体相氧离子迁移的聚光化学循环分解水制氢方法。筛选出CuFeO2二元金属氧化物、V-Bi2O3等氧离子导体氧化物和In-BiOCl、LaTiON等过渡金属氧卤化物等一批有潜力的氧载体材料。最后通过有限元和DFT理论模拟方法对聚光下Pd@Nb2O5纳米局域光子/热声子转化规律进行讨论。
二、光电效应实验的改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光电效应实验的改进（论文提纲范文）
（1）微波光子模数转换关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微波光子技术介绍 |
| 1.3 微波光子模数转换技术研究现状 |
| 1.3.1 基于马赫曾德尔调制特性的量化编码 |
| 1.3.2 光子时间拉伸技术 |
| 1.3.3 时间波长交织的光采样 |
| 1.3.4 基于非线性效应的量化编码 |
| 1.4 本文的主要工作和章节安排 |
| 第2章 移相光量化技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 移相光量化系统 |
| 2.2.1 基本原理 |
| 2.2.2 编码特性 |
| 2.2.3 有效比特位 |
| 2.3 基于线性组合原理的改进方案 |
| 2.3.1 系统设计 |
| 2.3.2 实验结果 |
| 2.3.3 性能分析 |
| 2.4 基于平衡探测的自适应阈值判决方案 |
| 2.4.1 阈值判决与平衡探测原理 |
| 2.4.2 系统设计 |
| 2.4.3 实验结果 |
| 2.4.4 性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 FlashADC的光子串行方案 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FlashADC介绍 |
| 3.2.1 基本原理 |
| 3.2.2 编码特性 |
| 3.3 基于多波长采样的光子串行实现方案 |
| 3.3.1 系统设计 |
| 3.3.2 仿真与实验结果 |
| 3.3.3 性能改进分析 |
| 3.3.4 实现方案的可行性分析 |
| 3.4 非均匀量化的实现 |
| 3.5 大信号输入情况下的实现方案 |
| 3.5.1 系统设计 |
| 3.5.2 仿真与结果讨论 |
| 3.5.3 方案改进 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于相位调制的光子时间拉伸技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光子时间拉伸系统 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 非线性失真 |
| 4.2.3 色散引起的功率衰落 |
| 4.3 基于相位调制的光子时间拉伸系统 |
| 4.3.1 理论模型 |
| 4.3.2 频率响应及带宽计算 |
| 4.3.3 各阶非线性失真分量计算 |
| 4.3.4 仿真与实验结果 |
| 4.4 基于双通道结构的带宽改进方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的主要研究成果及项目支持 |
（2）基于等效电路模型的钙钛矿太阳电池效率损失机制及迟滞效应分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 钙钛矿太阳电池概述 |
| 1.2.1 钙钛矿太阳电池的发展 |
| 1.2.2 钙钛矿太阳电池结构与工作原理 |
| 1.2.3 钙钛矿太阳电池性能参数 |
| 1.3 迟滞效应 |
| 1.3.1 典型的迟滞曲线 |
| 1.3.2 迟滞效应的可能原因和解决方案 |
| 1.4 本文的主要安排 |
| 2 描述载流子输运的等效电路模型 |
| 2.1 钙钛矿太阳电池器件模型的发展 |
| 2.2 细致平衡理论 |
| 2.2.1 理想的细致平衡理论 |
| 2.2.2 考虑光学结构优化的细致平衡理论 |
| 2.3 等效电路模型 |
| 2.4 基于细致平衡理论的改进等效电路模型 |
| 2.4.1 非辐射复合理论及电流公式 |
| 2.4.2 改进的等效电路模型 |
| 2.5 小结 |
| 3 描述载流子输运的改进等效电路模型仿真及实验结果分析 |
| 3.1 漂移-扩散模型 |
| 3.1.1 漂移-扩散模型的发展历史 |
| 3.1.2 漂移-扩散模型 |
| 3.2 漂移-扩散模型仿真分析 |
| 3.2.1 仿真参数设置 |
| 3.2.2 仿真结果分析 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 描述离子迁移的等效电路模型 |
| 4.1 传统等效电路模型 |
| 4.2 新颖等效电路模型 |
| 4.3 非线性电容理论 |
| 4.4 正反扫电容电流的求解思路 |
| 4.5 小结 |
| 5 描述离子迁移的等效电路模型仿真及实验结果分析 |
| 5.1 含离子移动的漂移-扩散模型 |
| 5.2 典型电容结果 |
| 5.2.1 仿真参数设置 |
| 5.2.2 仿真结果分析 |
| 5.3 非辐射复合类型辨别实验结果分析 |
| 5.4 量化迟滞实验结果分析 |
| 5.4.1 器件制备 |
| 5.4.2 器件表征 |
| 5.4.3 实验结果分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要研究工作 |
| 6.2 更深层次的研究工作 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 在学期间主要研究成果 |
（3）基于二维材料范德华异质结构的新型热载流子器件的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 后摩尔时代下二维材料的兴起 |
| 1.1.1 半导体产业的发展概述 |
| 1.1.2 二维材料及其器件的研究情况 |
| 1.2 基于二维材料的器件研究介绍 |
| 1.2.1 二维材料及其异质结构 |
| 1.2.2 基于二维材料的研究领域 |
| 1.3 基于二维材料的热载流子器件 |
| 1.3.1 二维材料热载流子的主要激发方式 |
| 1.3.2 基于二维材料和表面等离激元的热载流子的主要应用方向 |
| 1.4 论文的研究意义、主要思路及章节安排 |
| 1.4.1 论文的研究意义与目的 |
| 1.4.2 论文的主要研究思路 |
| 1.4.3 论文的章节安排 |
| 第二章 基于二维材料的器件的制备、表征与测试 |
| 2.1 二维材料的获取 |
| 2.2 二维异质结器件的制备方法 |
| 2.2.1 PMMA转移法 |
| 2.2.2 PC转移法 |
| 2.2.3 PVA转移法 |
| 2.2.4 PDMS转移法 |
| 2.2.5 PPC转移法 |
| 2.3 二维异质结器件的表征和测试方法 |
| 2.3.1 材料表征 |
| 2.3.2 电学测试 |
| 2.3.3 光电测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中的超热载流子 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 器件结构设计和实验方法 |
| 3.2.1 器件制备与测试方法 |
| 3.2.2 金纳米结构的设计和表征 |
| 3.2.3 器件的工作原理 |
| 3.3 超热载流子的实验研究 |
| 3.3.1 石墨烯/氮化硼/石墨烯中的本征热载流子 |
| 3.3.2 石墨烯/氮化硼/石墨烯中的超热载流子 |
| 3.3.3 石墨烯/氮化硼/石墨烯中的超热载流子的物理机制研究 |
| 3.4 微分负光电响应和物理机制的研究 |
| 3.4.1 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中的电流输运机制 |
| 3.4.2 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中负微分光电导现象 |
| 3.4.3 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中的热电子温度的偏压依赖 |
| 3.4.4 石墨烯/氮化硼/石墨烯异质结构中的负微分光电导的调制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于手性热电子的常温谷电子晶体管 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 器件结构和工作原理 |
| 4.2.1 器件结构和工作原理 |
| 4.2.2 器件制备方法与测试手段 |
| 4.3 谷信号的注入、输运、探测和控制 |
| 4.3.1 谷信号的注入 |
| 4.3.2 谷极化的验证 |
| 4.3.3 谷信号的输运与探测 |
| 4.3.4 谷信号的控制 |
| 4.4 谷霍尔晶体管的应用前景 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 等离激元超构表面与石墨烯/硅集成的红外偏振探测器 |
| 5.1 背景介绍 |
| 5.2 器件结构设计和实验方法 |
| 5.2.1 器件的结构设计 |
| 5.2.2 器件的制备流程 |
| 5.2.3 器件的测试方法 |
| 5.3 器件的性能表征 |
| 5.3.1 等离激元超构表面对1550 nm光响应的增强 |
| 5.3.2 器件光响应的偏振依赖 |
| 5.3.3 四像素偏振探测器 |
| 5.3.4 四像素偏振测定的解算过程 |
| 5.3.5 器件性能的优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 热电子晶体管器件 |
| 6.1 背景介绍 |
| 6.2 热电子晶体管的基本结构、原理和制备 |
| 6.3 热电子晶体管的电学测试 |
| 6.4 目前存在的问题分析 |
| 6.5 基于热电子晶体管的热电子能谱分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（4）光纤频率传输系统中信号检测处理单元的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 光纤射频传输系统中检测及处理技术研究现状 |
| 1.3 论文主要工作内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 光纤射频传输系统信号检测及处理技术基本理论 |
| 2.1 基于光纤的频率传输技术基本理论 |
| 2.1.1 频率信号标准及频率稳定度 |
| 2.1.2 阿伦方差及其测量 |
| 2.2 光电二极管基础理论 |
| 2.2.1 光电二极管原理 |
| 2.2.2 光电二极管前置放大工作模式 |
| 2.3 射频电路基础理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤射频传输系统检测及处理电路设计与实现 |
| 3.1 射频光电探测电路设计与实现 |
| 3.1.1 射频光电探测电路需求分析 |
| 3.1.2 射频光电探测电路器件选型 |
| 3.1.3 射频光电探测电路设计 |
| 3.1.4 射频光电探测电路PCB及实物生成 |
| 3.2 射频滤波电路设计与实现 |
| 3.2.1 射频滤波电路需求分析 |
| 3.2.2 射频滤波电路器件选型 |
| 3.2.3 射频滤波电路设计 |
| 3.2.4 射频滤波电路PCB及实物生成 |
| 3.3 射频功率分配电路设计与实现 |
| 3.3.1 射频功率分配电路需求分析 |
| 3.3.2 射频功率分配电路器件选型 |
| 3.3.3 射频功率分配电路设计 |
| 3.3.4 射频功率分配电路PCB及实物生成 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光纤射频传输系统检测及处理电路实板测试 |
| 4.1 射频光电探测电路测试 |
| 4.1.1 输出信号频谱测试 |
| 4.1.2 电路增益测试 |
| 4.1.3 线性度测试 |
| 4.2 射频滤波电路测试 |
| 4.2.1 通带带宽测试 |
| 4.2.2 带内纹波测试 |
| 4.2.3 插入损耗测试 |
| 4.2.4 与探测器级联的整体测试 |
| 4.3 射频功率分配器测试 |
| 4.3.1 工作频率与幅度平衡测试 |
| 4.3.2 电路整体损耗测试 |
| 4.3.3 电路输出信号相位稳定情况测试 |
| 4.4 射频光电探测电路改进方案 |
| 4.4.1 改进版射频光电探测电路方案设计 |
| 4.4.2 改进版射频光电探测电路测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（5）基于共线光外差的微位移测量系统研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 PSD的发展和现状 |
| 1.3 激光外差干涉测量发展和现状 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 第二章 PSD位移测量系统 |
| 2.1 PSD基本工作特性 |
| 2.1.1 PSD的工作原理 |
| 2.1.2 PSD的分类 |
| 2.1.3 PSD的性能指标 |
| 2.2 PSD位移测量系统整体设计 |
| 2.3 器件选型与电路设计 |
| 2.3.1 PSD选型 |
| 2.3.2 运算放大器选型及电路 |
| 2.3.3 AD转换芯片选型及电路 |
| 2.3.4 单片机选型及电路 |
| 2.3.5 液晶显示选型及电路 |
| 2.3.6 DC-DC转换器选型及电路设计 |
| 2.4 系统程序设计 |
| 2.4.1 主流程设计 |
| 2.4.2 A/D采样转换模块 |
| 2.4.3 数据处理及显示模块 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于共线光外差及PSD微位移测量系统的设计 |
| 3.1 基于共线光外差及PSD微位移测量系统的设计方案 |
| 3.2 激光外差干涉的原理 |
| 3.3 激光外差干涉测量方法的改进 |
| 3.4 共线光外差干涉测量系统器件的选型 |
| 3.4.1 激光器选型 |
| 3.4.2 声光调制器选型 |
| 3.4.3 偏振分光棱镜选型 |
| 3.4.4 检偏器的选型 |
| 3.4.5 光电探测器选型 |
| 3.4.6 旋转平台选型 |
| 3.5 改进光路在波片位相延迟测量的应用 |
| 3.5.1 波片 |
| 3.5.2 测量原理 |
| 3.6 古斯-汉欣位移的测量原理 |
| 3.6.1 古斯-汉欣位移 |
| 3.6.2 古斯-汉欣位移下的s光与p光 |
| 3.6.3 实验原理 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 实验结果与误差分析 |
| 4.1 波片位相延迟实验结果与分析 |
| 4.2 PSD微位移测量系统的精度测量 |
| 4.3 古斯-汉欣位移测量 |
| 4.3.1 光功率测试及系统搭建 |
| 4.3.2 s光与p光测量相对距离测量 |
| 4.4 误差分析 |
| 4.4.1 激光外差干涉部分 |
| 4.4.2 PSD器件及其后续处理电路 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）多场景可见光通信信道损伤与系统设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 VLC技术特点 |
| 1.1.2 VLC应用前景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 信道模型的研究现状 |
| 1.2.2 实时系统与样机的研究现状 |
| 1.3 本论文的研究内容和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 多场景可见光通信信道理论基础 |
| 2.1 多场景可见光信道特性 |
| 2.1.1 信道损伤 |
| 2.1.2 衡量指标 |
| 2.2 噪声来源及特性分析 |
| 2.2.1 光域噪声 |
| 2.2.2 电域噪声 |
| 2.3 吸收散射特性分析 |
| 2.3.1 海水吸收效应 |
| 2.3.2 海水散射效应 |
| 2.3.3 海水水体特性细分 |
| 2.4 湍流衰落特性分析 |
| 2.4.1 湍流信道模型 |
| 2.4.2 通信性能分析 |
| 参考文献 |
| 第三章 水下可见光通信仿真平台与样机设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统模型及仿真平台设计 |
| 3.2.1 光子追踪算法流程 |
| 3.2.2 背景光噪声计算 |
| 3.2.3 GUI界面设计 |
| 3.3 信道损伤与系统性能分析 |
| 3.3.1 时延展宽特性分析 |
| 3.3.2 空间光强分布特性分析 |
| 3.3.3 空间统计性衰减特性分析 |
| 3.3.4 浅水域强背景光下误码率特性分析 |
| 3.4 仿真与样机测试结果对比 |
| 3.4.1 样机总体设计原则 |
| 3.4.2 链路衰减仿真与实测 |
| 3.4.3 最大通信距离估算 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 室外背景光噪声抑制与船间自动识别系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于FPGA的室外可见光通信自适应滤波算法实现 |
| 4.2.1 自适应滤波算法原理 |
| 4.2.2 系统搭建与测试结果 |
| 4.3 基于改进型聚类算法的船间光通信自动识别系统设计 |
| 4.3.1 光莫尔斯码表征与抖动控制 |
| 4.3.2 改进型聚类算法 |
| 4.3.3 系统模型与自动识别方案设计 |
| 4.3.4 基于跳变电平位置的纠错方案设计 |
| 4.3.5 光莫尔斯解码与精度计算 |
| 4.3.6 离线仿真与原型机实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 室内大规模可见光反向散射通信网络性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 反向散射通信原理性测试 |
| 5.2.1 反向散射原理 |
| 5.2.2 LCD性能测试 |
| 5.3 VL-BackCom网络模型架构 |
| 5.3.1 网络拓扑与信道模型 |
| 5.3.2 VL-BackCom系统与性能指标 |
| 5.4 VL-BackCom网络性能分析 |
| 5.4.1 网络中断概率分析 |
| 5.4.2 累积干扰特征分析 |
| 5.4.3 VL-BackCom成功传输概率分析 |
| 5.4.4 VL-BackCom传输容量分析 |
| 5.4.5 仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 工作总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 前景与展望 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（7）拓扑材料的物理性质和角分辨光电子能谱研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 物理学中拓扑的引入 |
| 1.2 从霍尔效应到量子自旋霍尔效应 |
| 1.2.1 霍尔效应 |
| 1.2.2 反常霍尔效应 |
| 1.2.3 自旋霍尔效应 |
| 1.2.4 量子霍尔效应 |
| 1.3 拓扑绝缘体 |
| 1.3.1 二维拓扑绝缘体 |
| 1.3.2 三维拓扑绝缘体 |
| 1.4 拓扑晶体绝缘体 |
| 1.5 拓扑半金属 |
| 1.5.1 拓扑Dirac半金属 |
| 1.5.2 拓扑Weyl半金属 |
| 1.5.3 拓扑nodal line半金属 |
| 1.5.4 拓扑nodal surface半金属 |
| 1.6 拓扑超导体 |
| 1.7 磁性拓扑材料 |
| 1.7.1 磁性拓扑绝缘体 |
| 1.7.2 磁性拓扑半金属 |
| 1.8 本章小结 |
| 第2章 角分辨光电子能谱 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 角分辨光电子能谱基本原理 |
| 2.2.1 光电效应 |
| 2.2.2 光电发射的量子力学描述 |
| 2.2.3 光电发射的动量和能量 |
| 2.2.4 光电子谱函数的数据分析 |
| 2.3 角分辨光电子能谱技术 |
| 2.3.1 光源系统 |
| 2.3.2 能量分析器 |
| 2.3.3 超高真空系统 |
| 2.3.4 低温样品台系统和传样系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 拓扑绝缘体Bi_2Se_3系列纳米片生长 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 气相沉积法生长Bi_2Se_3纳米片 |
| 3.2.1 气相沉积法 |
| 3.2.2 气相沉积法生长Bi_2Se_3纳米片 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 拓扑Weyl半金属TaAs的热电输运性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TaAs的晶体结构和电子结构 |
| 4.3 TaAs中手性反常诱发的负磁阻信号 |
| 4.4 TaAs热电势的研究 |
| 4.4.1 高质量TaAs单晶样品 |
| 4.4.2 热电势实验装置和测试设备及方法 |
| 4.4.3 TaAs热电势研究结果 |
| 4.4.4 TaAs热电势总结 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 拓扑nodal-line半金属LaSbTe电子结构研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 LaSbTe高质量单晶样品的生长和物性表征 |
| 5.3 LaSbTe电子结构的DFT计算 |
| 5.3.1 四方晶格LaSbTe的对称性与能带简并点 |
| 5.3.2 t-LaSbTe三维布里渊区中的体态能带结构和能带节点曲线的DFT计算 |
| 5.3.3 t-LaSbTe体态费米面结构的DFT计算 |
| 5.3.4 t-LaSbTe表面7个元胞层的slab计算 |
| 5.4 LaSbTe角分辨光电子能谱研究 |
| 5.4.1 不同k_z面上的费米面结构及电子能带结构的测量 |
| 5.4.2 Diamond状能带节点曲线研究 |
| 5.4.3 X-R路径的Dirac能带节点曲线研究 |
| 5.4.4 四方晶格LaSbTe角分辨光电子能谱研究总结 |
| 5.4.5 LaSbTe的光电子能谱实验方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 磁性拓扑材料EuCd_2As_2的物性测量 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 EuCd_2As_2的晶体结构和磁结构 |
| 6.4 EuCd_2As_2的磁化率和电阻率测量 |
| 6.5 EuCd_2As_2的比热和热电输运测量 |
| 6.6 EuCd_2As_2的弛豫实验测量 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 EuCd_2As_2电子结构超长时间弛豫现象的发现 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.3 EuCd_2As_2电子结构在低温下的弛豫现象 |
| 7.4 EuCd_2As_2电子结构在高温下的弛豫现象 |
| 7.5 EuCd_2As_2电子结构随温度的变化 |
| 7.6 讨论 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
（8）离子速度成像技术研究带电粒子的空间电荷效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 空间电荷效应的简介 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.2.1 分子束实验 |
| 1.2.2 冷原子实验 |
| 1.3 强耦合体系中的空间电荷效应 |
| 1.3.1 超冷强耦合等离子体 |
| 1.3.2 库仑晶体 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 离子速度成像技术 |
| 2.1 离子速度成像的发展过程 |
| 2.2 离子速度成像技术和实验方法 |
| 2.2.1 离子速度成像静电透镜 |
| 2.2.2 反阿贝尔变换数值反演方法 |
| 2.2.3 时间切片方法 |
| 2.3 离子速度成像技术的应用 |
| 2.3.1 离子速度成像的能量(速度)分辨 |
| 2.3.2 离子速度成像的角分布测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 C_(60)分子的光电离解离中的空间电荷效应 |
| 3.1 弱空间电荷效应及密度阈值 |
| 3.1.1 研究背景 |
| 3.1.2 多光子电离C_(60)分子实验 |
| 3.1.3 实验结果与讨论 |
| 3.1.4 总结 |
| 3.2 C_(60)和C_(70)热电子发射行为的精确测量 |
| 3.2.1 研究背景 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.4 总结 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 MOT-VMI实验平台 |
| 4.1 磁光阱中冷~(87)Rb原子团参数的的测量与估算 |
| 4.2 MOT中的VMI装置 |
| 4.3 COMSOL模拟MOT-VMI |
| 4.3.1 Comsol-Multiphysics软件介绍 |
| 4.3.2 MOT-VMI电磁场仿真模拟 |
| 4.3.3 VMI图像畸变的模拟 |
| 4.4 MOT-VMI的标定 |
| 4.4.1 双色双光子共振电离实验 |
| 4.4.2 COMSOL模拟标定实验 |
| 4.5 VMI电极的改进设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 MOT-VMI的空间电荷效应实验研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验和模拟 |
| 5.3 空间电荷效应讨论 |
| 5.4 新设计VMI电极的空间电荷效应模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表学术论文和研究成果 |
（9）Ga2O3纳米棒的制备及紫外探测性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 紫外探测器概述 |
| 1.2.1 MSM型探测器基本介绍 |
| 1.2.2 PEC型探测器基本介绍 |
| 1.3 氧化镓材料概述 |
| 1.3.1 β-Ga_2O_3晶体基本介绍 |
| 1.3.2 α-Ga_2O_3晶体基本介绍 |
| 1.3.3 其他晶相Ga_2O_3基本介绍 |
| 1.4 氧化镓材料合成及其紫外探测器研究现状 |
| 1.4.1 氧化镓的光电导型紫外探测器 |
| 1.4.2 氧化镓的光伏型紫外探测器 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料和表征方法 |
| 2.1 实验所需材料与仪器 |
| 2.1.1 实验所需材料 |
| 2.1.2 实验所需仪器 |
| 2.2 实验所需制备方法 |
| 2.2.1 材料合成方法 |
| 2.2.2 器件制备方法 |
| 2.3 材料及性能表征方法 |
| 2.3.1 材料表征方法 |
| 2.3.2 性能表征方法 |
| 第3章 Ga_2O_3纳米棒的制备及其生长原理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Si衬底上Ga_2O_3纳米棒的制备及其生长原理研究 |
| 3.2.1 不同水热处理条件对Ga_2O_3纳米棒制备的影响 |
| 3.2.2 Si衬底上Ga_2O_3纳米材料生长原理研究 |
| 3.3 FTO衬底上Ga_2O_3纳米棒的制备及其生长原理研究 |
| 3.3.1 硝酸镓对Ga OOH纳米棒尺寸的影响 |
| 3.3.2 六亚甲基四胺对Ga OOH纳米棒尺寸的影响 |
| 3.3.3 前驱体浓度影响Ga OOH纳米棒尺寸的原理研究 |
| 3.3.4 由GaOOH向 Ga_2O_3转变的退火温度研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ga_2O_3纳米棒的紫外探测器件设计及其光电性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ga_2O_3纳米棒的制备与表征 |
| 4.2.1 Ga_2O_3纳米棒的制备 |
| 4.2.2 Ga_2O_3纳米棒的表征 |
| 4.3 Ga_2O_3纳米棒的MSM日盲紫外探测器件研究 |
| 4.3.1 MSM日盲紫外探测器件的设计与制备 |
| 4.3.2 MSM日盲紫外探测器件的光电性能研究 |
| 4.3.3 MSM日盲紫外探测器件的原理研究 |
| 4.4 Ga_2O_3纳米棒的PEC日盲紫外探测器件研究 |
| 4.4.1 PEC日盲紫外探测器件的设计与制备 |
| 4.4.2 PEC日盲紫外探测器件的光电性能研究 |
| 4.4.3 PEC日盲紫外探测器件的原理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Ga_2O_3纳米棒的异质结制备及其紫外探测性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ga_2O_3@Al_2O_3纳米支化结构的制备及其紫外探测性能研究 |
| 5.2.1 Ga_2O_3@Al_2O_3异质结的制备 |
| 5.2.2 Ga_2O_3@Al_2O_3纳米支化结构的表征 |
| 5.2.3 Ga_2O_3@Al_2O_3紫外探测性能研究 |
| 5.2.4 Ga_2O_3@Al_2O_3异质结紫外探测性能的机理分析 |
| 5.3 Ga OOH@Ga_2O_3异质结的制备及其紫外探测性能研究 |
| 5.3.1 Ga OOH@Ga_2O_3异质结的制备 |
| 5.3.2 Ga OOH@Ga_2O_3纳米结构的表征 |
| 5.3.3 Ga OOH@Ga_2O_3紫外探测性能研究 |
| 5.3.4 Ga OOH@Ga_2O_3异质结紫外探测性能的机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）纳米体吸收全光谱光/热协同制氢机理与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 太阳能全光谱选择性利用 |
| 1.2.1 太阳光谱选择方法 |
| 1.2.2 微纳材料的等离激元效应和能带效应 |
| 1.3 太阳光和太阳热驱动的化学反应 |
| 1.3.1 太阳能光-热-化学反应 |
| 1.3.2 太阳能光化学反应 |
| 1.3.3 光热协同反应的含义 |
| 1.3.4 光热协同反应的机理与实验研究现状 |
| 1.4 太阳能光化学反应循环研究现状 |
| 1.4.5 光化学循环的太阳能转化 |
| 1.4.6 循环机理与氧载体研究进展 |
| 1.5 本文研究内容和预期目标 |
| 第2章 纳米颗粒的光捕获、吸收与转换机理 |
| 2.1 太阳光的电磁理论简述 |
| 2.2 单颗粒光子吸收模型 |
| 2.2.1 球形纳米颗粒 |
| 2.2.2 复杂形貌纳米颗粒 |
| 2.3 多颗粒光子吸收模型 |
| 2.4 光子声子能量转化方程 |
| 2.4.3 光子吸收的微观机理 |
| 2.4.4 光子-电子-声子及氧空位转化 |
| 2.5 纳米流体的光热转化规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 光谱选择性体吸收热化学转化机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于等离激元的太阳全光谱互补 |
| 3.2.1 全光谱互补光-热-合成气/光电转换方法 |
| 3.2.2 全光谱互补的光-热-化学/光电转换 |
| 3.3 基于等离激元的全光谱能量转化模型 |
| 3.3.1 纳米光谱选择吸收/产热模型 |
| 3.3.2 光谱选择的光电转换 |
| 3.3.3 太阳能光-热-化学合成气及全光谱发电 |
| 3.3.4 纳米光热、光电转换的评价指标 |
| 3.4 全光谱能量传递和转化规律 |
| 3.4.1 纳米流体的光谱选择性吸收 |
| 3.4.2 吸收波段的光-热转换性能 |
| 3.4.3 吸收波段转化学能的性能 |
| 3.5 全光谱等离激元纳米流体互补发电规律 |
| 3.5.1 典型工况太阳能发电性能 |
| 3.5.2 输出电流的光谱响应 |
| 3.5.3 输出电能对关键参数的灵敏性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 全光谱光/热协同制氢研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光热协同反应的全光谱能量转化研究思路 |
| 4.3 实验设计 |
| 4.3.1 实验流程 |
| 4.3.2 实验台主体 |
| 4.3.3 纳米光热协同反应材料 |
| 4.3.4 光电性能的伏安法测试 |
| 4.3.5 实验操作及实验条件 |
| 4.4 光热协同的光谱吸收特性 |
| 4.5 光热协同反应性能与増效机理 |
| 4.5.6 光热协同反应产氢性能 |
| 4.5.7 聚光条件的等离激元和热效应 |
| 4.6 可见-近红外光谱的光电转换特性 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 聚光化学循环分解水制氢方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 聚光化学循环分解水方法与优势 |
| 5.3 聚光化学循环实验设计与搭建 |
| 5.3.1 光化学循环原理性反应器 |
| 5.3.2 聚光光化学分解水制氢反应系统 |
| 5.3.3 原位聚光-热重分析仪设计 |
| 5.4 实验台可行性验证 |
| 5.5 聚光驱动体相氧的氧载体探索 |
| 5.5.4 二元金属氧化物 |
| 5.5.5 氧离子导体型金属氧化物 |
| 5.5.6 过渡金属氧卤/氧氮化物 |
| 5.6 纳米局域光子/热声子转化规律初探 |
| 5.6.7 研究背景 |
| 5.6.8 光子/声子局域转化模型 |
| 5.6.9 纳米光子/热声子转化规律 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 参专文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、光电效应实验的改进（论文参考文献）
- [1]微波光子模数转换关键技术研究[D]. 何红霞. 浙江大学, 2021(01)
- [2]基于等效电路模型的钙钛矿太阳电池效率损失机制及迟滞效应分析[D]. 徐婷. 浙江大学, 2021(01)
- [3]基于二维材料范德华异质结构的新型热载流子器件的研究[D]. 李泠霏. 浙江大学, 2021(01)
- [4]光纤频率传输系统中信号检测处理单元的设计与实现[D]. 师俊杰. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]基于共线光外差的微位移测量系统研究与应用[D]. 周森. 中北大学, 2021(09)
- [6]多场景可见光通信信道损伤与系统设计研究[D]. 王潇正. 北京邮电大学, 2021(01)
- [7]拓扑材料的物理性质和角分辨光电子能谱研究[D]. 王阳. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(02)
- [8]离子速度成像技术研究带电粒子的空间电荷效应[D]. 周文长. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2021(01)
- [9]Ga2O3纳米棒的制备及紫外探测性能研究[D]. 张峻华. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [10]纳米体吸收全光谱光/热协同制氢机理与实验研究[D]. 唐三力. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)