摘要：根据MOCVD在线监测设备的发展需要,设计了一种多功能在线监测探头,能够同时实现带反射率修正的三种红外辐射测温以及两个波长的反射率曲线监测,即:940nm/1 550nm双波长比色测温、940nm单色辐射测温、1 550nm单色辐射测温、940nm反射率曲线以及1 550nm反射率曲线监测.对探头的比色测温性能进行测试分析,并利用该探头对Si(111)衬底在我国自主研发的MOCVD系统中生长InGaN/GaN MQW结构蓝光LED外延片进行在线监测.结果分析表明:比色测温900℃~1 100℃范围内精度高于1℃;在700℃~1 100℃范围内重复性误差均在0.7℃内;距离容差性为2mm;三种红外测温最低量程均为435℃;并能有效避免探测孔有效面积变化的影响;由940nm反射率曲线得:n-GaN层的膜厚监测相对误差为3.6%.该设计能够同时实现MOCVD在线测温及膜厚测量,可为MOCVD在线监测设备开发提供参考.

摘要：本文介绍了一种大功率半导体激光治疗仪的光路、电流源及保护电路和恒温控制单元。仪器采用980nm激光作为治疗光束,最大连续输出功率2W,以670nm激光作为瞄准光束。系统由单片机控制,实现了安全、稳定、可靠的运行。

摘要：当前光生物安全研究多针对光谱分布恒定的人工照明,且较少考虑人眼透射率随年龄变化的影响。未来20年AMOLED可能将逐步成为智能手机的主流显示屏。为了探索AMOLED的蓝光危害与节律效应与使用者年龄的关系,为AMOLED个性化设计及使用提供理论参考,我们根据CIE 203-2012A给出的人眼透射率随年龄变化的函数表达式,得到了11个不同年龄(1—100岁,每间隔10岁)人眼透射率。采集了6个不同色温(2 300、 2 700、 3 400、 4 100、 5 000和6 500 K)AMOLED 380~780 nm可见光波段的原始光谱分布数据,对不同色温下AMOLED的原始光谱分布数据进行归一化处理,由不同色温下AMOLED的归一化光谱分布数据乘以不同年龄人眼透射率,得到不同年龄下不同色温AMOLED在人眼视网膜上的有效光谱分布。利用人眼视网膜有效光谱分布,代替蓝光危害因子与节律因子计算公式中的原始光谱分布,计算了AMOLED在不同年龄人眼视网膜上有效光谱分布的蓝光危害因子与节律因子。通过高质量函数拟合分析,研究了AMOLED的蓝光危害与节律效应随年龄变化。研究分析结果表明:AMOLED的蓝光危害与节律效应均随使用者年龄的增大而降低;对于色温为6 500 K的AMOLED,使用者年龄由1岁增加至100岁,视网膜有效光谱的蓝光危害因子与节律因子分别降低为原来的0.290 7和0.403 8倍;当年龄大于40岁时,各色温的蓝光危害因子与节律因子随年龄增加而降低的速度均明显加快;6个不同色温下,40—100岁的蓝光危害因子与节律因子随年龄增加而降低的平均速度,分别是1—40岁的2.748 2和2.993 3倍;当年龄由1岁增加至100岁,6个色温的平均蓝光危害因子与平均节律因子分别下降为原来的0.305 6和0.452 0倍。由以上结果知:AMOLED对年轻人的蓝光危害与节律效应较大,特别是年龄小于40岁的年轻使用者,应减少使用时间,注意蓝光危害与节律效应;蓝光危害受年龄的影响大于节律效应;该结论可为相关研究提供一定的理论参考。

摘要：基于光谱分析,给出了非镀膜明视觉照度传感器的设计流程,通过计算传感器理论相对光谱响应与明视觉光谱光效率函数的中心波长、半峰全宽和在380~780nm波段的积分面积的相对偏差,评估传感器匹配误差。利用蓝色玻璃QB21、黄色玻璃LB9和LB16与LXD44MQ硅光电池组合自主设计非镀膜明视觉照度传感器,与明视觉光谱光效率函数相比,该照度传感器理论相对光谱响应中心波长、半峰全宽和在380~780nm波段的积分面积的相对偏差分别为0.36%、5.00%和14.15%。以TES 1330A照度计作为标准参考,0~2000lx内10组测量值的平均绝对误差及平均相对误差分别为7.82lx和1.77%。研究结果证明了该明视觉照度传感器设计方法可行,可为相关照度传感器的设计开发提供参考。

摘要：“回熔”依然是Ga N-on-Si光电器件发展到今天的主要难题,严重影响量产的稳定性与器件的可靠性。当前“多腔+Al N模板”生长法能避免镓回熔,但仍然无法解决“铝回熔”。本文从Al N微粒的来源,Al N生长动力学,Al N微粒引起Si衬底表面“台阶流”的局部畸变,晶格继承等方面全面分析无镓无铝环境重要性。通过对三款主流商用MOCVD进行比较分析,参考AIXTRON MOCVD G5氯气在线清洗工艺,对THOMAS SWAN CCS MOCVD气路进行改造,设计非钎焊耐氯7片机喷头,缩短喷淋头与石墨基座间距离,获得无镓无铝环境。该结果是有效研究回熔机制的基础,监测并控制反应室内的镓铝粉尘环境,有望从理论及机理上推动Ga N-on-Si电子器件迈上新台阶。

摘要：为了满足光电探测仪器校准修正过程中对标准光源的要求,设计了一种采用积分球技术,通过纽扣电池供电的便携式漫反射LED均匀光源。给出了光源的装配图、主要零件3D图及电路图,并对其进行了详细说明。通过Matlab分析光源出光口CCD照片各像素的灰度值,得到出光口ф14mm范围内光强均匀度为95.1%;采用Ocean Optics USB 2000+型光谱仪分析光源出光口光强均匀性及漫反射性,得到沿出光口径方向2个位置光强与中心光强相比,分别下降了2.93%和6.30%的结果。光源出光口平面旋转10°,中心位置光强下降6.30%。测试分析表明:设计的光源具有较好的均匀度和漫反射性,在光电探测仪器校准方面具有一定的应用价值。

摘要：采用适合宽禁带半导体材料的电化学电容电压(ECV)分析仪,对掺硅GaN外延片用硫酸逐层进行了精密腐蚀后,在此基础上得到了在进口MOCVD设备上生产的GaN基外延片的载流子浓度纵向分布。探讨了该分布与晶体生长过程及晶体质量的关系,测量分析结果可为生长工艺参数的优化提供参考。还采用主扩散模型对测量结果进行高斯拟合,得出了高温时(1030℃)硅在GaN中的扩散系数,并由此估算了硅在GaN外延片中的扩散宽度。该结果可为GaN外延层结构设计提供参考。

摘要：测量不同色温LED背光屏的光谱分布,根据相关原始数据对多个函数表达式进行高质量拟合。通过MATLAB研究了照度因子、蓝光危害因子和节律因子随色温的变化。在可见光范围,对不同色温LED背光屏的蓝光占比进行计算。结果表明:照度因子随年龄和色温增大而减小;蓝光危害因子和节律因子均随色温升高而增大,随年龄增大而减小;当色温为1200K时,LED背光屏蓝光占比与烛光蓝光占比的比值为0.783,6500K时为10.294。青年人受LED背光屏的蓝光危害和非视觉生物效应影响相对较大,在使用时应尽量调低色温。该研究为LED背光屏的个性化设计及色温调节提供了理论参考。

摘要：根据MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)在线红外测温的发展需要,结合Thomas Swan CCS MOCVD反应室的结构特征,考虑加热比调节空烧过程的特定条件,设计了一种能够在线监测MOCVD石墨盘上表面温度及径向19个点温度分布的简易940nm红外测温装置。通过安装于光学视窗上方的红外探头,探测高温石墨盘及外延片的红外辐射强度,根据Planck黑体辐射公式及光谱发射率修正进行测温。红外测温装置主要由可读数轨道、红外探头、连接板以及精密平移台4部分组成。将该装置应用于MOCVD Si(111)衬底上制备InGaN/GaN多量子阱(MQW)结构外延片加热程序的空烧过程,结果表明:最低能够测量的温度为430℃,700℃~850℃测量误差在2.3℃内,900℃~1 100℃测量误差在1℃内,700℃~1 100℃范围内,重复性均在0.6℃内,无需反射率修正、探孔有效面积校准;能稳定工作。

摘要：根据金属有机物化学气相沉积(MOCVD)在线红外测温的发展需要,提出一种3波长免探测孔有效面积校准和反射率修正的测温方法。给出了探测1 300nm、1 150nm、940nm 3波长的在线测温探头设计方案和光路图,将该探头应用于THOMAS SWAN CCS MOCVD 5.08cm(2英寸)Si(111)衬底上生长10μm GaN外延层的在线测温。测量结果表明:在700℃~1 100℃范围内,探头多次测量的重复性误差在1.0℃内,在950℃~1 100℃范围内,以EpiTT红外测温仪为参考,探头测温精度在1℃内,距离容差性为2mm。该探头应用于我国自主研发的MOCVD 5.08cm Si(111)衬底上生长InGaN/GaN MQW结构蓝光LED外延片,可得最低测温量程为435℃,nGaN生长过程中测量噪声为0.75℃。结果分析表明:该3波长免修正在线红外测温法对于高质量单层薄膜外延生长具有一定可行性,对于多层复杂结构外延生长需要进一步改进。