热电子

摘要： 将典型的光热等离激元石墨烯和纳米金简便地负载在钛酸钠(Na_(2)Ti_(3)O_(7))载体上,构建出具有较窄禁带宽度和较高光催化活性的Au/RGO/Na_(2)Ti_(3)O_(7)光热辅助光催化体系.研究发现,石墨烯片层与金纳米颗粒在光照下,通过局域表面等离激元共振效应诱导产生大量的热电子,以活化反应物并降低反应活化能,其引发的光热效应还可精准提升光催化体系中反应位点附近的温度,从而大幅提升光催化反应速率.通过构建特殊微支结构,进一步增强了Au/RGO/Na_(2)Ti_(3)O_(7)催化剂对光的捕获,并限域锚定高表面能催化剂以增强体系的稳定性.在光热、光催化的高效协同增强下,Au/RGO/Na_(2)Ti_(3)O_(7)催化剂体系对对硝基苯酚和肉桂醛的加氢反应均表现出增强的光催化活性.光热辅助下的Au/RGO/Na_(2)Ti_(3)O_(7)光催化剂在对硝基苯酚反应中的转换频率(TOF)值高达54.4 min^(-1),反应活化能显著降低至15.78 kJ/mol,且其在长效测试中表现出良好的稳定性(4次循环催化后,转化率的保持率近90%)

摘要： 提出了一种实现高性能宽带近红外热电子光电探测器的多层薄膜器件结构,该结构基于TiN/TiO_(2)肖特基势垒和TiN/分布式布拉格反射器形成的塔姆等离激元。通过光学传输矩阵和热电子发射理论模拟计算结果表明,高折射率比介质层构成的分布式布拉格反射器有效扩展了TiN薄膜吸收光谱和器件响应光谱,同时增强了TiN薄膜的吸收率和器件响应度。通过调控分布式布拉格反射器结构参数、TiN薄膜厚度和MgF减反射层厚度,可获得高达29.2 mA/W的响应度,响应光谱半峰全宽约为900 nm,为高性能宽带近红外热电子器件的实现提供了新的途径,有利于拓展热电子光电探测器的应用领域。

摘要： p-GaN HEMT凭借高频、高功率密度的优势,已逐渐应用于高频电源领域。负载短路、错误的栅控信号等因素均会导致器件处于严重的短路状态。目前,研究重点多聚焦于600 V/650 V商用器件的最终失效上,缺乏对器件在短路应力下的退化机理研究。通过重复短路应力研究了100 V商用p-GaN HEMT的短路稳健性,随着应力次数的增加,器件的阈值电压VTH表现出持续正向漂移且漂移量可达+0.65 V,漏极电流IDsat持续下降。此外,还研究了短路应力后器件的动态恢复过程。在较弱的短路应力后,由于Al GaN势垒层内的陷阱和p-GaN/AlGaN界面陷阱释放掉被捕获的电子,VTH和IDsat能够完全恢复;而在苛刻的短路应力后,栅下产生的热电子将轰击p-GaN/AlGaN界面从而诱导出新的界面缺陷,这将导致VTH永久性的正向漂移,最终使得IDsat不可恢复。

摘要： 本文基于同轴二极管一维空间电荷限制流经典理论公式,利用CST粒子工作室研究了热电子向外发射同轴二极管二维空间电荷限制流随二极管几何结构参数变化的规律和几何结构对虚阴极产生临界条件的影响.结果表明,二极管修正系数是纵横比的单调递减函数;随阳极半径与阴极半径比值的增大,修正系数逐渐降低;二极管的电压、阳极和阴极半径及阴极长度均会影响虚阴极的产生.本文研究结果将为射频四极管结构设计及优化提供参考和理论依据.

摘要： 氮是生物体必需的元素,然而氮气由于其强的化学三键,无法直接被生物体利用,必须先转化为氨或氮氧化物才能被生物体利用.目前人工固氮主要依赖于Haber-Bosch氨合成方法,该方法在高温、 高压条件下进行,造成了巨大的能源消耗和环境污染.光催化固氮被认为是一种极具前景的绿色人工固氮技术,但是传统的半导体光催化剂的光响应受其带隙的限制,很难实现对光的宽谱响应.局域表面等离激元(localized surface plasmon,LSP)共振波长可以通过纳米颗粒尺寸和长径比来调控,实现对太阳光的宽谱响应和强吸收,因此LSP光催化固氮受到了人们的关注.首先介绍了光催化固氮的基本原理,随后深入阐述了LSP的性质和其光催化机制,紧接着概括了近年来LSP光催化固氮的研究进展,最后对LSP光催化固氮研究中存在的问题及未来的发展趋势进行分析和展望.

摘要： 扫描电子显微镜(SEM)真空腔室内原位加热实验,当温度超过700°C以后,受到热电子的影响,导致扫描电子显微镜扫描成像质量下降,具体表现为产生条纹状的亮纹.针对这一问题,开展对扫描电子显微镜二次电子探测系统及二次电子成像的分析与研究,详细论述了高温下干扰扫描电子显微镜二次电子成像质量的影响因素,并设计出扫描电子显微镜的二次电子成像调节以及图像修复系统.该系统可分为热电子检测、扰动数据获取、图像修复等部分,采用电位检测并实时修改亮纹对应位置的亮度,可实现对被热电子干扰的图像进行主动的亮度补偿,从而实现图像修复的目的.实验结果表明,当样品温度达到1000°C后扫描电镜仍能获得清晰的二次电子图像信息.

摘要： 单层石墨烯己被证明对质子是可渗透的,而对其它原子和分子不可渗透,这一特性在燃料电池和氢同位素分离等方面具有潜在的应用.Geim等人报道了催化活化石墨烯膜质子传输的巨大光效应.其实验表明,光照和具有催化活性金属纳米颗粒的协同作用在这种光效应中起关键作用.Geim等人认为巨大光效应是由金属纳米颗粒和石墨烯之间产生的局部光电压引起的.局部光电压将质子和电子传送至金属纳米颗粒以产生氢气,同时将空穴排斥使之远离.但是,根据静电场理论,这种解释并不能令人信服,并且在他们的工作中也没有此效应的微观机理分析.我们在此文中提出了一种该现象背后的确切微观机制.对于具有半金属性质的石墨烯,光激发的大多数热电子会在皮秒时间内驰豫到较低的能态,而发生化学反应所需的时间一般为纳秒范围.因此,在单一石墨烯的情况下,入射光激发的热电子在与透过石墨烯的质子反应之前就已驰豫到较低的能态.当用金属粒子修饰石墨烯时,由功函数不同引起的电子转移会导致界面偶极子的形成.当金属为可与石墨烯具有相互强烈作用的Pt、Pd、Ni等时,就会形成局部偶极子.质子将被俘获在局部偶极子的负极周围,而电子则被俘获在正极附近.在光照射后,被俘获的电子会被激发到具有更高能级的亚稳激发态.处于高活化能的亚稳激发态的自由电子具有更长的寿命,使得它有更充分的时间与透过石墨烯的质子发生化学反应.对光照情况下高能电子的浓度的计算结果显示,光照越强时被激发到激发态的电子越多.根据本文的分析,质子通过催化活化石墨烯膜的巨大光效应归因于较长寿命的热载流子和快速的质子传输速率.因为这一反应的活化能没有变化,所以金属催化剂是通过增加反应物之间成功碰撞的次数来增大反应速率,从而产生显著的光效应.该工作可能揭示了催化剂在提高光(电)催化反应效率方面的一种新微观机制.

摘要： 等离激元纳米结构因其通过改变纳米结构的尺寸、形貌和组成成分,可以在紫外-可见-近红外范围内实现对光的操控从而提高能量利用率而受到人们的广泛关注.在光的激发下,等离激元纳米结构可以产生高能热电子,并驱动光化学反应,但其利用效率较低.因此,如何提升热电子的激发效率成为了一个亟待解决的关键问题.本工作制备了三维壳层隔绝银纳米粒子载金(3D Ag SHINs-Au)超结构,以对巯基苯胺(pATP)为探针分子,结合原位表面增强拉曼光谱技术和三维有限时域差分法研究不同电场强度对等离激元诱导的热电子激发效率的影响.实验结果显示电场强度越强,热电子激发效率越高,pATP催化速率越快.此外,带内跃迁比带间跃迁更有利于热电子的激发.本研究有助于人们理解电场强度如何影响热电子的激发效率.

摘要： 借鉴电镀工业中过电流"烧焦"现象,在过电流沉积条件下一步制备出等离激元黑金.扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和紫外-可见-近红外吸收光谱等表征结果显示,该黑金是具有三维分形结构的多晶纳米金,可以在400～1800 nm宽波段范围内吸收光.电催化甲醇结果显示,黑金在宽波长光照下可以将甲醇的电催化效率提高15.2％,其主要贡献来源于等离激元生成的热电子,而一小部分来自环境热.在不同的单色光照条件下,黑金的催化效率差别不大,表明其对光能的利用没有明显的波长选择性.

摘要： 硅上AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在高压功率器件中具有重要的应用前景.然而,由于器件高压过程中载流子的俘获效应,GaN基器件的可靠性仍存在问题.关态工作条件下,HEMT器件的栅漏之间存在较大的电压,从栅极注入的电子容易被表面、AlGaN势垒层、甚至GaN缓冲层中的缺陷俘获,造成电流崩塌效应或阈值电压漂移等可靠性问题.开态条件下,二维电子气沟道中的电子通过高场加速获得较高的能量,演变成高能"热电子",热电子有一定的几率越过AlGaN和GaN界面之间的势垒或者二维电子气沟道与GaN缓冲层之间的势垒,注入到AlGaN势垒层中或者GaN缓冲层中.关态条件下,栅极注入载流子的俘获机制已有相应报道,但是关于开态条件下热电子的俘获机制的报导仍较少.本文研究了AlGaN/GaN异质结构在高场条件下热电子的俘获机制。样品结构如图1所示，正面有两个欧姆接触电极，高掺杂的硅衬底上有一个欧姆接触电极。横向高压下电流随时间的退化可以表示热电子的俘获现象。而一定时间的纵向电压可以使电子从二维电子气沟道注入到GaN缓冲层中，填充GaN缓冲层中的陷阱态。如图2所示，通过对比未经纵向电压预处理的热电子俘获现象和经过纵向电压预处理的热电子俘获现象，发现经过纵向电压预处理过后，热电子俘获现象基本被抑制，从而可以说明本实验中热电子主要被GaN中的缺陷态俘获，而非AIGaN势垒层中的陷阱态。为了确定相应陷阱态的能级位置和俘获截面，本文进一步进行了变温电流瞬态谱的测量，得到的陷阱态激活能为0.39eV，俘获截面为10-20量级。

摘要： 文中对典型条件下聚变等离子体（DD，DT）中热电子的射程岐离和散射进行了分析。结果表明，射程岐离和散射随射程增加近似呈直线增加；射程岐离和散射大小与质量有一定关系。在单能粒子入射下，散射是计算的结果误差的组要来源，这误差在5%以下，绝对数在数十兆安培。使得最低入射束流的电子完全沉积在热斑中的聚焦角度，在边沿点火中，氘等离子体中为20.64°C，氘氚等离子体中为21.8°C；在中心加热中，氘等离子体中为16.36°C，氘氚等离子体中为17.6 °C，在技术上相对易于实现。

摘要： 本文介绍了覆锇-铱膜钡钨阴极的发射和表面特性的研究结果,并与覆锇、覆铱及钡钨阴极进行了比较，结果表明，锇-铱合金膜提高了钡钨阴极的热电子发射能力并改善了发射的均匀性。钡钨阴极覆锇-铱合金膜以后，其发射能力的提高及发射均匀性的改进是与钡在覆锇-铱合金膜钡钨阴极表面上分布均匀且具有较强的金属特性相关联的。

摘要： 为了研究ECR 等离子体中的热电子，我们在一台常规ECR 离子源——Lanzhou ECR ion source No. 2 Modified（LECR2M）上进行了系统的轫致辐射谱的测量。通过对所测谱进行拟合，推导出一个代表等离子体中热电子平均能量的参量——光谱温度Tspe。我们测量了不同离子源工作参数（如微波频率、功率，约束磁场场型）下的Ar 等离子体的韧致辐射谱，从而对这些工作参数对热电子的影响进行了研究。另外，通过对比SECRAL 和LECR2M 的结果，证实了ECR 等离子体理论中关于微波频率对电子能量和密度的影响。

摘要： 热电子在FCR源中有着非常重要的作用,为了研究ECR源的工作参数(微波功率、磁场等)对热电子的影响,我们对SECRAL(Superconducting ECR ion source with Advanced design in Lanzhou)等离子体在轴向发出的韧致辐射谱进行了系统的测量.从测得的韧致辐射谱中我们得到用来衡量热电子能量的参考量--光谱温度Tspe,并且对ECR源的几个工作参数与Tspe的关系进行了讨论.

摘要： 本文采用流体动力学模型对半导体器件进行了二维数值模拟.该模型适用于描述高频强电场条件下运行的亚微米半导体器件.本文首先给出了半导体模型方程,然后介绍时间推进步骤和有限体积方法,再讨论了器件的边界条件.最后对具有亚微米级的GaAsMESFET进行了数值模拟.数值结果表明,在强电场下,电子温度将严重偏离晶格温度,形成所谓热电子.

摘要： 本发明公开一种具有双热电子源的离子源及其热电子产生方法，该方法主要调降提供予一电弧室本体的电弧电源的电压，使该电压落在20V至45V电压范围之间，令热电子及离子通过该本体分别与该第一及第二热电子源之间的加速电场后的能量减弱；其中低能量的离子对各该第一及第二热电子源造成的喷溅效应可较和缓，以延长了各该第一及第二热电子源的使用寿命，而低能量的热电子则可避免热电子多次撞击已离子化的离子，有效减少不必要的二价或三价带正电的离子，相对提高离子束(萃取电流)中所需要离子的比例。

摘要： 提议了一种热电子发射极(1)，其包括：包括可加热的平的发射表面(3)的内部部分(2)和包括基本包围所述发射表面的周围表面(6)的外部部分(4)以及用于将所述发射表面加热至进行热电子发射的温度的加热布置。所述外部部分在远离所述发射表面的连接区域(10)中机械连接至所述内部部分。此外，所述周围表面在远离所述连接区域的隔离区域中例如通过间隙(14)与所述发射表面热隔离。通过提供包围所述发射表面的周围表面，可以获得改进的电子发射分布和均匀性，其中所述周围表面可以与所述发射表面处于相近的电势，但可以具有比所述发射表面充分更低的温度而不影响所述发射表面中的温度分布。

摘要： 本发明涉及一种发热电子浆料组合物、发热电子浆料及其制备方法、电子烟发热体和电子烟。所述发热电子浆料组合物包括水基载体和功能相，所述水基载体包括水溶性粘结剂和水，所述功能相包括导电材料。该发热电子浆料组合物采用水基载体替代挥发性有机溶剂，在加工为发热线路的过程中能够避免产生刺激性气味，节能环保。

摘要： 本发明涉及一种热电子发射阴极及其组成的热电子和离子发射装置。一种热电子发射阴极，包括：热电子发射基底面；所述热电子发射基底面上分布有多个突起部。本发明提供的阴极具有更大的比表面积，释放热电子的面积更大，可以提高热电子的利用率，延长设备使用寿命。

摘要： 本发明公开一种热电子晶体管的制备方法及用其制备的热电子晶体管、应用及应用的方法，涉及有机电子学技术领域。该热电子晶体管主要由发射电极、金属氧化物绝缘层、基电极、有机半导体以及收集电极等五部分组成。其中，发射电极、金属氧化物绝缘层以及基电极所组成的隧道结是一种有效的载流子能量调节器。有益效果：本发明提供了一种新型的热电子晶体管，通过器件结构的设计、每一层材料的选择、制备工艺的优化，提高了热电子晶体管的载流子能量分辨率，通过测试获得的IC‑hot‑VEB曲线监控有机电子器件中载流子的输运过程，精准地提取了器件中金属与有机半导体形成的势垒。

摘要： 本发明公开一种具有双热电子源的离子源及其热电子产生方法，该方法主要调降提供予一电弧室本体的电弧电源的电压，使该电压落在20V至45V电压范围之间，令热电子及离子通过该本体分别与该第一及第二热电子源之间的加速电场后的能量减弱；其中低能量的离子对各该第一及第二热电子源造成的喷溅效应可较和缓，以延长了各该第一及第二热电子源的使用寿命，而低能量的热电子则可避免热电子多次撞击已离子化的离子，有效减少不必要的二价或三价带正电的离子，相对提高离子束(萃取电流)中所需要离子的比例。

摘要： 提议了一种热电子发射极(1)，其包括：包括可加热的平的发射表面(3)的内部部分(2)和包括基本包围所述发射表面的周围表面(6)的外部部分(4)以及用于将所述发射表面加热至进行热电子发射的温度的加热布置。所述外部部分在远离所述发射表面的连接区域(10)中机械连接至所述内部部分。此外，所述周围表面在远离所述连接区域的隔离区域中例如通过间隙(14)与所述发射表面热隔离。通过提供包围所述发射表面的周围表面，可以获得改进的电子发射分布和均匀性，其中所述周围表面可以与所述发射表面处于相近的电势，但可以具有比所述发射表面充分更低的温度而不影响所述发射表面中的温度分布。

摘要： 本发明涉及太阳能光热发电领域，针对现有热电子发电技术中，阳极产生的热能无法被有效利用反而降低发电效率的问题，提出一种太阳能热电辐射增强热电子发电的装置，包括用于为阴极提供热源的太阳能聚光器，位于真空腔内的阴极、N型半导体、P型半导体，N型半导体与P型半导体相连接形成P‑N节，阴极面对N型半导体，阴极和P型半导体可作为电源的两极外接负载。本发明能利用阳极的产生的热能，帮助提高发电效率。

摘要： 本发明公开了一种便携式氢微燃烧热电辐射增强热电子供电的方法与装置。高压储氢罐中的氢气和微型吸气泵抽入的空气在管道中预混，通入微燃烧室中燃烧。氢火焰通过微燃烧室壁面加热阴极，阴极内的自由电子被热化并以热电子发射的方式进入N型半导体，在N型半导体中被二次热化后，以热电辐射的方式克服N‑P结界面势垒进入P型半导体，流经导线和负载重新回到阴极，实现发电。本发明采用氢气微燃烧供能，更加低碳环保，循环供电快捷。以热电辐射增强的热电子发电方式进行热电转换，热能利用率高，氢化学能至电能的转换效率高，整体具有高比能量密度和高比功率特征。

摘要： 本实用新型公开了一种直热电子管功率放大电路及直热电子管功率放大器，该电路包括：直热胆输入端、耦合模块、偏置模块、第一电流放大模块、第二电流放大模块以及信号输出端；直热胆输入端用于接入直热胆电压信号；耦合模块与直热胆输入端电连接，用于耦合直热胆电压信号；偏置模块与耦合模块电连接，用于对耦合信号进行偏压；第一电流放大模块与偏置模块电连接，用于根据偏压对推动级电流进行放大；第二电流放大模块与第一电流放大模块，用于对输出级电流进行放大；信号输出端与第二电流放大模块电连接。本实用新型能够增加扬声器的输出功率，还具有更宽的频率性能，以及较低的输出内阻与较高的阻尼系数，能够更好地对扬声器的输出进行控制。