退耕草地演替过程中的碳储量变化

退耕草地演替的研究对了解现有退耕草地的变化趋势有重要意义,也可以为退耕地的植被恢复提供科学依据。本研究采用以空间代替时间的方法,对处于不同演替时间阶段退耕草地的土壤碳储量以及植被的地上部分与根系生物碳储量变化进行了研究,结果表明,退耕草地演替过程中,地上部分生物碳储量呈阶梯式上升趋势,演替初期地上部分生物碳储量先降后升,并在演替的22~32年,保持相对平稳,之后在演替的40~60年,达到第2个相对平稳的阶段。根系生物碳储量也呈分阶段的阶梯式上升趋势,但第1个相对平稳的阶段出现在演替的第12~28年,在演替的第32~60年出现第2个相对平稳的阶段。退耕草地的土壤碳储量在退耕演替的初期下降,且在演替的第1~12年一直小于农地,在演替的第15年之后,土壤碳储量逐步上升。在0~150 cm的不同土层中,土壤有机碳含量以0~15 cm最高,在演替的1~12年,各土层有机碳含量均小于农地,之后在演替的第15~60年,各土层土壤有机碳含量均随演替时间的增加有所增加,且0~50 cm表层土壤有机碳含量在演替第34~60年迅速积累,增幅较大。在演替初期,草地地上部分生物碳储量、根系生物碳储量和土壤碳储量较演替第1年均表现为下降...

稀土氟化物固体电解质的制备、结构及电学、传感性能的研究

我们利用湿法制备了单一稀土氟化物LnF_3(Ln = La 、Ce、Nd、Gd、Tb、Dy、Er、Yb、Y), 并采用高温固相反应制备了稀土掺杂氟化物Ln_(1-x)MxF_(3-δ)(Ln = La、Ce、Gd、Yb、Y M = Ca、Sr、Ba)。用X射张衍射方法研究了它们的晶体结构。对单一稀土氟化物，LaF_3、CeF_3、NdF_3为六方晶系，GdF_3、TbF_3、DyF_3、DrF_3、YbF_3、YF_3为正交晶系。对掺杂氟化物，La_(0.95)Ba_(0.05)F_(3-δ)、Ce_(0.95)Ca_(0.05)F_(3-δ)、Yb_(0.70)Sr_(0.30)F_(3-δ)为固溶体，Ce_(0.95)Ca_(0.05)F_(3-δ)的晶胞参数比CeF_3的略为变小；Gd_(0.85)Ca_(0.15)F_(3-δ)、Y_(0.71)Ca_(0.29)F_(3-δ)为新化合物，Gd_(0.85)Ca_(0.15)F_(3-δ)的晶体结构由GdF_3的正交晶系变为六方晶系，其晶胞参数为：a=3.973A, C=7.124A, γ=120°, Y_(0.71)Ca_(0.29)F_(3-δ)化合物的晶体结构与YF_3相同为正交晶系，晶胞参数却较小：a=3.683A、b=6.978A, c=3.396A。 我们对氟化物的烧结陶瓷片进行了直流电导率测量。对单一稀土氟化物，结果表明六方结构的化合物的电导率高于正交结构的，对于相同结构的氟化物，一般地，稀土离子半径越大，电导率越高；对于掺杂氟化物，由于二价碱土金属离子掺杂可以提高氟离子空位浓度，因此掺杂物的电异率均高于对应的单一稀土氟化物，其中Gd_(0.85)Ca_(0.15)F_(3-δ)掺杂后变成更利于离子导电的六方结构。采用压片工艺，以La_(0.95)Ba_(0.05)F_(3-δ)、Ce_(0.95)Ca_(0.05)F_(3-δ)、Gd_(0.85)Ca_(0.15)F_(3-δ)和Y_(0.71)Ca_(0.29)F_(3-δ)为固体电解质材料制备电位输出式氧传感器件，并利用调节N_2、O_2流量比控制氧分压的方法，对器件的敏感性能进行测试。结果表明该类器件可在150 ℃的低温下对氧气敏感，器件的输出电位差与氧分压的对数值有较好的线性关系。器件的响应时间在2分与9分之间。该类器件的敏感机理是：氧气先吸附敏感电极上，发生还原反应后生成的氧负离子在敏感电极与固体电解质界面上发生晶格置换反应，使得氧分压的改变通过快离子即氟离子在两个界面上（另一界面为参比电极与固体电解质界面）的电化学势差的变化与输出电位差值的改变联系起来，从而实现利用输出电位差测定氧分压的目的。根据使用的敏感电极材料，可以有单电子反应和双电子反应两种敏感机理。器件是由参比电极、固体电解质、敏感电极三个部分构成。我们采用固定其中二个部分的材料，改变第三个部分的用料的方法，对器件的敏感性进行了对比研究：A、我们首先固定固体电解质为Ce_(0.95)Ca_(0.05)F_(3-δ)、敏感电极材料为Pt黑，采用不同的参比电极材料Bi+BiF_3、Sb+SbF_3、Mg+MgF_2、Zn+ZnF_2制备了器件。性能测试结果表明使用Bi+BiF_3参比电极材料的器件稳定性和敏感性都比其它器件好。器件的输出电位差取决于参比电极氟化物的标准生成自由能的大小。B、固定Bi+BiF_3为参比电极材料，Ce_(0.95)Ca_(0.05)F_(3-δ)为固体电解质，使用不同的敏感电极材料Pt黑、Pd粉、Ag粉和RuO_2制备器件。性能测试结果表明：Pt材料器件的精确度较高，Pd材料器件的响应最快（2分），RuO_2材料器件的敏感性较好。使用Ag、RuO_2敏感电极材料的器件采用的是单电子反应敏感机理：O_2 + e <-> O_2~-, O_2~- + V_F + F_(F-bar)~- <-> O_(F-bar) + O_F + F_(F-bar)。而使用Pt、Pd敏感电极材料的器件采用双电子反应敏感机理：O_2 + 2e <-> 2O~-, 2O~- + F_(F-bar) <->O_(F-bar) + F~-。C、我们固定Bi+BiF_3为参比电极材料，Pt和RuO_2为敏感电极材料，使用La_(0.95)Ba_(0.05)F_(3-δ)、Ce_(0.95)Ca_(0.05)F_(3-δ)、Gd_(0.85)(Ca_(0.015)F_(3-δ)、Yb_(0.70)Ca_(0.29)F_(3-δ)制备了两个系列的器件。结果表明，无论是使用Pt还是使用RuO_2为敏感电极材料，都有下列的结论：用Ce_(0.95)Ca_(0.05)F_(3-δ)的器件的精确度较高，La_(0.95)Ba_(0.05)F_(3-δ)材料器件的敏感性最好，而Gd_(0.85)(Ca_(0.015)F_(3-δ的响应最快（Pt器件2分，RuO_2器件5分）。并未发现同时具备各种较好性能的器件，与敏感电极材料对器件性能的影响相比，固体电解质材料的影响要小。对于材料完全相同的器件，我们还对工艺条件影响作了初步研究。制备器件的工艺条件由于各种难以控制的因素不会每次、每批完全相同，工艺条件的差别也会影响器件的各方面性能。研究结果表明，工艺差别对器件的输出电位差值和响应时间的影响较大，对敏感性能的影响则较小。

铜（III）及相关化合物的合成和性质的研究，稀土复合氟化物电性、氧敏和氢敏性质

本论文包括两部分内容。第一部分为“Cu(III)及相关化合物的合成和性质的研究”；第二部分为“稀土复合氟化物的电性、氧敏和氢敏性质”。第一部分的主要内容有：1.制备了Na_4H[Cu(H_2TeO_6)_2]·17H_2O和Na_4K[Cu(HIO_6)_2]·12H_2O的Cu(III)单晶配合物。2.在比较相应的Cu(II)化合物的条件下，详细地研究了这二个Cu(III)配合物的电子光谱和Cu2p光电子能谱，由于价态升高，场强参数增大，Cu(III)化合物的d-d跃迁相对于Cu(II)化合物d-d跃迁，发生“蓝移”。3.成功地实现了用O_3和电化学方法对强碱溶液中Cu(II)配合物的氧化，获得了二个新的Cu(III)固态配合物Ba_4K[Cu(H_2TeO_6)_2] (OH)_4·6H_2O和Ba_3K[Cu(HIO_6)_2] (KOH)_(0.5)(OH)_2·8H_2O利用化学分析、磁学性质、电子光谱和Cu2p XPS，对这二个化合物进行了表征。4.对BaCuO_(2.5)的合成、电学性质、磁学性质、Cu(III) ESR和Cu2p XPS进行了研究。5.以Na_4K[Cu(HIO_6)_2]·12H_2O和BaCuO_(2.5)为参照物，用电子光谱和Cu2p XPS，确认了YBa_2Cu_3O_(7-5)中的高价态的铜。6.考察了以Cu（III）化合物作为Cu部分原料所合成的YBCO系超导材料的电学性质。第二部分的主要内容有：1.测试了元件“BiF_3(Bi)/Ce_(0.95)Ca_(0.05)F_(2.95)/Pt”的氧敏、氢敏等性能。从室温到130 ℃，元件的氧敏机理为“双电子反应”，电动势（EMF）与氧分压遵循Nernst关系式。室温时，元件对空气中100Pa或1000Pa氢气的响应时间仅为15秒或短于5秒；氢分压在16Pa～1000Pa范围内，EMF与氢分压的对数呈线性关系，斜率为-116mV/decade, 敏感机理表现为“混合电极电势”。元件具有良好的氢敏性能，并有一定的选择性。2.合成并测试了La_(1-x)Pb_xF_(3-x)(X = 0.00 ～ 0.15)的电导率，La_(0.95)Pb_(0.05)F_(2.95)的电导率最高，比LaF_3高约一个数量级。以La_(0.95)Pb_(0.05)F_(2.95)为固体电解质材料，Pd或Pt为敏感电极，BiF_3(Bi)或PbF_2(Pb)为参比电极，制成了四个元件。其中，“BiF_3(Bi)/La_(0.95)Pb_(0.05)F_(2.95)/Pt”具有最好的氧敏、氢敏性能。从室温到150 ℃，元件的EMF与1gPo_2附合Nernst关系式。150 ℃时，元件对氧气的响应时间仅为80秒。室温下，元件对空气中100Pa或1000Pa氢气的响应时间仅为75秒或15秒，元件的电动势EMF与氢分压的关系可表示为“E=E_o-96lgP_(H2)(mV)”。元件对CO有较差的敏感性能，而对空气中甲烷、乙烷或乙炔（≤1000Pa）不具敏感性能。3.合成并测试了Ln_(1-x)Pb_xF_(3-x)(Ln=Ce、Pr、Nd和Gd、Dy、Ho、Yb)的电性。前四个系列为离子导体材料，后三个系列可能为P型半导体。随着Ln原子序数增大，LnF_3导电性能变差；La~(3+)、Ce~(3+)、Pr~(3+)、Nd~(3+)与Pb~(2+)离子半径差异较小，LnF_3和PbF_2可以形成固溶体；而Gd~(3+)、Dy~(3+)、Ho~(3+)、Yb~(3+)与Pb~(2+)离子半径差异较大，LnF_3和PbF_2难以形成固溶体。

马雪山黑白仰鼻猴Rhinopithecus bieti的生境垂直利用、过夜处选择、社会组织和笼养性行为及出生季节性

在黑白仰鼻猴（Rhinopithecus bieti）分布区北端的南仁（99o04’E, 28o34’N）, 野外工作分别于2001年4月10日 － 6月30 日（代表冬末和春季），9月14日 － 12月20日（夏秋季）进行。我们分别用粪便取样法、录像带记录和直接观察法收集了猴群生境的垂直利用、过夜处选择和社会组织数据。此外，我们于1998年8月20日到12月31日在中科院昆明动物研究所老所利用全发生取样法（All-Occurence sampling）收集了一个单雄多雌单元（One-male, multi-female unit: OMU）的性行为数据。另外，我们利用昆明动物所1994 - 2003年和昆明动物园1991 - 2003年笼养黑白仰鼻猴群的出生记录来说明出生季节和出生间隔。 黑白仰鼻猴群全年在3500 - 4300 m的林带上活动，集中利用的海拔带为3900 - 4200 m，这可能与猴群的主食（松萝）主要分布于高海拔有关。冬季, 山沟中的粪便密度高于山脊，这可能是猴群在沟中过夜的缘故。猴群喜欢在树高（27.5 ± 3.2 m）较高、胸径（57.9 ± 16.9 cm）和树冠（6.3 ± 1.4 m）大的针叶树（云冷杉）上过夜。猴群冬季喜欢在阳坡中部的针叶树上过夜，这样既安全又可以接受适量的阳光照射。这是猴群在选择最安全和最暖和过夜处的一种折衷策略。 1994年猴群OMUs大小为7.8 ± 1.7（n = 17），成年性比（M/F）是1.0: 3.8。2001年OMUs大小为10.1 ± 3.7 （n = 15），成年性比是1.0: 4.9。1994-2001年，OMUs中每个成年雌性每年的平均增长率是0.04。这种OMU-band两层社会组织与Kirkpatrick（1996）的报道一致。 雌性以匍匐地面或栖木上，同时面部和视线左右摆动，或者坐着上下移动头部的动作邀配；雄性则以伴有特别的叫声、露齿动颌表情邀配。在有射精记录的观察日中，平均每5.2次爬跨有1次射精，而单次爬跨就射精的仅占4.4％。雌性邀配了18次射精爬跨的大多数（72%），但163次非射精爬跨中她们邀配的仅为45%。雄性在射精交配中叫声多于非射精交配。该种交配模式与其它疣猴亚科动物相似，而性内交配竞争可能与这种模式的进化有关。 笼养黑白仰鼻猴群的出生日期为12 - 6月份，出生高峰期为3 - 5月份。猴群的平均出生日期为4月18日（标准差为43天），中位出生日期为4月10日。猴群的出生间隔平均为624 ± 150天（n = 15，范围：332 - 787天）。幼猴可活到1岁后的出生间隔（706 ± 71, n = 12, 498 - 787天）显著长于1岁内死亡或流产后的出生间隔（428 ± 87, n = 5, 332 - 568天）。婴猴性比（M/F）显著偏离1: 1。

Room-Temperature Continuous-Wave Operation of InGaN-Based Blue-Violet Laser Diodes with a Lifetime of 15.6 Hours

We report our recent progress of investigations on InGaN-based blue-violet laser diodes (LDs). The room-temperature (RT) cw operation lifetime of LDs has extended to longer than 15.6 h. The LD structure was grown on a c-plane free-standing (FS) GaN substrate by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). The typical threshold current and voltage of LD under RT cw operation are 78 mA and 6.8 V, respectively. The experimental analysis of degradation of LD performances suggests that after aging treatment, the increase of series resistance and threshold current can be mainly attributed to the deterioration of p-type ohmic contact and the decrease of internal quantum efficiency of multiple quantum well (MQW), respectively.

DIRECT ION-BEAM DEPOSITION OF CARBON-FILMS ON SILICON IN THE ION ENERGY-RANGE OF 15-500 EV

Direct ion beam deposition of carbon films on silicon in the ion energy range of 15-500 eV and temperature range of 25-800-degrees-C has been studied. The work was carried out using mass-separated C+ and CH3+ ions under ultrahigh vacuum. The films were characterized with x-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, transmission electron microscopy, and transmission electron diffraction analysis. In the initial stage of the deposition, carbon implanted into silicon induced the formation of silicon carbide, even at room temperature. Further carbon ion bombardment then led to the formation of a carbon film. The film properties were sensitive to the deposition temperature but not to the ion energy. Films deposited at room temperature consisted mainly of amorphous carbon. Deposition at a higher temperature, or post-deposition annealing, led to the formation of microcrystalline graphite. A deposition temperature above 800-degrees-C favored the formation of microcrystalline graphite with a preferred orientation in the (0001) direction. No evidence of diamond formation in these films was observed.

Microscopic analysis of defects in a high resistivity silicon detector irradiated to 1.7x10(15)n/cm(2)

Current-based microscopic defect analysis methods with optical filling techniques, namely current deep level transient spectroscopy (I-DLTS) and thermally stimulated current (TSC), have been used to study defect levels in a high resistivity silicon detector (p(+)-n-n(+)) induced by very high fluence neutron (VHFN) irradiation (1.7x10(15) n/cm(2)). As many as fourteen deep levels have been detected by I-DLTS. Arrhenius plots of the I-DLTS data have shown defects with energy levels ranging from 0.03 eV to 0.5 eV in the energy band gap. Defect concentrations of relatively shallow levels (E(t) < 0.33 eV) are in the order of 10(13)cm(-3), while those for relatively deep levels (E(t) > 0.33 eV) are in the order of 10(14) cm(-3). TSC data have shown similar defect spectra. A full depletion voltage of about 27,000 volts has been estimated by C-V measurements for the as-irradiated detector, which corresponds to an effective space charge density (N-eff) in the order of 2x10(14) cm(-3). Both detector leakage current and full depletion voltage have been observed to increase with elevated temperature annealing (ETA). The increase of the full depletion voltage corresponds to the increase of some deep levels, especially the 0.39 eV level. Results of positron annihilation spectroscopy have shown a decrease of total concentration of vacancy related defects including vacancy clusters with ETA, suggesting the breaking up of vacancy clusters as possible source of vacancies for the formation of single defects during the reverse anneal.

SIMOX SOI埋氧注氮工艺对埋氧中固定正电荷密度的影响

在SIMOX SOI材料的埋氧中注氮是为了增强该类材料的抗辐射能力.通过C-V研究表明,对于埋氧层为150 nm的SIMOX SOI材料来说,当在其埋氧中注入4×10~(15)cm~(-2)剂量的氮后,与未注氮埋氧相比,注氮埋氧中的固定正电荷密度显著增加了;而对于埋氧层为375 nm的SIMOX SOI材料来说,当注氮剂量分别为2×10~(15)cm~(-2)和3×10~(15)cm~(-2)时,并未发现埋氧中固定正电荷密度的增加.所有SIMOX注氮后的退火条件是完全相同的.通过SIMS分析,将薄埋氧中固定正电荷密度的增加归结为注氮后的退火所引起的氮在埋氧与Si界面附近的积累.同时还发现,未注氮埋氧中的固定正电荷密度是非常小的.这意味着通常情况下在热生长SiO_2膜中大量存在的氧化物电荷,其数量在SIMOX埋氧中则要相对少得多.

表面态型半导体可饱和吸收镜实现Nd:YAG激光器被动锁模

砷化镓半导体材料与空气接触的表面存在密度很高的电子表面态,砷化镓材料内部的电子可以通过这种表面进行驰豫,驰豫时间估计在ps量级.依此原理,制作了一种新型的表面态型半导体可饱和吸收镜,用其作为被动锁模吸收体,实现了半导体端面泵浦Nd:YAG激光器被动连续锁模.在泵浦功率为4 W的情况下,获得了连续锁模脉冲序列,重复频率150 MHz,锁模脉冲平均输出功率为300 mW,脉冲宽度为10 ps.

用于光纤通信的1.55μmDFB激光器的可靠性分析

对用于光纤通信的InP基1.55 μm DFB激光器的可靠性进行了研究.测试并分析了100 ℃时100 mA和150 mA 2种电流应力条件,经过1 700 h老化,测试分析了激光器特性随时间的变化情况,拟合出在100 ℃,150 mA条件下的激光器寿命在1 000 h小时左右.根据实验结果对比,提出了一种新的利用温度、电流两个加速度变量同时进行加速老化,快速估计激光器寿命并分析其可靠性的方法.对新的寿命估算方法进行了详细的讨论.

CMOS集成电路用Φ150-200mm外延硅材料

报道了Φ150mm CMOS硅外延材料的研究开发及集成电路应用成果，对Φ200mmP/P~-硅外延材料进行了初步探索研究。Φ150mm P/P~+硅外延片实现了批量生产，并成功应用于集成电路生产线，芯片成品率大于80%。硅外延片的参数指标能满足集成电路制造要求。

不同尺寸分布的自组织In_(0.55)Al_(0.45)As/Al_(0.5)Ga_(0.5)As量子点的静压光谱

在15K测量了不同尺寸分布的In_(0.55)Al_(0.45)As/Al_(0.5)Ga_(0.5)As量子点的静压我致发光，静压范围为0--1.3GPa。常压下观察到三个发光峰，分别来源于不同尺寸的量子点(横向直径分别为26、52和62nm)的发光。它产的压力系数分别为82、94和98meV/GPa,都小于In_(0.55)Al_(0.45)As体材料带边的压力系数，特别是尺寸为26nm的小量子点比In_(0.55)Al_(0.45)As体材料带边小17%，并且压力系数随量子点尺寸的变小而减小。理论计算表明有效质量的增在和Γ-X混合是量子点压力系数变小的主要原因，并得到横向直径为26和52nm的小量子点的Γ－X混合势为15和10meV。根据实验还确定In_(0.55)Al_(0.45)As/Al_(0.5)Ga_(0.5)As量子点系统X能带具有Ⅱ类结构，并且估算出价带不连续量为0.15±0.02。

用于先进 CMOS电路的 150 mm硅外延片外延生长(英文)

随着大规模和超大规模集成电路特征尺寸向亚微米、深亚微米发展，下一代集成电路对硅片的表面晶体完整性和电学性能提出了更高的要求。与含有高密度晶体原生缺陷的硅抛光片相比，硅外延片一般能满足这些要求。该文报道了应用于先进集成电路的150mmP/P~+ CMOS硅外延片研究进展。在PE2061硅外延炉上进行了P/P~+硅外延生长。外延片特征参数，如外延层厚度、电阻率均匀性，过渡区宽度及少子产生寿命进行了详细表征。研究表明:150mm P/P~+CMOS硅外延片能够满足先进集成电路对材料更高要求。