钙催化剂在生物降解脂肪族聚酯合成中的应用

生物降解高分子在环境保护以及组织工程、药物控制释放、骨固定等医药领域有着广泛的应用。特别是以聚丙交酷（PLA）、聚乙交酯（PGA）、聚。一己内酯（PCL）以及它们的共聚物为代表的化学合成生物降解高分子材料，由于具有优异的性能、可以大规模生产、成本较低等优点，得到了人们广泛的关注。作为生物医用材料，对无毒性的要求很严。而现在所用的脂肪族聚酯大都是用金属盐、金属有机化合物等作为催化剂合成出来的，不可避免残留一些催化剂所用的金属元素。研究表明，即使是已经获得美国FDA批准的，现在用得最普遍的辛酸亚锡所残留的锡也可能引起一些细胞毒性。因此对毒性小且活性高的催化剂的研究是非常有意义。钙离子对人体是没有毒性的，因而这几年已引起了人们的兴趣，但文献中报道的钙催化剂，如CaHZ等，催化活性尚不够让人满意。本文对高效的钙催化剂在生物降解脂肪族聚酯中的应用进行详细的研究，得到了一些有意义的结论：1、用EO和PO处理的有机氨钙催化剂（Ca／EO和Ca／PO）聚合了CL和LLA。发现CL聚合速度很快，M／I=650时70℃反应3h后收率已达到90％以上，LLA的聚合速度比CL要慢，M／I=650、70℃反应10h后收率才达到90％以上。以上聚合反应有明显的活性聚合的特点：反应初期Mv和收率和聚合时间呈线性关系；Mv在一定范围内和M／I成线性关系。2、用红外、原子吸收和核磁共振等分析手段阐明了有机氨钙催化剂的结构：结构，而且这两个催化剂的活性中心分别是均是Ca-O键。CL和LLA的开环聚合可能是以配位一插入的机理进行的。3、用C。／PO催化剂聚合LLA时有一定程度的消旋化反应发生，曳NMR研究表明相当于88％的LLA和12％外消旋以共聚。提高反应温度到110℃时比旋光度只有-125℃说明消旋化反应比较严重。4、用C。／PO催化剂先聚合CL再聚合LLA的方法合成了PCL-PLA两嵌段共聚物，并用泊NMR，13C NMR，GPC，DSC，WAXD进行了表征。其绝对和相对分子量可以通过M／I和投料比进行控制。定量碳谱图表明有较严重的消旋化反应发生，相当于84％的LLA和16％外消旋LA共聚。DSC和似XD分析表明，PLA段的分子量小时PLA段不结晶，当PLA段的分子量达到一定程度（3000以上）后PCL一PLA嵌段共聚物有相分离现象发生。5、以各种分子量的PEG为引发剂用氨钙催化剂和开环聚合CL，合成了一系列PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物，并用妞NMR，laCNMR，GPC，DSC，做XD进行了表征。聚合物的结构可以通过改变PEG的分子量和CL／PEG投料比来调整。从DSC和wAXD分析可以得出以下几个结论：PCL-PEG-PCL嵌段共聚物有相分离现象发生，形成PCL和PEG微相区域；PEG段的结晶行为受先结晶的PCL段的影响；PCL段的分子量越大PEG段的Tc和Tm越低，其结晶度越低。6、以各种分子量的PEG为引发剂用氨钙催化剂80℃下开环聚合LLA24小时，合成了一系列PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物，和别的催化剂比起来温度低得多，反应时间也短得多。可以通过改变PEG的分子量和CL／PEG投料比来调整聚合物的结构。DSC和WAXD分析表明，PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物中PEG段的结晶能力受PLA段的影响非常大：当PEG段的分子量很小时（如1000）很难结晶；即使当PEG段的分子量较大时如果PLA段的分子量达到一定程度时PEG段同样也不结晶；而且PLA段的结晶行为受本身分子量的影响比较大，其Tc和伽随着分子量增加有较大的提高。7、合成了MPEG-PLA两嵌段共聚物，发现合成PLA段的分子量大的聚合物比较困难，MPEG-PCL两嵌段共聚物很难合成。DsC和WAXD分析表明，PLA段对MPEG段结晶有一定程度的影响，但是比三嵌段共聚物的影响要小得多。8、用荧光光谱和IHNMR研究了上面合成出的几个样品的胶束行为。发现cmc由大到小的顺序为MPEG（5000）-PLA（5100），PLA（3050）-PEG（4600）-PLA（3050），PCL（2270）-PEG（5000）-PCL（2270），PCL（4600）-PEG（4600）-PCL（4600）。PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物在水中形成了具有核一壳结构的胶束。9、以苯甲醇处理的有机氨钙催化剂开环聚合了CL。泊NMR谱图表明得到的聚合物具有苯端基。这一结果为用硝苯基乙醇代替苯甲醇制备催化剂，然后开环聚合CL或LA得到硝基苯端基的脂肪族聚酯打下了实验基础。

液结Hg_(1-x)CaxTe太阳能电池的研究

多晶富镉HerxCdsoTe的电阻率较低，禁带宽度可调，是一种很有希望的半导体光电转换材料。本论文通过对Hg_(1-x)CdxTe(MCT)电沉积的研究，找出了多晶富镉MCT电况积的最佳条件，并对它的结构，组份以及在多硫体系溶液的光电化学性能进行了研究，观察到良好的光响应，在此基础上，进一步深入地研究了不同X值的系列MCT电极的结构，性能。结果表明，不同X值的系列MCT具有相同的闪锌矿型晶体结构，多晶晶粒大小，分布，形态等均没有明显的变化。但随着1－X值的增大，MCT的电导率增高，在多硫电解液中的短路光电流大大上升，但开路光电压却有所下降，这与φ_(fb)随1－X的升高而正移这一实验事实是一致的。即开路光电压的下降是由φ_(fb)的正移，由光谱响应实验得到的Eg值表明：当MCT中的汞含量增大（1-X值升高），禁带宽度下降.经分析，导致Eg变窄的因素在于Ec位置的下降，价带Ev的位置基本保持不变。过高的表面态密度和施主掺杂浓度，大大降低了MCT电极在多硫体系溶液中的Voc,Isc,η,FF。本实验中，未经任何处理MCT沉积膜在多硫电解液中的Voc可达300mV, Isc为3.55mAcm~(-2)，η达0.43%.对MCT／多硫体系在光照下的稳定性进行了热力学分析，表明此体系易于分解，不是稳定体系，实验结果证实了这一点。为了解决以上存在的问题，本论文分别探索了能够影响电极性能的几个因素。MCT的退火处理能够增大多晶晶粒，减少晶粒间界，使Isc大大提高。采用Ni或650 ℃热处理后的Ti作基底呈现出较好的光活性，它的短路光流Isc。开路光电压Voc等比使用经10％HF浸刻的Ti作基底要提高数倍。与多硫体系相比，MCT电极在Fe(CN)_6~(4-)/Fe(CN)_6~(3-)体系中的Voc, Isc提高近二倍，但填充因子F，F未能得到改善。单晶HgIn_2S_4是有明显的n型半导体特征，由光谱响应实验确定出它的禁带宽度为2.0eV，与太阳光谱匹配差。在光极化特性测量中，暗态扫描与光刻至关得要，它能使电极在多硫体系中的光电流提高十多倍。在这种体系HgIn_2S_4的功率效率η=0.1%。稳定性实验表明单晶HgIn_2S_4在多硫体系中的光腐蚀小，光电流稳定。

Si衬底减薄及氧化对硅基二氧化硅波导应力双折射影响的数值分析

采用有限元法对硅基二氧化硅波导在玻璃化过程中的应力与Si衬底厚度和背面氧化层厚度的关系进行了系统的分析;在此基础上,应用全矢量有限差分束传播法(FD-BPM) 对应力光波导的双折射进行了分析.结果表明随着Si衬底厚度的减薄,波导附近水平方向和垂直方向所受应力趋于一致,双折射系数B可小于10~(-4);Si衬底背面氧化层的存在使双折射系数略有增大,但随氧化层厚度的增加可减缓其增加量.

PLD工艺制备高质量ZnO/Si异质外延薄膜

采用脉冲激光沉积工艺在不同条件下以Si(111)为衬底制备了Zno薄膜.通过对不同氧压下(0～50Pa)沉积的样品的室温PL谱测试表明,氧气氛显著地提高了薄膜的发光质量,在50Pa氧气中沉积的ZnO薄膜具有最强的近带边UV发射.XRD测试说明在氧气氛中得到的薄膜结晶质量较差,没有单一的(002)取向.利用-低温(500℃)沉积的ZnO薄膜作缓冲层,得到了高质量的ZnO外延膜.与直接沉积的ZnO膜相比,生长在缓冲层上的ZnO膜展现出规则的斑点状衍射花样,而且拥有更强的UV发射和更窄的UV峰半高宽(98meV).对不同温度下沉积的缓冲层进行了RHEED表征,结果表明,在600～650℃之间生长缓冲层,有望进一步改善ZnO外延膜的质量.

U型凹槽电极硅MSM结构光电探测器的研制

为了提高硅MSM结构光电探测器的光电响应度,制备了U型凹槽电极结构的探测器。5 V偏压下,对650 nm波长入射光的绝对光电响应度测试表明,凹槽电极结构的探测器最大光电响应度值为0.486 A/W,比同样尺寸的平版结构光电探测器提高了约6倍。文中也对比了具有抗反射膜和不具有抗反射膜的器件相对响应光谱的差别,并且比较分析了叉指间隙分别为5μm和10μm器件光电响应的不同。

Optical and Electrical Properties of GaN.Mg Grown by MOCVD

Mg-doped GaN layers prepared by metalorganic chemical vapor deposition were annealed at temperatures between 550 and 950℃. Room temperature （RT） Hall and photoluminescence （PL） spectroscopy measurements were performed on the as-grown and annealed samples. After annealing at 850℃, a high hole concentration of 8 × 10~(17) cm~(-3) and a resistivity of 0. 8lΩ·cm are obtained. Two dominant defect-related PL emission bands in GaN.. Mg are investigated; the blue band is centered at 2. 8eV （BL） and the ultraviolet emission band is around 3.27eV （UVL）. The relative intensity of BL to UVL increases after annealing at 550℃, but decreases when theannealing temperature is raised from 650 to 850℃, and finally increases sharply when the annealing temperature is raised to 950C. The hole concentration increases with increased Mg doping, and decreases for higher Mg doping concentrations. These results indicate that the difficulties in achieving high hole concentration of 10~(18)cm~(-3) appear to be related not only to hydrogen passivation, but also to self-compensation.

微小孔径激光器的工艺及器件功率和寿命特性分析

在650 nm波长半导体激光器的基础上制造出了高输出功率的微小孔径激光器.驱动电流为25 mA时,输出功率达到0.4mW,最大功率可达1 mW以上.叙述了微小孔径激光器的特殊的制造工艺,并分析了器件可能的失效机理.

掺铒纳米晶硅和掺铒非晶纳米硅薄膜的发光性质

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备含有纳米晶硅的SiO2(NCSO)和含有非晶纳米硅颗粒的氢化非晶氧化硅(a-SiOx:H)薄膜.采用离子注入和高温退火方法将稀土Fr掺入含有纳米晶硅(nc-Si)和非晶纳米硅(a-n-Si)颗粒的基体中.利用IFS/20HR傅里叶变换红外光谱仪和微区拉曼散射光谱仪研究含有纳米晶硅和非晶纳米硅颗粒的薄膜掺稀土前后的发光特性.结果表明来自nc-Si在800 nm的发光强度比来自a-SiOx:H基体中非晶纳米硅的发光强度高近一个数量级,而来自a-SiOx:H在1.54 μm的发光强度比NCSO高4倍.还研究了掺铒a-SiOx:H薄膜中Si颗粒和Er3+的发光强度随退火温度的变化,结合掺铒纳米晶硅和非晶纳米硅薄膜发光强度随Er掺杂浓度变化和Raman散射等的测量结果,进一步明确指出a-Si颗粒在Er3+的激发中可以起到和nc-Si同样的作用,即作为光吸收介质和敏化剂的作用

Twinning in Low-Temperature MOCVD Grown GaN on (001) GaAs Substrate

GaN buffer layers (thickness ～60nm) grown on GaAs(001) by low-temperature MOCVD are investigated by X-ray diffraction pole figure measurements using synchrotron radiation in order to understand the heteroepitaxial growth features of GaN on GaAs(001) substrates. In addition to the epitaxially aligned crystallites,their corresponding twins of the first and the second order are found in the X-ray diffraction pole figures. Moreover, { 111 } q scans with χ at 55° reveal the abnormal distribution of Bragg diffractions. The extra intensity maxima in the pole fig ures shows that the process of twinning plays a dominating role during the growth process. It is suggested that the polarity of { 111 } facets emerged on (001) surface will affect the growth-twin nucleation at the initial stages of GaN growth on GaAs(001) substrates. It is proposed that twinning is prone to occurring on { 111 } B, N-terminated facets.

Pt/n-GaN肖特基接触的退火行为

在金属有机物气相外延（MOVPE）方法生长的非故意掺杂的n-GaN上用Pt制成了肖特基接触，并在250-650℃范围内对该接触进行退火。通过实验发现，Pt与非故意掺杂n-GaN外延薄膜可以形成较好的肖特基接触，而适当的退火温度可以有效地改善Pt/n-GaN肖特基接触的性质。在该实验条件下，400℃温度下退火后的Pt/n-GaN肖特基接触，势垒高度最大，理想因子最小。在600℃以上温度退火后，该接触特性受到破坏，SEM显示在该温度下，Pt已经在GaN表面凝聚成球，表面形成孔洞。

单晶硅中氢与辐照缺陷的相互作用

对NTD氢区熔单晶硅进行了不同温度下等时退火，采用Hall电学方法测量了电阻率、迁移率随退火温度的变化规律。利用红外吸收技术测量了单晶硅氢区熔退火前后及NTD氢区熔单晶硅不同退火温度下与氢、辐照缺陷有关的红外振动吸收峰变化，对辐照缺陷的退火行为进行了探讨。实验证实NTD氢区熔单晶硅在150 ～ 650 ℃范围内等时退火具有显著特点

Ge_xSi_(1-x)材料生长的改善

利用超高真空化学气相淀积(UHV/CVD)系统在650℃生长出表面光亮的GeSi单晶。在1200L/min分子泵与前级机械泵间串接450L/min分子泵，改善了生长环境。串接分子泵后生长的样品的X射线双晶衍射分析表明，外延层衍射峰半宽仅为198arcsec，且出现了Pendellosung干涉条纹，说明外延层结晶质量很好。