我國研制成功氮化鎵基激光器
2008年04月15日 0:0 6154次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 新技術(shù)
我國的“氮化鎵基激光器(KGCX2-SW-115)”項(xiàng)目通過了專家驗(yàn)收。
氮化鎵基半導(dǎo)體材料是繼硅和砷化鎵基材料后的新一代半導(dǎo)體材料，被稱為第三代半導(dǎo)體材料，它具有寬的帶隙，優(yōu)異的物理性能和化學(xué)性能，在光電子領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。用氮化鎵基半導(dǎo)體材料研制成的氮化鎵基激光器在國防安全領(lǐng)域和光信息存儲(chǔ)、激光全色顯示、激光打印、大氣環(huán)境檢測(cè)、水下通信、雙色激光探測(cè)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
GaN材料的背景電子濃度小于5×1016/立方厘米，室溫電子遷移率穩(wěn)定在900平方厘米/伏秒以上、達(dá)到國際先進(jìn)水平，P型GaN空穴濃度達(dá)到5×1017/立方厘米，阻率小于1歐姆厘米。在國內(nèi)首次研制成功了室溫連續(xù)工作的氮化鎵基激光器，條寬和條長(zhǎng)分別為2.5微米和800微米，激光波長(zhǎng)410納米，閾值電流110毫安，閾值電流密度5.5kA/平方厘米，在150毫安，工作電流時(shí)，激光器的輸出功率9.6毫瓦，為研制實(shí)用化的激光器打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
聚合物電解質(zhì)膜燃料電池能夠提供高效、清潔的能源，因此對(duì)這種燃料電池的研究成為當(dāng)今熱點(diǎn)。電極材料主要應(yīng)用貴金屬鉑，鉑的應(yīng)用增加了電極材料的成本，限制了電池的發(fā)展。因此如果能將鉑納米粒子高度分散于載體上將減少鉑的用量從而降低成本。有報(bào)道稱含氮的碳材料可以作為制備高分散鉑納米粒子的良好載體。
研究者利用將聚合吡咯的碳化的方法制備了含氮的碳納米粒子作為電極載體。結(jié)果表明，合成的鉑催化劑與負(fù)載到炭黑上相比具有更好的分散性。光電子能譜分析表明了碳和氮原子間配合作用的存在，以及當(dāng)鉑粒子負(fù)載于含氮碳材料上之后碳和氮原子間配合作用發(fā)生了變化。配合作用的變化證明了鉑粒子更好的分散于載體中。電化學(xué)測(cè)試表明與負(fù)載于普通炭黑上相比，負(fù)載于含氮碳材料上的催化劑對(duì)甲醇有更高的活性。
含氮的碳納米顆粒為制備高分散的鉑電極提供了一種新的載體，從而有望通過降低鉑載量來解決燃料電池成本高的問題
美國能源部阿拉貢實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出一種多孔半導(dǎo)體氣溶膠可用于凈化被污染的水體，還可能用于提純?nèi)剂想姵赜玫臍錃狻?nbsp;
西北大學(xué)、密執(zhí)安州立大學(xué)還有阿拉貢的材料科學(xué)家們制造了并在阿拉貢先進(jìn)光子源機(jī)器上分析了這種氣溶膠。研究人員將不到1g的氣溶膠放入被汞污染的水中，發(fā)現(xiàn)氣溶膠可以除去99.99%的重金屬。研究人員確信，這種氣溶膠不但可用于環(huán)保凈化處理，而且可用于除去氫氣中的雜質(zhì)，以免使燃料電池用氫的催化劑受到破壞?？茖W(xué)家認(rèn)為這是在氫存儲(chǔ)技術(shù)和燃料電池技術(shù)中的一項(xiàng)重要成就。
這種氣溶膠由硫?qū)倩镎偌?。這種氣溶膠的提純氫本領(lǐng)有可能比從水中除去汞的本領(lǐng)還強(qiáng)，它作用宛如一只篩子或者類似于選擇性滲透膜。獨(dú)特的化學(xué)、物理構(gòu)造使科學(xué)家有可能通過變化空洞尺寸及組分以便分離氫中的特定毒物。科學(xué)家可向氣溶膠中摻入某種可與毒素結(jié)合的元素，譬如摻有鉑的氣溶膠可以從氫氣中吸取一氧化碳。
研究人員由于一次錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了這種氣溶膠。起初，他們應(yīng)用一些表面活性劑制造多孔半導(dǎo)體粉末。一次某研究人員在進(jìn)行合成時(shí)，未放進(jìn)表面活化劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氣溶膠必須一次又一次地反復(fù)制作。這些硫?qū)倩飼?huì)制成氣溶膠使研究人員大吃一驚，當(dāng)他們把燒瓶底朝天倒過來時(shí)，居然沒有東西流出來。
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