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工程硕士毕业论文简介： 【摘要】： 氧化锌是宽带半导体材料,具有很高的激子束缚能,在紫外探测、光电子器件、LED、LD等领域工程硕士毕业论文正文开始 【摘要】： 氧化锌是宽带半导体材料,具有很高的激子束缚能,在紫外探测、光电子器件、LED、LD等领域极具开发和应用价值。近年来,随着纳米技术的发展以及对器件微型化的要求,氧化锌纳米材料的制备及其光电性能的研究成为世界范围内的新热点。 本论文介绍以先进的激光技术为手段,将其应用到氧化锌纳米材料制备和性能改善的研究。首先,采用脉冲激光溅射沉积技术在蓝宝石衬底上制备了氧化锌薄膜,并详细讨论了工艺参数如沉积温度、氧压对氧化锌薄膜性能的影响,获得了制备氧化锌薄膜的最佳工艺条件。其次,系统地研究了氧化锌薄膜的激光辐照效应,发现:采用248 nm波长KrF准分子激光辐照可以大幅度提高室温下氧化锌薄膜的紫外光致发光谱强度,薄膜表面的导电性能提高了三个数量级,薄膜晶粒熔融长大,表面粗糙度大大降低。研究表明,KrF准分子激光与氧化锌薄膜相互作用时,热效应和光化学效应同时存在。导电性能和紫外光致发光谱强度的提高主要源于光化学效应的影响:KrF准分子激光的光子将薄膜的Zn-O键打断,O蒸发到空气中,导致了薄膜内浅施主能级缺陷氧空位的急剧增多。结合氧化锌晶体的激光辐照结果,推测采用脉冲激光溅射沉积技术制备的氧化锌薄膜室温下紫外发光主要起源于束缚在氧空位施主能级上的束缚激子复合发光。KrF准分子激光辐照产生的热效应影响则使得薄膜表面形貌发生了深刻变化,晶粒熔融长大,重结晶,表面粗糙度大大降低。 此外,采用波长为1064 nm的Nd:YAG脉冲激光烧蚀法制备了具有良好紫外发光性能的球形氧化锌纳米胶体颗粒,直径在50100 nm之间,分别以YAG和KrF准分子激光为烧蚀光源制备了不同尺寸的球形银纳米胶体颗粒,研究了不同尺寸下纳米银颗粒的发光性能。初步讨论了脉冲激光烧蚀制备纳米颗粒的烧蚀机理。【关键词】：氧化锌 脉冲激光溅射沉积 薄膜 激光辐照 紫外光致发光谱 【学位授予单位】：北京工业大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2008【分类号】：TB383.1【DOI】：CNKI:CDMD:1.2008.088456【目录】： 摘要3-4 ABSTRACT4-10 第1章 绪论10-34 1.1 引言10 1.2 氧化锌的晶体结构10-11 1.3 氧化锌的晶格动力学特征11-13 1.4 氧化锌的固有缺陷13-16 1.4.1 氧化锌的能带13-14 1.4.2 缺陷的能级14-15 1.4.3 缺陷对导电性的影响15-16 1.5 氧化锌的发光原理16-20 1.5.1 自由激子复合发光17-18 1.5.2 束缚激子复合发光18-20 1.6 氧化锌薄膜的制备技术20-23 1.6.1 分子束外延法20-21 1.6.2 脉冲激光溅射沉积法21-22 1.6.3 金属有机化学气相沉积法22 1.6.4 磁控溅射法22-23 1.7 氧化锌薄膜发光机制的研究进展23-25 1.7.1 紫外发光机制23-24 1.7.2 可见光发光机制24-25 1.8 氧化锌薄膜的应用25-26 1.8.1 紫外光探测器25-26 1.8.2 声表面波器件26 1.8.3 其他方面的应用26 1.9 氧化锌薄膜的研究展望26-28 1.10 激光与物质相互作用研究28-31 1.10.1 热效应激光蒸发28-29 1.10.2 光化学效应激光蒸发29-30 1.10.3 激光辐照改变功能材料的物理性质30-31 1.11 氧化锌纳米颗粒的制备进展31-32 1.12 本论文的工作32-34 第2章 氧化锌纳米材料的制备及表征方法34-48 2.1 脉冲激光溅射沉积法制备薄膜34-36 2.2 激光器的选用及激光辐照实验装置36-38 2.2.1 KrF 准分子激光器及辐照系统36 2.2.2 YAG 三倍频准连续激光器及辐照系统36-37 2.2.3 绿光激光器及辐照系统37-38 2.2.4 CO_2 激光器及辐照系统38 2.3 脉冲激光烧蚀法制备纳米颗粒38-39 2.4 功能材料的表征方法39-47 2.4.1 X 射线衍射39-40 2.4.2 X 射线光电子能谱40-41 2.4.3 原子力显微镜41-42 2.4.4 扫描电子显微镜42-43 2.4.5 透射电子显微镜43 2.4.6 拉曼光谱43-45 2.4.7 光致发光谱45-46 2.4.8 导电性测量46 2.4.9 载流子浓度测量46-47 2.5 本章小结47-48 第3章 氧化锌薄膜的制备及性能研究48-65 3.1 氧化锌薄膜的制备48 3.2 沉积温度对氧化锌薄膜的影响48-55 3.2.1 结晶状况和结构分析48-51 3.2.2 表面形貌51-53 3.2.3 拉曼光谱分析53-55 3.3 氧压对氧化锌薄膜的影响55-61 3.3.1 结晶状况和结构分析56 3.3.2 表面形貌56-59 3.3.3 拉曼光谱分析59-60 3.3.4 光致发光光谱60-61 3.4 退火对氧化锌薄膜的影响61-64 3.5 本章小结64-65 第4章 氧化锌薄膜的激光辐照效应65-91 4.1 激光辐照前氧化锌薄膜的性能65 4.2 KrF 准分子激光辐照氧化锌薄膜导电性研究65-68 4.2.1 激光辐照功率对导电性的影响65-67 4.2.2 激光脉冲数对导电性的影响67-68 4.2.3 导电性能稳定性研究68 4.3 其他波长激光辐照氧化锌薄膜的研究68-70 4.4 KrF 准分子激光辐照增强导电性机理研究70-72 4.5 KrF 准分子激光辐照对氧化锌薄膜表面状态的影响72-76 4.6 KrF 准分子激光辐照对氧化锌薄膜光致发光性能的影响76-85 4.6.1 激光辐照对紫外PL 谱的影响76-78 4.6.2 紫外PL 谱增强机理分析78-83 4.6.3 紫外发光起源的讨论83-85 4.7 可见光发/wenzi/射机理探讨85-89 4.7.1 不同可见发光性能氧化锌薄膜的PL 谱85-89 4.8 本章小结89-91 第5章 氧化锌纳米颗粒及金属纳米颗粒的激光制备91-105 5.1 氧化锌纳米颗粒的制备91-96 5.1.1 脉冲激光烧蚀法制备氧化锌纳米颗粒91-93 5.1.2 液相氧化锌纳米颗粒的 PL 谱93-95 5.1.3 烧蚀机制95-96 5.1.4 氧化锌液相纳米颗粒 PL 谱与薄膜 PL 谱的区别96 5.2 金属银纳米颗粒的制备96-104 5.2.1 脉冲激光烧蚀法制备银纳米颗粒96-100 5.2.2 银纳米颗粒的光学性能100-102 5.2.3 银纳米颗粒的 SERS 活性102-104 5.3 本章小结104-105 结论与展望105-107 参考文献107-114 攻读博士学位期间发表的学术论文和获奖情况114-115 致谢115-【摘要】： 回顾传统电信网的发展，经历了从有线传输到无线传输，再到现在的无线移动传输这样一个过程。不难想象，互联网也必然经历这样一个过程，即从固定有线互联网络到无线互联网络，再到移动互联网络。 由于传统互联网是以“固定、有线”为主的连通方式，在路由、组播和管理等方面缺乏对移动性的支持，也没有考虑无线环境的特点，难以满足移动互联网络的发展需求。因此，急需突破传统互联网的原始设计思想，研究新一代移动互联网的机理、理论与关键技术，包括描述移动互联网体系结构的理论与方法、移动互联网的路由理论与协议、移动互联网的组播理论与算法等。在上述研究内容中，路由是移动互联网中的核心内容，因此本论文重点研究移动互联网中的路由理论与关键技术，主要研究成果和创新点如下： 对移动互联网中所存在的路由优化问题进行了全面分析，提出了一种新的路由优化机制，讨论了该机制下各功能实体的操作、地址分配策略和快速切换算法等； 提出了一种适用于移动互联网的动态路由协议MIRP，对该路由协议框架下路由维护与更新算法、各功能实体的操作、数据结构等进行了详细的阐述，仿真表明该协议具有较好的性能并且易于实现； 对传统的移动性管理技术做了分析和总结，然后针对移动互联网的特点，提出了移动互联网的位置管理机制和切换管理机制。 分析结果表明，本论文提出的移动互联网路由理论及关键技术可以有效解决移动互联网中的路由优化问题、路由发现问题及管理问题，可以为移动互联网的研究提供路由方面的基础和支持，有望对新一代信息网络特别是移动互联网络的发展与应用起到促进作用。【关键词】：移动互联网 路由优化 路由协议 位置管理 切换管理 【学位授予单位】：北京交通大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2008【分类号】：TN929.5;TP393.4【DOI】：CNKI:CDMD:1.2008.032143【目录】： 中文摘要5-6 ABSTRACT6-8 主要缩略语对照表8-12 第1章 绪论12-20 1.1 研究背景与意义12-17 1.2 论文的主要工作17-18 1.3 论文组织结构18-20 第2章 移动互联网概述20-36 2.1 移动互联网的基本含义20-25 2.1.1 移动互联网的设计目标20-21 2.1.2 移动互联网的体系结构21-22 2.1.3 移动互联网的主要术语22-25 2.2 移动互联网相关技术的研究现状25-33 2.2.1 移动IPv4的研究现状和工作原理25-28 2.2.2 移动IPv6的研究现状和工作原理28-29 2.2.3 移动子网的研究现状和工作原理29-30 2.2.4 MANET的研究现状和工作原理30-33 2.3 移动互联网中存在的主要问题33-35 2.4 本章小结35-36 第3章 移动互联网的路由优化机制36-58 3.1 移动互联网的路由优化问题分析36-45 3.1.1 移动子网与CN之间的路由优化问题分析37-38 3.1.2 VMN与CN之间的路由优化问题分析38-41 3.1.3 嵌套移动子网中的路由优化问题分析41-45 3.2 路由优化机制MIROM的描述与分析45-53 3.2.1 路由优化机制MIROM的基本描述45-48 3.2.2 MIROM的伪码实现48-49 3.2.3 MIROM应用举例49-52 3.2.4 地址分配的原理与方法52 3.2.5 快速切换算法52-53 3.3 性能分析与评估53-57 3.3.1 数据包封装开销分析与评估53-56 3.3.2 协议复杂度分析与评估56 3.3.3 安全性及快速切换性能分析56-57 3.4 本章小结57-58 第4章 移动互联网的路由协议58-80 4.1 移动路由协议的设计目标58-59 4.2 MIRP的工作原理59-74 4.2.1 MIRP应用环境分析59-60 4.2.2 BMIRP的基本工作原理60-66 4.2.3 BMIRP数据结构描述66-68 4.2.4 BMIRP中各功能实体的操作68-69 4.2.5 MIRP中的定时器69-70 4.2.6 BMIRP的伪码实现70-71 4.2.7 MIRP的扩展EMIRP71-74 4.3 MIRP应用举例74-76 4.4 性能分析与评估76-79 4.5 本章小结79-80 第5章 移动互联网的管理机制与方法80-92 5.1 传统互联网中的移动性管理分析80-84 5.1.1 位置管理和切换管理分析80-81 5.1.2 MIPv4和MIPv6扩展技术81-84 5.2 移动互联网的位置管理机制84-88 5.2.1 移