我国研制成功氮化镓基激光器
2008年04月15日 0:0 6077次浏览 来源： 中国有色网 分类： 新技术
我国的“氮化镓基激光器(KGCX2-SW-115)”项目通过了专家验收。
氮化镓基半导体材料是继硅和砷化镓基材料后的新一代半导体材料，被称为第三代半导体材料，它具有宽的带隙，优异的物理性能和化学性能，在光电子领域具有广泛的应用前景和研究价值。用氮化镓基半导体材料研制成的氮化镓基激光器在国防安全领域和光信息存储、激光全色显示、激光打印、大气环境检测、水下通信、双色激光探测等领域具有重要的应用价值。
GaN材料的背景电子浓度小于5×1016/立方厘米，室温电子迁移率稳定在900平方厘米/伏秒以上、达到国际先进水平，P型GaN空穴浓度达到5×1017/立方厘米，阻率小于1欧姆厘米。在国内首次研制成功了室温连续工作的氮化镓基激光器，条宽和条长分别为2.5微米和800微米，激光波长410纳米，阈值电流110毫安，阈值电流密度5.5kA/平方厘米，在150毫安，工作电流时，激光器的输出功率9.6毫瓦，为研制实用化的激光器打下了坚实的基础。
聚合物电解质膜燃料电池能够提供高效、清洁的能源，因此对这种燃料电池的研究成为当今热点。电极材料主要应用贵金属铂，铂的应用增加了电极材料的成本，限制了电池的发展。因此如果能将铂纳米粒子高度分散于载体上将减少铂的用量从而降低成本。有报道称含氮的碳材料可以作为制备高分散铂纳米粒子的良好载体。
研究者利用将聚合吡咯的碳化的方法制备了含氮的碳纳米粒子作为电极载体。结果表明，合成的铂催化剂与负载到炭黑上相比具有更好的分散性。光电子能谱分析表明了碳和氮原子间配合作用的存在，以及当铂粒子负载于含氮碳材料上之后碳和氮原子间配合作用发生了变化。配合作用的变化证明了铂粒子更好的分散于载体中。电化学测试表明与负载于普通炭黑上相比，负载于含氮碳材料上的催化剂对甲醇有更高的活性。
含氮的碳纳米颗粒为制备高分散的铂电极提供了一种新的载体，从而有望通过降低铂载量来解决燃料电池成本高的问题
美国能源部阿拉贡实验室开发出一种多孔半导体气溶胶可用于净化被污染的水体，还可能用于提纯燃料电池用的氢气。
西北大学、密执安州立大学还有阿拉贡的材料科学家们制造了并在阿拉贡先进光子源机器上分析了这种气溶胶。研究人员将不到1g的气溶胶放入被汞污染的水中，发现气溶胶可以除去99.99%的重金属。研究人员确信，这种气溶胶不但可用于环保净化处理，而且可用于除去氢气中的杂质，以免使燃料电池用氢的催化剂受到破坏。科学家认为这是在氢存储技术和燃料电池技术中的一项重要成就。
这种气溶胶由硫属化物召集成。这种气溶胶的提纯氢本领有可能比从水中除去汞的本领还强，它作用宛如一只筛子或者类似于选择性渗透膜。独特的化学、物理构造使科学家有可能通过变化空洞尺寸及组分以便分离氢中的特定毒物。科学家可向气溶胶中掺入某种可与毒素结合的元素，譬如掺有铂的气溶胶可以从氢气中吸取一氧化碳。
研究人员由于一次错误导致发现了这种气溶胶。起初，他们应用一些表面活性剂制造多孔半导体粉末。一次某研究人员在进行合成时，未放进表面活化剂，结果发现气溶胶必须一次又一次地反复制作。这些硫属化物会制成气溶胶使研究人员大吃一惊，当他们把烧瓶底朝天倒过来时，居然没有东西流出来。
责任编辑：CNMN
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