第七章费米系统

导带、价带、禁带、费米能级

（1）导带conduction band： 导带是由自由电子形成的能量空间。即固体结构内自由运动的电子所具有的能量范围。 对于金属，所有价电子所处的能带就是导带。 对于半导体，所有价电子所处的能带是所谓价带，比价带能量更高的能带是导带。在绝对零度温度下，半导体的价带(valence band)是满带(见能带理论)，受到光电注入或热激发后，价带中的部分电子会越过禁带(forbidden band/band gap)进入能量较高的空带，空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 势能动能：导带底是导带的最低能级，可看成是电子的势能，通常，电子就处于导带底附近；离开导带底的能量高度，则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时，电子的势能即发生变化，从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜；反过来，凡是能带发生倾斜的区域，就必然存在电场（外电场或者内建电场）。 （2）价带与禁带： 价带（valence band）或称价电带，通常是指半导体或绝缘体中，在0K时能被电子占满的最高能带。对半导体而言，此能带中的能级基本上是连续的。全充满的能带中的电子不能在固体中自由运动。但若该电子受到光照，它可吸收足够能量而跳入下一个容许的最高能区，从而使价带变成部分充填，此时价带中留下的电子可在固体中自由运动。 禁带，英文名为：Forbidden Band 常用来表示价带和导带之间的能态密度为零的能量区间。禁带宽度的大小决定了材料是具有半导体性质还是具有绝缘体性质。半导体的禁带宽度较小，当温度升高时，电子可以被激发传到导带，从而使材料具有导电性。绝缘体的禁带宽度很大，即使在较高的温度下，仍是电的不良导体。无机半导体的禁带宽度从～，π-π共轭聚合物的能带隙大致在～,绝缘体的禁带宽度大于。

(完整版)费米能级理解

能带结构是目前采用第一性原理(从头算abinitio)计算所得到的常用信息，可用来结合解释金属、半导体和绝缘体的区别。能带可分为价带、禁带和导带三部分，导带和价带之间的空隙称为能隙，基本概念如图1所示。 1. 如果能隙很小或为0,则固体为金属材料，在室温下电子很容易获得能量而跳跃至传导带而导电；而绝缘材料则因为能隙很大（通常大于9电子伏特），电子很难跳跃至传导带，所以无法导电。一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特，介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发，或是改变其能隙之间距，此材料就能导电。

2. 能带用来定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点。价带（valenc e band），或称价电带，通常指绝对零度时，固体材料里电子的最高能量。在导带（conduction band）中，电子的能量的范围高于价带（v alence band），而所有在传导带中的电子均可经由外在的电场加速而形成电流。对于半导体以及绝缘体而言，价带的上方有一个能隙（b andgap），能隙上方的能带则是传导带，电子进入传导带后才能再固体材料内自由移动，形成电流。对金属而言，则没有能隙介于价带与传导带之间，因此价带是特指半导体与绝缘体的状况。 3. 费米能级(Fermi level)是绝对零度下电子的最高能级。根据泡利不相容原理，一个量子态不能容纳两个或两个以上的费米子(电子)，所以在绝对零度下，电子将从低到高依次填充各能级，除最高能级外均被填满，形成电子能态的“费米海”。“费米海”中每个电子的平均能量为（绝对零度下）为费米能级的3/5。海平面即是费米能级。一般来说，费米能级对应态密度为0的地方，但对于绝缘体而言，费米能级就位于价带顶。成为优良电子导体的先决条件是费米能级与一个或更多的能带相交。 4. 能量色散（dispersion of energy）。同一个能带内之所以会有不同能量的量子态，原因是能带的电子具有不同波向量（wave vector），或是k-向量。在量子力学中，k-向量即为粒子的动量，不同的材料会有不同的能量-动量关系（E-k relationship）。能量色散决定了半导体

费米能级位置

什么是Fermi能级？为什么Fermi能级可以处于禁带中间？为什么本征半导体的Fermi能级位于禁带中央？为什么n型半导体的 Fermi能级位于导带底附近？Fermi能级随着温度和掺杂浓度的改变 而如何变化？ Fermi能级(E F)是一个非常重要的物理概念，它在半导体电子学中起 着极其重要的作用。 (1) Fermi能级的概念: 在固体物理学中，Fermi能量(Fermi energy)是表示在无相互作用的Fermi粒子的体系中加入一个粒子所引起的基态能量的最小可能增量；也就是在绝对零度时，处于基态的Fermi粒子体系的化学势，或 者是处于基态的单个Fermi粒子所具有的最大能量------ Fermi粒子所 占据的最高能级的能量。 另一方面，按照Fermi-Dirac统计，在能量为E的单电子量子态 上的平均电子数为： 式中的T为绝对温度，k为玻尔兹曼常数，E F是该Fermi-Dirac 分布 函数的一个参量(称为化学势)。在绝对零度下，所有能量小于E F的量子 态都被电子占据，而所有能量大于E F的量子态都是空着 的，则作为化学势的参量E F就是电子所占据的最高量子态的能量，因此 这时系统的化学势也就与费米能量一致。从而，往往就形象地把费米能量

和化学势统称之为Fermi能级。虽然严格说来，费米能级是指无相互作用的Fermi粒子系统在趋于绝对零度时的化学势，但是在半导体物理电子学领域中，费米能级则经常被当做电子或空穴的化学势来使用，所以也就不再区分费米能级和化学势了。 在非绝对零度时，电子可以占据高于E F的若干能级，则这时Fermi 能级将是占据几率等于50%的能级。处于Fermi能级附近的电子（常称为传导电子）对固体的输运性质起着重要的作用。 （2）Fermi能级的含义： 作为Fermi-Dirac分布函数中一个重要参量的Fermi能级EF,具有决定整个系统能量以及载流子分布的重要作用。 ①在半导体中，由于Fermi能级（化学势）不是真正的能级，即不一定是允许的单电子能级（即不一定是公有化状态的能量），所以它可以像束缚状态的能级一样，可以处于能带的任何位置，当然也可以处于禁带之中。 对于金属，其中的自由电子在k空间中将填充成一个球体，称为Fermi球；Fermi能量也就是Fermi球面对应的能量，该能量可以采用Fermi球的半径Fermi半径k F来表示为 式中的h是Dirac常数，m是自由电子的质量。因此，金属中的

费米能级位置

什么就是Fermi能级？为什么Fermi能级可以处于禁带中间？为什么本征半导体的Fermi能级位于禁带中央？为什么n型半导体的Fermi能级位于导带底附近？Fermi能级随着温度与掺杂浓度的改变而如何变化？ Fermi能级(E F)就是一个非常重要的物理概念,它在半导体电子学中起着极其重要的作用。 (1)Fermi能级的概念: 在固体物理学中,Fermi能量(Fermi energy)就是表示在无相互作用的Fermi粒子的体系中加入一个粒子所引起的基态能量的最小可能增量;也就就是在绝对零度时,处于基态的Fermi粒子体系的化学势,或者就是处于基态的单个Fermi粒子所具有的最大能量——Fermi粒子所占据的最高能级的能量。 另一方面,按照Fermi-Dirac统计,在能量为E的单电子量子态上的平均电子数为: 式中的T为绝对温度,k为玻尔兹曼常数,E F就是该Fermi-Dirac分布函数的一个参量(称为化学势)。在绝对零度下,所有能量小于E F的量子态都被电子占据,而所有能量大于E F的量子态都就是空着的,则作为化学势的参量E F就就是电子所占据的最高量子态的能量,因此这

时系统的化学势也就与费米能量一致。从而,往往就形象地把费米能量与化学势统称之为Fermi能级。虽然严格说来,费米能级就是指无相互作用的Fermi粒子系统在趋于绝对零度时的化学势,但就是在半导体物理电子学领域中,费米能级则经常被当做电子或空穴的化学势来使用,所以也就不再区分费米能级与化学势了。 在非绝对零度时,电子可以占据高于E F的若干能级,则这时Fermi 能级将就是占据几率等于50%的能级。处于Fermi能级附近的电子(常称为传导电子)对固体的输运性质起着重要的作用。 (2)Fermi能级的含义: 作为Fermi-Dirac分布函数中一个重要参量的Fermi能级EF,具有决定整个系统能量以及载流子分布的重要作用。 ①在半导体中,由于Fermi能级(化学势)不就是真正的能级,即不一定就是允许的单电子能级(即不一定就是公有化状态的能量),所以它可以像束缚状态的能级一样,可以处于能带的任何位置,当然也可以处于禁带之中。 对于金属,其中的自由电子在k空间中将填充成一个球体,称为Fermi球;Fermi能量也就就是Fermi球面对应的能量,该能量可以采用Fermi球的半径——Fermi半径k F来表示为

静电喷涂工艺流程

末静电喷涂技术的工艺流程(粉末静电喷涂技术的典型工艺流程为)： 工件前处理→喷粉→固化→检查→成品 1.1 前处理 工件经过前处理除掉冷轧钢板表面的油污和灰尘后才能喷涂粉末，同时在工件表面形成一层锌系磷化膜以增强喷粉后的附着力。前处理后的工件必须完全烘干水分并且充分冷却到35℃以下才能保证喷粉后工件的理化性能和外观质量。 1.2 喷粉 1.2.1 粉末静电喷涂的基本原理 工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极)，该高压静电使从．喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极)，这样就在喷枪和工件之间形成一个电场占粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面，依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。 1.2.2 粉末静电喷涂的基本原料 用室内型环氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、各种助剂(例如流平剂、防潮剂、边角改性剂等).粉末加热固化后在工件表面形成所需涂层。辅助材料是压缩空气，要求清洁干燥、无油无水[含水量小于 1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5％(质量分数)] 1.2.3 粉末静电喷涂的施工工艺 ●静电高压60-90kV。电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点；电压过低上粉率低。 ●静电电流10～20μA。电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；电流过低上粉率低 ●流速压力0.30-0.55MPa.流速压力越．高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。

粉末喷涂技能培训教材

静电粉末喷涂工艺.安全培训教材 第一节粉末喷涂原理及工艺流程 粉末在压缩空气作用下，通过喷枪由高压静电发生器提供负电荷,使之粉末带电飞向接地工件表面并吸附在工件表面,通过加热烘烤，使粉末熔融,流平固化成为涂层。 静电粉末喷涂的工艺流程： 工件上架-工件前处理-静电喷涂-加热固化-下架-检验 第二节设备清单 空气压缩机、储气罐、压缩空气冷冻干燥净化机、静电粉末喷涂装置（喷粉室、粉末回收系统、清理系统、供粉系统、高压静电发生器、静电喷枪等）、车间电器控制箱、固化炉、吸尘器、筛粉机、工件伽装置。 第三节准备及姜求 1、按要求检查工作场所操作人员是否符合规定,不符合规走不准上班开机。 2、由班组长检查粉末是否符合技术姜求（色泽、颗粒均匀、是否 受潮结块等现象）,若未及时检查造成型材批量报废的,对按相关规走处罚。

3、喷涂前班长必须掌握上挂型材的有关技术要求,明确喷涂色号, 并确定装饰 ,选取适当的喷涂角度,若由班长工作没做到 位造成喷涂面错误返喷的,将对班长予以50元/次的处罚。 4、检查整套设备是否正常,换粉前彻底清理喷粉室、输粉管、喷枪、一级回收器、振动筛、储粉筒等。 第四节工艺过程及技术姜求 1、工艺技术要求 1.1按要求记录工艺参数,记录不全或造假者，对责任人按10元/ 次处罚,超过3次处罚车间主任100元/次。 1.2操作者每天对设备操作记录如实记录,如发现造假、漏记等, 如造 成生产事故的,量情节严重情况予以相应程度的处罚,对责任人按10-20元/次处罚,超过3次处罚车间主任100元/次。 13各工序员工对所在工序的工艺要求妾能够全面理解、熟练掌握,发 现问题及时汇报。 1.4粉房操作人员对回收粉的掺兑应做好记录,以便出现表面质量问题 时查阅。 1.5车间班长应对返喷的型材做好详细的工艺记录并按周报工艺技术 部，对隐瞒不报的量情节严重情况予以相应程度的处罚,对责任人按50 元/次处罚,超过3次处罚车间主任100元/次。 1.6发现有员工不按工艺操作规程的行为对当事人以10元/次处罚,屡 教不改的加倍处罚。 1.7若车间发现质量问题,应及时记录并知会工艺部,工艺员及时

半导体费米能级推导

3．杂质半导体的能带 （1）N 型半导体 如果在四价的锗(Ge)或硅(Si)组成的晶体中掺入五价原子磷(P) 或砷(As)，就可以构成N 型半导体。以硅掺磷为例，如图1－8(b)所示，五价的磷用四个价电子与周围的硅原子组成共价键，尚多余一个电子。这个电子受到的束缚力比共价键上的电子要小得多，很容易被磷原子释放，跃迁成为自由电子，该磷原子就成为正离子，这个易释放电子的原子称为施主（原子）。由于施主原子的存在，它会产生附加的束缚电子的能量状态。这种能量状态称为施主能级，用E a 表示，它位于禁带之中靠近导带底的附近。 施主能级表明，P 原子中的多余电子很容易从该能级（而不是价带）跃迁到导带而形成自由电子。因此，虽然只要掺入少量杂质，却可以明显地改变导带中的电子数目，从而显著地影响半导体的电导率。实际上，杂质半导体的导电性能完全由掺杂情况决定，掺杂百万分之一就可使杂质半导体的载流子浓度达到本征半导体的百万倍。 N 型半导体中，除杂质提供的自由电子外，原晶体本身也会产生少量的电子－空穴对，但由于施主能级的作用增加了许多额外的自由电子，使自由电子数远大于空穴数，如图1－8(b)所示。因此，N 型半导体将以自由电子导电为主，自由电子为多数载流子（简称多子），而空穴为少数载流子（简称少子）。 （2）P 型半导体 如果在四价锗或硅晶体中掺入三价原子硼(B)，就可以构成P 型半导体。以硅掺硼为例，如图1－8(c)所示，硼原子的三个电子与周围硅原子要组成共价键，尚缺少一个电子。于是，它很容易从硅晶体中获取一个电子而形成稳定结构，这就使硼原子变成负离子而在锗晶体中出现空穴。这个容易获取电子的原子称为受主（原子）。由于受主原子的存在，也会产生附加的受主获取电子的能量状态。这种能量状态称为受主能级，用E d 表示，它位于禁带之中靠近价带顶附近。受主能级表明，B 原子很容易从Si 晶体中获取一个电子形成稳定结构，即电子很容易从价带跃迁到该能级（不是导带），或者说空穴跃迁到价带。 与N 型半导体的分析同理，图1－8(c)价带中的空穴数目远大于导带中的电子数目。P 型半导体将以空穴导电为主，空穴为多数载流子（简称多子），而自由电子为少数载流子（简称少子）。 二、热平衡状态下的载流子 一个不受外界影响的封闭系统，其状态参量（如温度、载流子浓度等）与时间无关的状态称为热平衡态。下面讨论热平衡态下载流子的浓度。 根据量子理论和泡利不相容原理，半导体中电子的能级分布服从费米统计分布规律。即，在热平衡条件下，能量为E 的能级被电子占据的概率为： n f 1()1exp f E E E kT =???+???? （1－18）式中，E f 为费米能级；k =1.38×10-23J/K 为玻耳兹曼常数；T 为绝对温度。 空穴的占据概率是不被电子占据的概率，它为

静电喷涂

静电喷涂 静电喷涂 发布时间:2003 08/12 一、原理 在静电喷枪的枪头上，接有负高压静电，当电压达到足够高时，枪头附近区域的空气产生强烈的电晕放电，形成气体离子区域。当静电喷枪雾化了的涂料粒子在该区域时，涂料的雾化粒子便带负电荷。当被涂装的工件悬吊在接地的输送线上时，工件表面上就有正电荷。根据异性电荷相吸的静电原理，带负电荷的涂料雾粒子就向异级性工作表面运动，被吸附并沉积于工件表面上，形成一层均匀致密漆膜，工件就被涂装了。 二、定义 根据静电场对电荷的作用原理，应用静电感应的物理现象，使涂料喷涂于工件表面上的工艺过程。 三、设备 1、分类：1）、手提式静电喷涂机 2）、旋杯式静电喷涂机 3）、转盘式静电喷涂机 以转盘式静电喷涂机较为常用 2、生产线上的设备 1）、静电喷涂室 作用：将漆雾和油漆中挥发的溶剂苯和二甲苯等限制于室内，并经通风系统排出室外，以减少车间的污染。类型：有通过式和“Ω”型 注意点： a.内壁应涂黄油或脱漆剂，再贴上蜡纸之类的纸张，以便更换保持干净； b.通风处风量不宜过大，进口处以0.8-1.0m/s,出口处0.3-0.5m/s； c.室内所用全部电器元件都应采用防爆、防火型的元件，保证安全； d.环境温度保持在15-20℃，RH<70%。 2）、烘道 作用：使工件上的涂层得以干燥 方法：对流干燥、辐射干燥、对流—辐射组合干燥 以红外线辐射干燥为例： 温度在120以下 发热元件：远红外线辐射电热元件 注意点：有意识有规律的排出烘道内的有害气体，应备有自转机构，以保证工件在烘道中烘度均匀。3）、高压静电发生器 作用：输出足够的电压及功率，保证工作稳定。 一般技术性能： 输入电流220V 50HZ 功率消耗≤160W 工作环境T=-10-40,RH ≤85% 输出电压30KV—150KV 最大输出电流700μA以上 结构：发生器和倍压箱，由高压硅堆压作倍压整流。 4）、其他：喷枪、排风装置、悬挂输送设备等。 四、工艺性能

静电喷涂工艺参数

静电喷涂工艺参数

静电喷涂工艺参数

静电喷涂的基本原理及技术参数 工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极)，该高压静电使从．喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极)，这样就在喷枪和工件之间形成一个电场占粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面，依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。 1.2.2 粉末静电喷涂的基本原料 用室内型环氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、各种助剂(例如流平剂、防潮剂、边角改性剂等).粉末加热固化后在工件表面形成所需涂层。辅助材料是压缩空气，要求清洁干燥、无油无水[含水量小于1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5％(质量分数)] 1.2.3 粉末静电喷涂的施工工艺

●静电高压60-90kV。电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点；电压过低上粉率低。 ●静电电流10～20μA。电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；电流过低上粉率低 ●流速压力0.30-0.55MPa.流速压力越．高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。 ●雾化压力0.30～0.45MPa。适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀，但过高会使送粉部件快速磨损。适当降低雾化压力能够提高粉末的覆盖能力，但过低容易使送粉部件堵塞。 ●清枪压力0.5MPa。清枪压力过高会加速枪头磨损，过低容易造成枪头堵塞。 ●供粉桶流化压力0.04～0.10MPa。供粉桶流化压力过高会降低粉末密度使生产效率下降，过低容易出现供粉不足或者粉末结团。

导带、价带、禁带.费米能级

【半导体】 （1）导带conduction band 导带是由自由电子形成的能量空间。即固体结构内自由运动的电子所具有的能量范围。 对于金属，所有价电子所处的能带就是导带。 对于半导体，所有价电子所处的能带是所谓价带，比价带能量更高的能带是导带。在绝对零度温度下，半导体的价带(valence band)是满带(见能带理论)，受到光电注入或热激发后，价带中的部分电子会越过禁带(forbidden band/band gap)进入能量较高的空带，空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 势能动能：导带底是导带的最低能级，可看成是电子的势能，通常，电子就处于导带底附近；离开导带底的能量高度，则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时，电子的势能即发生变化，从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜；反过来，凡是能带发生倾斜的区域，就必然存在电场（外电场或者内建电场）。 （2）价带与禁带 价带（valence band）或称价电带，通常是指半导体或绝缘体中，在0K 时能被电子占满的最高能带。对半导体而言，此能带中的能级基本上是连续的。全充满的能带中的电子不能在固体中自由运动。但若该电子受到光照，它可吸收足够能量而跳入下一个容许的最高能区，从而使价带变成部分充填，此时价带中留下的电子可在固体中自由运动。 禁带，英文名为：Forbidden Band 常用来表示价带和导带之间的能态密度为零的能量区间。禁带宽度的大小决定了材料是具有半导体性质还是具有绝缘体性质。半导体的禁带宽度较小，当温度升高时，电子可以被激发传到导带，从而使材料具有导电性。绝缘体的禁带宽度很大，即使在较高的温度下，仍是电的不良导体。无机半导体的禁带宽度从0.1～2.0eV，π-π共轭聚合物的能带隙大致在1.4～4.2eV,绝缘体的禁带宽度大于4.5eV。 （3）导带与价带的关系： “电子浓度=空穴浓度”，这实际上就是本征半导体的特征，因此可以说，凡是两种载流子浓度相等的半导体，就是本征半导体。 注意：不仅未掺杂的半导体是本征半导体，就是掺杂的半导体，在一定条件下（例如高温下）也可以转变为本征半导体。

静电喷涂系统技术要求

静电喷涂设备技术要求 甲方(需方)： 乙方(供方): 乙方向甲方提供静电喷涂设备两台，由乙方进行设备的安装和调试，验收合格后一次性交付甲方使用。为确保设备质量，需满足如下技术要求： 1. 项目总体要求 ①设备的用途及加工的主要产品：适用于新建28#厂房大、小涂装流水线零部件的面漆涂装。 ②质量要求:参照主要技术参数表中要求。 ③工作效率要求：3班制，每班8小时，要求设备具备不停机连续工作的能力，平均每月工作时间不小于700小时。 ④设备交货期要求：合同生效后 4周内交货。 2、其它要求 ①设备主要技术参数： ⑴气助无气喷枪主要技术参数 ⑵静电喷枪主要技术参数：

②设备组成表 气助无气喷涂机要求使用GRACO或重庆长江等知名品牌，静电喷枪要求使用CRACO或WANGER等知名品牌。 ③质量要求:产品质量通过CE和CCC认证，设备具有可靠的安全保护特性，设备上及说明书中应有明确的使用安全标识或说明，设备交验时应给使用者充分的教导； ④设备的配套装置和附件要求：参照主要技术参数表中要求。 ⑤其他要求 ⑴设备的质量保证期和售后服务。设备的质量保证期：电器元件（包括继电器等全部元器件）及机械部件为12个月，电机为24个月。建立快速售后服务体制，当甲方提出申请时，乙方应立即作出反应，需要时在24小时内到达服务地点。 ⑵要求随机配套资料齐全，提供3套随机文件(含操作、维修说明书等)，提供详细的设备总图、电气原理图及详细的易损件清单各2套。 ⑶设备备件和易损件。乙方要为甲方提供优质优价的备件和易损件，其供货最高限价应在合同中规定。 ⑷设备到货后应对操作员工进行必要的培训。 编制审核批准

第一章 准费米能级

第一章准费米能级：非平衡态的电子与空穴各自处于热平衡态--准平衡态,可以定义E Fn、E Fp分别为电子和空穴的准费米能级。 细致平衡原理：在稳态下，各种能级上的电子和空穴数目应该保持不变。 间接复合的四个过程：a：电子被复合中心俘获；b：复合中心上的电子激发到导带；c：空穴被复合中心俘获；d空穴的产生 PN结空间电荷区的形成过程：载流子的扩散和漂移 当N型和P型材料接触时，在P型中的空穴向N型一边扩散，在N型中的电子向P型区扩散。由于电子和空穴的扩散，在互相靠近的N侧和P侧分别出现了没有载流子补偿的，固定的施主离子和受主离子—空间电荷。空间电荷建立了一个电场—空间电荷区电场，也叫内建电场。内建电场沿着抵消载流子扩散趋势的方向，它使载流子向与扩散运动相反的方向漂移。在热平衡时，载流子的漂移运动和扩散运动达到动态相平衡，使得净载流子流为零。结果，建立一个确定的空间电荷区。 肖特基势垒的形成过程：电子将从半导体渡越到金属，使半导体表面出现未被补偿的离化施主的正电荷，金属表面则积累负电荷，同时二者的费米能级拉平。金属表面的负电荷是多余出来的导电电子，占据很薄一层。半导体中施主浓度比金属中电子浓度低几个数量级，所以半导体中的正电荷占据较厚的薄层，在半导体表面形成空间电荷层。 欧姆接触：定义为这样一种接触，它在所使用的结构上不会添加较大的寄生阻抗，且不足以改变半导体内的平衡载流子浓度使器件特性受到影响。 异质结定义：由两种基本物理参数（如禁带宽度）不同的半导体单晶材料组成的结。 异质结的特性：（1）异质结的高注入比；（2）异质结的超注入现象；（3）异质结对载流子和光的限制；（4）异质结的“窗口效应” 异质结的窗口效应：两种半导体在一起形成异质结时，由于禁带宽度不同，对光波的吸收波长也不同，即光响应不同。只有在光子能量处于Eg1

水性静电喷涂系统

水性静电喷涂系统 随着环保法规的日益严格，传统溶剂型工业涂料向水性等环保产品转型进程加快。在众多水性工业涂料中，水性聚氨酯涂料、水性环氧树脂涂料和水性丙烯酸树脂涂料 最受关注。由全国涂料和颜料标准化技术委员会负责组织制定的HG/T 4761-2014 《水性聚氨酯涂料》、HG/T 4759-2014《水性环氧树脂防腐涂料》、HG/T 4758-2014《水性丙烯酸树脂涂料》等3项水性工业涂料产品标准将于6月1日起正式实施。 水性漆是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，因此挥发的是水，更加节能环保，目前已广泛使用在木器、金属、工业涂装、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质上。随 着环保观念的深入和政策的助推，水性漆已经成为涂料市场上的新宠，现属于热销、 快销产品。因此，有不少行业人士把现在的涂料市场称为“水漆时代”。 为什么水性漆要使用专门的静电喷涂系统？使用普通油性漆静电枪可以吗？ 答案当然是不可以。原因如下图所示。当静电枪发生静电包覆在涂料中，由于水 性漆导电性能非常好，静电会顺着涂料管一直流回到涂料桶中，从而导入地下，而喷 出去的涂料却不带静电效果，没有发挥出静电枪应有的功能。 普通静电喷涂系统： 水性静电喷涂系统：

Pro Xp60 WB喷枪非常适合低压水性涂料喷涂，可获得出众的涂饰质量，并为操作员带来舒适的操作感受。Triton 1:1 150系列泵可实现一致的喷涂模式和统一的漆膜厚度。标准电压显示屏便于监控电压和整体性能。采用简单的5加仑（19升）体统设计，易于变色及清洗系统。静电喷枪智能控制装置帮助分析性能，易于变色及清洗系统。便携式机柜增强了移动性，适应各种不同的应用。 水性静电喷涂测试现场，应用实例： 在某一复合材料生厂商进行使用，现场效果反馈很好，适用起来安全高效、节省涂料。 1、测试工件：羽毛球拍

固体理论作业--超导体

超导体与超导电性 引言： 本学期在班老师的指导下共进行了六次固体理论课的学习和讨论，每次课的学习都受益匪浅。在这六次课的学习范围内，我对超导体与超导电性及其应用非常感兴趣，因此通过自己对这部分内容的理解和对文献的调查完成了本文。 本文主要对超导体的基本性质、分类进行了简要介绍，对超导电性的物理机制进行了简单讨论，并对超导体的应用前景进行了分析和展望。 一、超导体的发现和基本性质 1908年7月10日，荷兰莱顿大学的卡末林·昂内斯成功将“永久气体”氦气液化，获得了极低温度，液体氦在一个大气压下的沸点为 4.2K（约零下269℃）。接着他开始研究金属在极低温度下的导电性能，于1911年4月8日发现提纯的金属汞，在温度降低到约4.2K 时，导体的电阻突然消失，他还发现其他金属在低温中也表现出同样的性能。出现超导现象的温度称为临界温度T c，以后又发现存在临界磁场H c，外磁场在H c以上超导现象消失。这是人类第一次发现超导现象，昂内斯也因此获得了1913年的诺贝尔物理奖。 超导现象发现后相当长的一段时间内，人们不理解超导现象的本质。1933年，迈斯纳和奥科森菲尔德发现超导体具有完全抗磁的性质：磁场不能进人超导体内，而且处于正常态的超导体在磁场中冷却到临界温度T c以下，穿过样品的磁通也完全被排除到样品外。这一现象表明，完全抗磁性不能用完全导电性来解释，因为完全导电性将把磁通捕集在样品中，它是独立于完全导电性的另一个超导体的基本特性，称为迈斯纳效应。迈斯纳效应表明超导体的磁性质是可逆的，超导性是热力学稳定状态，与达到这一状态的过程无关。可逆迈斯纳效应的存在意味着临界场H c会破坏超导性，H c应与零场下正常态和超导态之间的自由能差有关。完全导电性（电阻为零）和完全抗磁性（磁感应强度为零）是超导体的两个最基本的特性。1935年H·伦敦和F·伦敦兄弟根据这两个特性提出了唯象的超导体电动力学方程，即伦敦方程，来解释超导体的电磁现象。从伦敦方程可以导出磁场在超导体表面是指数衰减的，对常规超导体穿透深度为几十个nm量级。但伦敦方程不能处理场强比较高时的非线性效应和超导电子密度的空间变化，更不能说明超导电性形成的微观机制。 二、超导体的分类 1950年京茨堡和朗道引人有序参数，用二级相变理论描述超导态，并且提出G-L方程。

静电喷涂的基本原理及技术参数

静电喷涂的基本原理及技术参数 工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极)，该高压静电使从．喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极)，这样就在 喷枪和工件之间形成一个电场占粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面，依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。 1.2.2 粉末静电喷涂的基本原料 用室内型环氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、各种助剂(例如流平剂、防潮剂、边角改性剂等).粉末加热固化后在工件表面形成所需涂层。辅助材料是压缩空气，要求清洁干燥、无油无水[含水量小于1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5％(质量分数)] 1.2.3 粉末静电喷涂的施工工艺 ●静电高压60-90kV。电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点；电压过低上粉率低。 ●静电电流10～20μA。电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；电流过低上粉率低 ●流速压力0.30-0.55MPa.流速压力越．高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定 厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。 ●雾化压力0.30～0.45MPa。适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀，但过高会使送粉部件快速磨损。适当降低雾化压力能够提高粉末的覆盖能力，但过低容易使送粉部件堵塞。 ●清枪压力0.5MPa。清枪压力过高会加速枪头磨损，过低容易造成枪头堵塞。 ●供粉桶流化压力0.04～0.10MPa。供粉桶流化压力过高会降低粉末密度使生产效率下降，过低容易出现供粉不足或者粉末结团。

静电喷涂设备

静电喷涂设备 静电喷涂的工作原理 工作时静电喷涂的喷枪或喷盘、喷杯，涂料微粒部分接负极，工件接正极并接地，在高压电源的高电压作用下，喷枪（或喷盘、喷杯）的端部与工件之间就形成一个静电场。涂料微粒所受到的电场力与静电场的电压和涂料微粒的带电量成正比，而与喷枪和工件间的距离成反比，当电压足够高时，喷枪端部附近区域形成空气电离区，空气激烈地离子化和发热，使喷枪端部锐边或极针周围形成一个暗红色的晕圈，在黑暗中能明显看见，这时空气产生强烈的电晕放电。 涂料中的成膜物即树脂和颜料等大多数是由高分子有机化合物组成，多为导电的电介质，溶剂形涂料除成膜物外还有有机溶剂、助溶剂、固化剂、静电稀释剂、及其他各类添加剂等物质。这类溶剂性物质除了苯、二甲苯、溶剂汽油等，大多是极性物质，电阻率较低，有一定的导电能力，它们能提高涂料的带电性能。 电介质的分子结构可分为极性分子和非极性分子二种。极性分子组成的电介质在受外加电场作用时，显示出电性；非极性分子组成的电介质在外好。 涂料经喷嘴雾化后喷出，被雾化的涂料微粒通过枪口的极针或喷盘、喷杯的边缘时因接触而带电，当经过电晕放电所产生的气体电离区时，将再一次增加其表面电荷密度。这些带负电荷的涂料微粒的静电场作用下，向导极性的工件表面运动，并被沉积在工件表面上形成均匀的涂膜。 工艺突出优点 1、一次涂装可以得到较厚的涂层，例如涂覆100～300μm的涂层，用一般普通的溶剂涂料，约需涂覆4～6次，而用粉末涂料则一次就可以达到该厚度。涂层的耐腐性能很好。 2、粉末涂料不含溶剂，无三废公害，改善了劳动卫生条件。 3、采用粉末静电喷涂等新工艺，效率高，适用于自动流水线涂装，粉末利用率高，可回收使用。 4、除热固性的环氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的热塑性耐脂可作为粉末涂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氟化聚醚、尼龙、聚碳酸脂以及各类含氟树脂等。 粉末涂料开始用于防护和电气缘方面，随着科技的发展，目前已广泛使用于汽车工业、电气绝缘、耐腐蚀化学泵、阀门、汽缸、管道、屋外钢制构件、钢制家具、铸件等表面的涂装。我国自六十年代开始粉末涂装的实验研究，并在生产上得到应用。发展到目前已广泛得到使用。 粉末涂装工艺介绍