为了研究任意截面形状的压电半导体纤维的力学特性，提出了基于物理信息的神经网络模型，应用深度学习算法求解复杂的变系数偏微分方程。以变截面压电半导体纤维的静态拉伸为例，构造深度神经网络作为试函数，将其代入控制方程形成残差，并作为机器学习的加权损失函数，进而通过深度机器学习技术逼近数值解。研究结果表明：该方法具有广泛适用性，能够求解任意截面形状压电半导体材料的线性和非线性方程。

层状硅酸盐矿物的风化蚀变研究对于了解地球表层化学循环、土壤的形成及环境变化等具有重要意义。本工作基于金云母在氧化环境下易转化形成金云母-蛭石或蛭石的特性，以新疆尉犁金云母为原料，通过改变硫酸溶液的氧化环境、pH值、溶液阳离子浓度等，调控金云母的蛭石化过程；利用X射线衍射、电感耦合等离子发射光谱、红外光谱、热重等分析手段，研究了硫酸溶液pH值、阳离子浓度等对金云母蛭石化过程中组分释出的规律，产物的物相、谱学特性和热学性能的影响。结果表明：在溶液中H2O2质量分数不变的情况下，随着溶液中Mg2+浓度的增加，金云母的蛭石化程度会逐渐增强，但转化效果有限，使用硫酸调节溶液pH值后，转化效果会进一步加强，这是由于酸性环境会提高双氧水的氧化能力，同时SO42-浓度的增加，会生成更多的黄钾铁矾，从而加速金云母的蛭石化。

在户外长期运行中, 不论是晶体硅太阳能电池还是薄膜太阳能电池, 都会受到电势诱导衰减(PID)的影响, 从而导致太阳能电池组件输出功率下降。尽管前人已经开展了许多研究, 但对PID现象的理解及解决方案仍旧不完整。本文主要介绍了晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池的PID现象成因及相关解决办法, 以促进人们对太阳能电池PID现象的深入理解, 以期对太阳能电池的稳定性研究提供指导性意见。

针对P型钝化发射极背面接触(PERC)太阳能电池在服役期间受到电势衰退和湿热诱导衰退影响而引起光电转换效率降低的问题，本文通过光电注入和热退火工艺对已衰退电池进行修复并研究其增效机制。实验结果表明：在光照强度为3倍标准太阳光、电注入电流为10 A、退火温度为150 ℃、工艺50 min实验条件下，对180片已衰退电池进行修复实验，其中94.32%的已衰退电池的光电转换效率得到修复，实验后电池光电转换效率平均提升8.96%。光致发光光谱和量子效率分析表明，光电注入和热退火工艺可有效减少电池因电势诱导衰退和湿热衰退形成的内部缺陷和背表面缺陷，提升衰退电池片的光电转换效率。

利用流体模型模拟研究了氦气空心阴极放电的时空动力学过程, 计算得到了不同放电时刻电子和亚稳态氦原子密度、电势、电场、基态电离速率和分步电离速率等的时空分布特性。特别是讨论了亚稳态原子和分步电离对于放电的影响。结果表明, 随着电流的增长, 放电处于五个不同的放电模式: 第一阶段电流上升非常缓慢, 为汤生放电模式, 带电粒子密度、亚稳态原子密度和径向电场均很弱; 第二阶段电流迅速上升, 放电模式由汤生放电向空心阴极放电过渡, 带电粒子密度、亚稳态原子密度和径向电场迅速增强; 第三阶段达到准稳态阶段, 放电电流增长速度变缓, 形成了明显的阴极鞘层结构; 第四阶段为空心阴极效应形成阶段, 向稳态阶段过渡; 第五阶段为稳态放电阶段。研究结果同时表明, 亚稳态氦原子和分步电离在放电的初始阶段对于放电的发展作用较弱, 在前三阶段中, 电子的产生以基态电离为主。随着放电的发展, 由亚稳态原子引起的分步电离对新的电子产生的作用逐渐接近并超过基态电离, 对总电离的贡献率越来越高。

无结晶体管是近年来纳米 SOI MOS器件领域的研究热点，相对于传统晶体管具有明显的优势。本文针对全耗尽型无结晶体管，基于二维泊松方程，建立了电势分布解析模型。根据该模型可以得到阈值电压模型。利用建立的解析模型和半导体器件仿真软件 MEDICI，探讨了栅压和器件结构参数对电势分布和阈值电压的影响。该模型简单且与仿真结果吻合良好。

通过比较研究，讨论了尘埃粒子的存在对等离子体衰减特性的影响。主要讨论了三种情况下的衰减系数：1)仅考虑粒子间的碰撞；2) 考虑粒子间的碰撞以及电子、离子对尘埃粒子的充电；3) 在2)的基础上考虑背景等离子体电势的影响。在推导出衰减系数的基础上，选取火箭喷焰为典型实例，详细给出了衰减系数随温度、压强以及频率变化趋势。研究结果表明：在微波段低频区时，温度、压强皆有临界值，使得对应的衰减系数变化产生低谷。当温度、压强一定时，尘埃等离子体的衰减系数峰值出现在共振频率附近，峰值与共振频率之间的距离取决于温度、压强对共振频率的影响；温度、压强、频率相同时，计算三种情况下的衰减系数，第三种的总是大于前两种的，且所得衰减系数正好处在实测范围内。所以，在计算衰减系数时需要考虑背景等离子体电势的影响。

采用脉冲直流磁控溅射的方式沉积In-Ga-Zn-O (IGZO)膜层作为TFT的有源层。在TFT沟道处的有源层和绝缘层的界面上,通过溅射法制作一定厚度的负电荷层对阈值电压(Vth)进行调制,使得Vth由-3.8 V升高至-0.3 V,器件由耗尽型向增强型转变。通过增加Al2O3作为负电荷层,可有效地将Vth控制在0 V附近,并且提高其器件稳定性,得到较好的电学特性: 电流开关比Ion/Ioff＞109,亚阈值摆幅SS为0.2 V/dec,阈值电压Vth为-0.3 V,迁移率μ为9.2 cm2 /(V·s)。

建立了半导体空间电势与界面氧化物正电荷之间联系的解析表达式.从一维情况下精确的泊松方程及其边界条件出发,对N(P)型硅半导体中的泊松方程作积累(耗尽)近似,根据德拜屏蔽效应对边界条件作截断近似,得到了氧化物正电荷影响下两种类型半导体内电势的近似解析解.另外,还进行了精确数值计算,并将它与近似解析解的结果进行比较,结果表明,当氧化物正电荷增加到使P型半导体发生强反型后,近似解不再成立.根据强反型的条件,给出了P型半导体中近似解的适用范围.