什么机制可以确定光电区域内的介电常数的物理意义

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1.6、道德概念的形式
节、道德和伦理 现实中道德很容易与伦理混淆。怎么知道我们说的是道德而不是伦理 呢?马克思道德理论是不是马克思的伦理学?一般著作都将两者相提并 论,道德就是伦理,伦理就是道德。在这里有必要在理论上给它们进行澄 清,上述问题才能得以解决。只有进行适当的区分,以期望对道德概念本 身进行更多的考察。 从概念的内涵中分析,道德更多的或更能实现的可能性在于个体,是 主体理性的某种延续,当有理性的主体从外在世界反观内心而形成的相对 内在封闭的规则系统,因而其必然从个体发端,个体总是特殊的,其中构 成的因素无论哪项都是历史的具体化。个体的不一致导致道德的不一致, 可以推论出道德具有特殊性,它的存在只需得到个体的承认即可成立。而 伦理更能实现的可能性在于社会,是社会关系的某种延续,是一群有理性 的主体的联合,稳定的发生联系的交往理性。因而其发端于社群,虽然也 有历史的特殊性,但横向相对个体来说,这种联合的基础在于多个主体承 认的一致。伦理必然的具有普适性,但不必然具有普遍性。 从概念的外延中分析,道德的范围要比伦理更宽广,道德既包括不一 致的特殊,也包括一致的普遍,道德整体就是多个特殊个体的总和。而伦 理就是个体与个体相互重叠的那部分,是主体间妥协的一致。道德能完整 地包容个体价值,而伦理只是部分个体价值的联合体。只是在实践理性中, 由于道德总是个体价值孤独的表达,能看到一个个身影,却看不到背后巨 大的整体。伦理则是盛装出场在历史舞台,像一个小丑一样把所有的家当 都带在身上。所以人们总是误以为伦理是一个庞大的整体,而道德是其中 的各个部分。 6 作为价值来说,传统道德关注的核心是"善",德性是最主要的,道 德要求的是完善自身的可能性,是某种超越的价值,以实现自身为主,因 而是目的性的。传统伦理学关注的核心是"正当",即个体共处之间的公 正性和合宜性。因为是现实的稳定的道德,伦理追求一致性的巩固,所以 伦理是基础的价值。其实现必然要求后果的有效性,因而是手段性的。 从理智的参与程度上看,道德显然比伦理占优势,由于直接发端于意 志,虽然感性情绪会偶然的左右道德,但理性的反思构成了其主体部分。 因而康德会说:"就伦理学而言,经验的部分可以比较明确的称为实践人 类学,理性的部分称为道德学则更为恰当。"[5]道德就是理性的伦理学, 而伦理因为包括经验部分,是外在化的稳固的实际关系,因而常常被实践 所左右。 从实现的过程看,道德的自律依赖个人的内在力量,内在力量的充实 又依赖道德自律的训练的经验,我们不能孤立地从两者的分离中思考出形 成机制,毋宁说它们原本就不是分离的,这也是马克思道德学说的应有之 义。道德的主体是自我,道德的对象也是自我,要说道德总能超脱自我达 到外在的最高的一致,有其可能性,但那也只是实现的一个阶段而已,最 终要回落自身,回落到这个"我"里边来。所以道德就其本质来说只具有 单向性,它无关涉其他主体的意志的配合,个体只要完成这个意愿,道德 就已完成,个体随之而来的满足感和优越感的是自身对道德的评价,是道 德对业已实现的主体意志的赏赐。伦理的实现诉诸多个主体的一致,是个 体意志妥协、退让的结果,但不是个体意志的否定,就其目的而言恰恰是 为了更好的实现个体意志,因而也是为了更好的实现道德。无法实现普遍 性的道德才是对道德最大的否定。伦理的形成最终落在主体的关系之间, 相互达成的共识作为稳固的准则保留下来,所以伦理就其本质来说具有双 向性。进一步分析,伦理的实现一方面要求内在的有条件性,即每个参与 7 主体都是考虑到其他个体也会参与的前提下才参与的,就是说别人都参 与,所以我也参与。如果别人不参与,那我也将退出。不这样的话,只是 一方参与,就无法实现互相要求的伦理目的,就是对伦理的最大的否定。 要么互相都要求,要么互相都不要求。"己所不欲,勿施于人"。这种一致 需要双方的保证才行。另一方面伦理一旦形成,则作为一种外在的约束的 规范对其中参与的个体要求人人遵守,不允许有任何的例外,这是伦理实 现的外在的无条件性。
1.7、计算细节与能量定义
因为 -氧化铝属于六方晶系,根据VASP软件的指导说明,本文采用Gamma 中心化网格的K点来计算模拟,对于块体的 -氧化铝使用5 5 5的K点,而对于重 构表面使用3 3 3的K点。平面波基函数的截断能设为400eV,采用GGA交换关联势。 通过使用VASP软件,在本章计算并得出了 -氧化铝中各种缺陷的形成能 (formation energy:包括间隙原子和铝、氧空位),H原子与这些晶体缺陷的结合 能(binding energy),H原子或者H分子在 -氧化铝重构表面上的吸附行为以及氢 12 原子在 -氧化铝中的扩散激活能等。 本文将缺陷形成能定义为: E H E tot tot f Al 2 O3 +H EA l 2 O 3 H(2.1) E V Etot tot f A l 2O 3 +V i E Al2 O 3 q ( F E ν V )(2.2) 其中2.1式中的E H f与2.2中的E V f分别表示为氢原子间隙形成能和空位形成能 (V表示空位vacancy)。形成能为负值表明这种缺陷的形成是一个自发的过程, 为正则表示形成这种缺陷需要外部能量。E tot Al 2O 3 ,E tot Al 2O 3+V和E tot Al 2 O 3+H则分别表示 - 氧化铝晶胞的总能量, -氧化铝中存在一个空位时的能量以及一个氢原子在晶体 间隙中的能量。 2.1式中的 H表示的是一个氢原子在真空中的化学势,这个是直接可以由 VASP计算出来的。2.2式中的 i 表示形成空位时被移除去原子(铝原子或者氧原子) 的化学势;q则表示空位缺陷所带的电荷量; F表示费米能级,相对于价带顶Eν 的 能量, V是一个修正值,表示有缺陷晶胞与完整晶体之间价带顶的差值。值得庆 幸的是,括号中的三项之和是可以通过第一性原理直接计算得到的[47-48]。而在本 文中,由于本文只考虑了中性空位的性质,故此q为零,使得2.2中后面三项被忽略 了。 目前,关于空位有一个普遍的看法:空位缺陷会对一些小分子或者原子产生一 个捕获效应[49-50]。至于原因,一方面是因为空位既可以提供小分子或者原子扎根 的位置;而另一方面是因为空位缺陷的存在,会使得其周围由于原子的不平衡分 布而产生一个电势,进而会吸引这些极性分子或者原子。为了了解这个捕获效应 有多强,结合能(binding energy)是一个不错的指标,其定义如式2.3: E V+ nH E tot H tot b V+( n -1)H Ef EV+ nH(2.3) 其中E V+n H b就是表示第n个氢原子进入一个含有n-1个氢原子的空位复合体结合能, 如果这个值为正,代表这个氢原子更趋向于待在空位里面;如果为负,就表示这 个复合体排斥这个氢原子进入空位中。在本章中,将研究铝空位和氧空位对于氢 原子的捕获效应。 至于吸附能,定义如式2.4: Ea d E slab a Eslab+a(2.4) 其中,Eslab和Eslab+a分别表示单独重构表面和有吸附物(氢原子或者氢分子)吸 附在重构表面上的能量; a代表吸附物在真空中的化学势,这一项也是可以由 VASP软件直接计算而来。根据定义,吸附能Ead为正表示吸附物倾向于吸附在重 构表面上,反之亦反。在本章中,相应计算出了氢分子和氢原子在( 31 31) R 9 13 重构表面上的吸附行为(包括吸附高度,吸附位置和吸附能等)。
1.8、SWOT 分析模型定义
SWOT 分析模型包括四个分析内容,分别是优势(Strengths)、劣势 (Weaknesses)、机会(Opportunities)和威胁(Threats)。其中可以将优势和劣 势分析归为一类,针对企业自身的各项条件和行业竞争对手之间的分析和比较; 机会和威胁分析归为一类,针对行业环境,甚至世界经济发展环境的各种变化对 企业发展的影响。 通过 SWOT 分析可以较为明确和全面的得出企业在当前发展过程中的综合 情况,并及时制定适合企业发展的经营战略,保证企业能够保持强大的竞争力, 实现稳定的发展。SWOT 分析模型具体分析内容如下所示。 (1)优势与劣势分析。企业在发展过程中不可避免的会面临行业其它竞争 对手的竞争压力。如何全面的分析和掌握企业所具有的竞争优势和劣势,关系到 企业未来能否实现盈利的持续增长。企业应当准确的评价自己的竞争优势,竞争 优势包含多个方面的信息,比如同一个行业背景下,一家企业提供的产品或服务 比另一家企业具有更好的盈利性,也就是说利润更大,我们便可以说这家公司更 有竞争优势。但是究竟是什么导致这家企业提供的产品和服务更有竞争优势需要 12 中国地质大学(北京)硕士学位论文 做进一步详细的分析,包括产品线宽度、产品外形、质量、可靠性、适用性、形 象、服务的及时态度热情等。竞争优势的分析不仅仅体现在企业产品能够更好的 盈利,而且还体现在市场份额等方面。 (2)机会与威胁分析。 机会和威胁是指企业在制定经营策略的时候应当充分评估企业所处的环境, 主要包括经济发展趋势、政策导引、科学技术进步等。对企业所处环境的分析包 含两方面的内容,即企业面临的机遇和环境威胁。环境中的机会能够吸引企业开 展经济活动,企业应当充分利用所面临的环境中的机会,大力提升自身的竞争力, 同时企业应当极力避免环境中所面临的威胁,果断采取措施,及时调整企业的经 济战略。
1.9、纳米材料的定义与分类
在纳米材料发展的初期,纳米材料(Nanomaterials)是指极细晶粒所组成 的,它的组成材料的结构单元特征尺度在纳米量级(1-100 nm)的固体材料[7]。 随着研究的不断深入发展,纳米材料的概念不断拓展,内涵不断扩大。目前, 从广义上讲,纳米材料是指在三维空间中至少有一个维度处于纳米尺度范围 内,或由他们作为基本单元构成的材料。按维度划分,如图 1.1 所示。 (1) (2) (3) 图 1.1 纳米材料受维度变化的能量和态密度关系:(1)量子阱;(2)量子线;(3)量子点 [7] 纳米材料的基本单元按材料的维度划分可分为:(a)量子点(零维)系统, - 2 - 硕士学位论文 即指材料的三维尺寸均在纳米尺度范围,通常有如纳米颗粒、原子团簇等;(b) 量子线(一维)系统,即指材料的三维尺寸中有两维在纳米尺度范围内,通常 有如纳米线、纳米棒等;(c)量子阱(二维)系统,即指材料的三维尺寸中有 一维在纳米尺度范围内,通常有如超薄膜、超晶格等。纳米体系是过渡于原子 和宏观体系之间区域,他既非我们所谓的微观系统,也不属于宏观系统,而是 一种我们称之为介观的系统。这种介观体系它不仅仅是提供了我们研究材料的 电子结构,即从原子到体相发展,还提供了粒子与粒子之间各种力及性质影响 的相互作用,最重要的是提供了最具有影响力的尺寸依赖性,这使我们能够更 好的了解和辨别我们制备的材料内部的各种元激发的尺度效应,设计未来的新 材料,这一过程中的材料合成是十分重要的,对验证理论和明确维度效应有很 重要的价值。纳米材料按照不同的组成和标准可以有不同的分类[1]。 表 1.1 纳米材料的分类 组成成分 成键形式 物理性质 物理效应 用途 生物材料 无机纳米材料 有机纳米材料 无 机 复 合 纳 米 材料 有 机 /无 机 复 合 纳米材料 金属纳米材料 离 子 化 合 物 半 导体纳米材料 陶瓷纳米材料 半导体纳米材料 铁电纳米材料 超硬纳米材料 压电纳米材料 热电纳米材料 铁电纳米材料 激光纳米材料 电光纳米材料 声光纳米材料 非线性纳米材料 光学纳米材料 光/电纳米材料 感光纳米材料
1.10、对象管理概念
在系统中,为了管理的需要,将一个个具备一定特征和属性的实体称作对象 (Object),并按照对象的特征,开发了数据维护界面,方便用户将对象信息添加 到系统中。 半导体制造车间的对象分为两类:一类对象只关注其本身的存在性和属性, 对象当前存在的状态对于生产制造有实际意义,其履历的变化只用于历史数据分 析。例如:设备,批次,原材料等等。另一类通常是软体对象,它的任何变化都 必须受控,不仅具备本身的特征和属性,还具备多个版本(Version),一个对象可以 同时具备多个版本,当前只有一个活动版本(Active Version),也可以当前有多个活 动版本。 所谓活动版本,指的是正在制造车间使用的版本。在我们的 FAB 车间,存 图 5-3 项目进行的方式和时程初步规划 Fig.5-3 Method and Time Summary of Project 第 56 页 在版本的对象主要是工艺流程(Process),当前可以有多个活动版本;加工工序 (Step Code),车间标准操作文档(SOP, Standard Operating Procedure)以及 PM 时候 的检查项目(Check List)等等, 它们当前只有一个活动版本。存在版本的对象所 做的任何变更都要通过工程变更单(ECN,Engineering Change Notice),经历申请 -〉审批-〉公布的过程,若在申请或者审批过程中出现问题,还可能冻结或者 修改,所以,ECN 的完整过程可能包括:申请-〉冻结-〉解冻-〉审批-〉 审批未通过后修改-〉再审批-〉公布。
1.11、光子晶体的基本概念和基本特性
图 1.2 一维光子晶体(a),二维光子晶体(b)和三维光子晶体(c) 光子晶体是一种折射率在空间周期性变化的人工介电材料,根据光(电磁波) 在空间受到周期性结构的调制作用的方向性,光子晶体可分为一维、二维、三维 结构,如图 1.2 所示。光子在这种介电常数以光波长周期变化的结构中的运动规 律类似于晶体中电子的运动,如果介电系数对光子的周期性调制足够强,在光子 晶体中传播的光子能量也会呈现带状结构,能带与能带之间存在空隙,也即"光 子带隙"或是"禁带"。在这个频率范围内,光子的态密度为零,当入射光的频 率落在其中时被全反射,不能通过光子晶体。在所有方向上任意偏振模式都存在 的光子带隙,被称为完全带隙。在完全带隙中,光子晶体中的原子自发辐射被禁 戒。 尽管运动规律相似,都有能带结构,但光子晶体中光子和半导体中电子的性 质并不完全相同。很多方面光子的性能更好,如光子传播速度极快,空间兼容性 好,容量大,非电磁性,抗干扰能力强,静止质量为零,不带电荷,可实现交叉 通行且具有并行处理优势等等,光子作为信息载体比电子有更大的应用前景。
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近日,美国科学家研制出一种新式氧化铪,凭借更高的介电常数,有望制造下一代电子设备、光电设备及光伏设备等。下一代光电设备等将会更加微型,而新式氧化铪能够很好的满足该要求,因此十分被科学家看好。
什么是氧化铪呢?是一种金属氧化物,通过喷溅制造而成的材料,主要应用于电子工业领域,如光学涂层、电容器以及晶体管。此次科学家通过利用高靶溅射(HiTUS)来促进等离子溅射的新沉积技术,解决了传统难精确控制沉积过程的能量情况,成功研制出新式氧化铪。
目前非晶体氧化铪的介电常数仅维持在20左右,而介电常数越高,其存储电荷的能力越强。介电常数低限制和阻碍了氧化铪的进一步发展利用,此次研制出来的新式氧化铪大大提升了其介电常数,达到30左右。同时新式氧化铪性质更加均匀,电阻率更高、光子散射更低,将会成为研制下一代光电设备的最佳材料,也拓展了自身的应用领域。
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