Thermal Strain Finite-element Analysis in Ge Film on Patterned Si Substrate

利用有限元方法模拟了图形化SI衬底上外延gE薄膜的热失配应变,研究了薄膜内部以及表面的应变分布情况,分析了应变与薄膜厚度、衬底尺寸的变化关系.结果表明,热失配应变在异质结构的界面处最大,沿外延层生长方向递减;在薄膜表面,中心区域应变最大,由中心到边缘逐渐减小,边缘发生突变,急剧减小;不同的膜厚下,薄膜表面应变分布规律相同,并且薄膜越厚,应变越小;图形衬底单元的尺寸对薄膜应变有较大的影响,当衬底厚度在6μM以内,宽度在10μM以内时,更有利于薄膜应变的释放.Film/substrate heterostructure based on patterned substrate has advantages in strain release and dislocation capture,and is widely used in microelectronics and optoelectronics.Residual stress in heterostructure leads to negative effects on the performance of the material and devices.Finite element method is used in this paper to simulate thermal mismatch strain in epitaxial film on patterned Si substrate.Strain distribution is analyzed which is from the inside out of the film and the strain against film thickness and substrate size are obtained.The results indicate that maximal thermal mismatch appears in the interface of film/substrate heterostructure,and the thermal mismatch is smaller from the interface to the epitaxial film surface;strain decreases gradually from center to edge and suddenly drops on the edge;strain distribution of the film is in the same rule with different thickness and thin film means small strain;size of the substrate has great influence on film strain,strain release of the epitaxial film can be accepted when the substrate thickness and width are 6μm and 10μm respectively.国家重点基础研究发展计划(973)项目(2012CB933503;2013CB632103); 国家自然科学基金(61176050;61036003;61176092); 福建省政府项目(2012H0038); 中央高校基本科研业务经费(2010121056

干旱区绿洲散耗型水文模型及其在塔里木河流域的应用

该项目主要内容包括干旱区绿洲水文过程特点的分析：分析了干旱区水文气象特点、土地利用特点以及水量引用、输送（散流）、转化、消耗等水文过程；绿洲散耗性水文模型的建立：在散耗型流域概念基础上，构建了绿洲散耗性水文模型的理论体系和实现框架，提出并建立了干旱区绿洲散耗性水文模型；模型的应用与分析：利用所建立的散耗型水文模型，对喀什、阿克苏、巴州、克州与和田等绿洲的水文循环过程进行了模拟，分析了现状条件下绿洲内水分运动、转化、消耗、利用的规律，结合绿洲水土资源管理规划、重大建设工程的立项与地下水开发利用等问题进行情景分析的模型模拟。 成果类别： 应用技

2000–2010年中国典型陆地生态系统实际蒸散量和水分利用效率数据集

蒸散是陆地生态系统水分循环和能量平衡的关键过程,水分利用效率是反映生态系统碳水循环间耦合关系的重要指标,二者在生态学、农学、水文学、气候学等多个学科中均具有重要的应用价值。涡度相关法被认为是现今唯一能直接测量生物圈与大气间物质与能量交换通量的标准方法,已成为生态系统尺度碳水交换通量观测的主要方法。本文通过整合中国陆地生态系统通量观测联盟(China FLUX)的长期观测数据和中国区域其他观测站点基于涡度相关法发表的文献数据,构建了一套中国典型陆地生态系统实际蒸散量和水分利用效率数据集。本数据集共有实际蒸散量数据记录143条、水分利用效率数据记录96条,涉及5种生态系统类型45个生态系统,时间跨度为2000–2010年。本数据集可以为陆地生态系统碳水循环、生态系统管理和评估、全球变化等相关领域的研究提供数据支持

2002–2010年中国典型生态系统辐射及光能利用效率数据集

辐射是陆地生态系统能量的主要来源,其利用效率表现为光能利用率,反映了生态系统转化光能、生成有机物质的能力。揭示典型生态系统的辐射及光能利用效率可以为评估区域光能资源及其利用效率提供参考,也为评估区域有机物质固定能力及碳吸收能力提供依据。基于中国陆地生态系统通量观测研究联盟(China FLUX)的长期观测结果及已发表文献的公开数据,构建了2002–2010年中国典型生态系统辐射及光能利用效率数据集,包含51个生态系统126个站点年辐射、光能利用效率及吸收光能利用效率的观测记录。另外,本数据集还包含生态系统代码、年份、经度、纬度、海拔、生态系统类型、年均气温、年总降水量、年均CO2质量浓度、年均叶面积指数、最大叶面积指数等生物气候信息。本数据集可以为评估生态系统生产能力、应对气候变化等方面的研究提供数据支持