基于改进YOLOv5s的离线手写数学符号识别 被引量：2

1

作者 方洪波 万广 +3 位作者 陈忠辉 黄以卫 张文勇 谢本亮 《图学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期387-395,共9页

离线数学符号识别是离线数学表达式识别的前提。针对现有离线符号识别方法只是单纯的对符号进行识别,对离线表达式识别的其他环节未有任何帮助,反而会限制表达式识别,提出一种改进YOLOv5s的离线符号识别方法。首先,根据符号图像小的特点... 离线数学符号识别是离线数学表达式识别的前提。针对现有离线符号识别方法只是单纯的对符号进行识别,对离线表达式识别的其他环节未有任何帮助,反而会限制表达式识别,提出一种改进YOLOv5s的离线符号识别方法。首先,根据符号图像小的特点,用生成对抗网络(GAN)进行数据增强;其次,从符号类别的角度分析,在YOLOv5s模型中引入空间注意力机制,利用全局最大值和全局平均值池化,扩大类别间的差异特征;最后,从符号自身角度分析,引入双向长短期记忆网络(BiLSTM)对符号特征矩阵进行处理,使符号特征具有上下相关联的信息。实验结果表明:改进后的YOLOv5s取得较好离线符号识别效果,有92.47%的识别率,与其他方法进行对比,证明了其有效性和稳健性。同时,能有效避免离线数学表达式识别中错误累积的问题,且能为表达式的结构分析提供有效依据。 展开更多

关键词 离线手写数学符号识别 数据增强 生成对抗网络 空间注意力机制 双向长短期记忆网络

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Al_(0.17)Ga_(0.83)As/GaAs(001)薄膜退火过程的热力学分析 被引量：2

2

作者 王一 杨晨 +6 位作者 郭祥 王继红 刘雪飞 魏节敏 郎啟智 罗子江 丁召 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期33-38,共6页

在As_4束流等效压强为1.2×10^(-3)Pa、退火60 min条件下改变退火温度,对Al_(0.17)Ga_(0.83)As/GaAs薄膜表面平坦化的条件进行了探讨.定量分析了薄膜表面坑、岛与平台的覆盖率和台阶-平台间薄膜粗糙度随退火温度变化的规律,得到最... 在As_4束流等效压强为1.2×10^(-3)Pa、退火60 min条件下改变退火温度,对Al_(0.17)Ga_(0.83)As/GaAs薄膜表面平坦化的条件进行了探讨.定量分析了薄膜表面坑、岛与平台的覆盖率和台阶-平台间薄膜粗糙度随退火温度变化的规律,得到最合适的退火温度为545℃(±1℃);根据退火模型发现退火温度的改变会影响参与熟化的原子的数量,熟化原子比θ正比于退火温度,即θ∝Τ.退火温度540℃条件下退火约60 min,薄膜表面达到基本平坦,推测此时0.20<θ<0.25;退火温度为545℃时,推测退火时间约为55-60 min.本实验得到的结论可以为生长平坦的Al_(0.17)Ga_(0.83)As/GaAs薄膜提供理论与实验指导. 展开更多

关键词 ALGAAS 薄膜 退火

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In原子在GaAs(001)表面的成核与扩散研究 被引量：1

3

作者 王一 丁召 +4 位作者 魏节敏 杨晨 罗子江 王继红 郭祥 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第12期2268-2273,共6页

近年来,半导体量子点特别是InAs量子点的基本物理性质和潜在应用得到了广泛研究。许多研究者利用InAs量子点结构的改变以调制其光电特性。本文采用液滴外延法在GaAs(001)表面沉积了不同沉积量的In(3 ML、4 ML、5 ML),以研究In的成核机... 近年来,半导体量子点特别是InAs量子点的基本物理性质和潜在应用得到了广泛研究。许多研究者利用InAs量子点结构的改变以调制其光电特性。本文采用液滴外延法在GaAs(001)表面沉积了不同沉积量的In(3 ML、4 ML、5 ML),以研究In的成核机制和表面扩散。实验发现,随着In沉积量的增加,液滴尺寸(包括直径、高度)明显增大。不仅如此,在相同的衬底温度下,沉积量越大,液滴密度越大。利用经典成核理论,计算了GaAs(001)表面In液滴形成的临界厚度为0.57 ML,计算的结果与已报道的实验一致。从In原子在表面的迁移和扩散,以及衬底中Ga和液滴中的In之间的原子互混原理解释了In液滴形成和形貌演化的机理。实验中得到的In液滴临界厚度以及In液滴在GaAs(001)上成核机理,可以为制备InAs量子点提供实验指导。 展开更多

关键词 INAS量子点 In沉积量 液滴外延 临界厚度 成核机理 光电特性

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低温下GaAs(001)图形化衬底对In原子扩散机制的影响

4

作者 王一 丁召 +4 位作者 杨晨 罗子江 王继红 李军丽 郭祥 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1081-1086,共6页

通过预先制备的图形化衬底和液滴外延法的结合,利用固体源分子束外延在条纹构图的GaAs(100)衬底上生长InAs纳米结构。发现InAs量子点倾向于形成在靠近平台以及脊上或侧壁上,InAs量子点形貌的变化取决于图案化衬底上In原子受到的扩散限... 通过预先制备的图形化衬底和液滴外延法的结合,利用固体源分子束外延在条纹构图的GaAs(100)衬底上生长InAs纳米结构。发现InAs量子点倾向于形成在靠近平台以及脊上或侧壁上,InAs量子点形貌的变化取决于图案化衬底上In原子受到的扩散限制。随着衬底温度提高和退火时间延长,沟壑底部的几乎所有InAs量子点都逐步消失,而在平台上生长并熟化。基于In原子在图形化衬底下GaAs的成核和扩散,发现了In原子在图形化GaAs表面优先在平台上成核并向上攀爬的机理。基于这个机制,系统讨论了退火时间,衬底温度以及Ehrlich-Schwoebel势垒对In原子在图形化表面的成核和扩散的影响。 展开更多

关键词 图形化衬底 INAS量子点 液滴外延

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基于液滴外延法的Al(In)纳米结构在GaAs(001)的形成机制

5

作者 王一 李志宏 +4 位作者 丁召 杨晨 罗子江 王继红 郭祥 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第12期2225-2231,共7页

采用液滴外延法在GaAs(001)衬底上同时沉积In、Al液滴形成纳米结构,利用原子力显微镜(AFM)对实验样品进行形貌表征,并通过X射线光电子能谱(XPS)与扫描电子显微镜分析In、Al组分比样品表面元素分布。实验结果显示,混合沉积后的表面InAlA... 采用液滴外延法在GaAs(001)衬底上同时沉积In、Al液滴形成纳米结构,利用原子力显微镜(AFM)对实验样品进行形貌表征,并通过X射线光电子能谱(XPS)与扫描电子显微镜分析In、Al组分比样品表面元素分布。实验结果显示,混合沉积后的表面InAlAs纳米结构密度随着In组分的降低而降低,而单个纳米结构的尺寸变大。SEM与XPS测试结果证明表面的In并没有因为衬底温度过高而全部偏析。根据实验结果推测,In&Al液滴同时沉积到表面形成InAl混合液滴。当液滴完全晶化后纳米结构中心出现孔洞,而产生这一现象的主要原因是液滴向下刻蚀。 展开更多

关键词 In&Al混合液滴 GAAS 液滴外延 表面扩散 分子束外延 纳米结构

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过渡金属Fe、Co掺杂二维CuI的第一性原理计算

6

作者 王一 姚登浪 +4 位作者 宋娟 王继红 罗子江 丁召 郭祥 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1112-1116,共5页

基于第一性原理计算,利用OTFG方法计算了本征2D CuI、Fe以及Co掺杂后2D CuI的几何结构以及光电特性。计算结果表明2D CuI的能带结构带隙值为1.61 eV;Co掺杂在2D CuI中引入了两条浅施主能级以及两条深施主能级,从而增加了载流子的浓度;F... 基于第一性原理计算,利用OTFG方法计算了本征2D CuI、Fe以及Co掺杂后2D CuI的几何结构以及光电特性。计算结果表明2D CuI的能带结构带隙值为1.61 eV;Co掺杂在2D CuI中引入了两条浅施主能级以及两条深施主能级,从而增加了载流子的浓度;Fe掺杂后引入了2条施主能级,这意味着Fe掺杂不影响2D CuI的导电性;光学性质的计算表明2D CuI的静态介电常数为2.42,Co以及Fe的掺杂使2D CuI体系静介电常数变大,并且提高了2D CuI在可见光范围内的光吸收特性,降低了2D CuI透射系数。 展开更多

关键词 密度泛函理论 2D CuI 掺杂 电子结构 光学性质

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晶化温度与砷压对Ga在GaAs(001)表面扩散限制的研究

7

作者 王一 丁召 +4 位作者 杨晨 罗子江 王继红 李军丽 郭祥 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期11017-11022,共6页

采用液滴外延技术在平坦GaAs(001)表面上制备GaAs纳米环结构。利用原子力显微镜对其表面形貌进行表征,发现在As压保护下金属Ga液滴晶化过程中,液滴内Ga原子存在向外迁移和向下刻蚀两种扩散行为,且扩散行为均受到衬底温度和As压力大小的... 采用液滴外延技术在平坦GaAs(001)表面上制备GaAs纳米环结构。利用原子力显微镜对其表面形貌进行表征,发现在As压保护下金属Ga液滴晶化过程中,液滴内Ga原子存在向外迁移和向下刻蚀两种扩散行为,且扩散行为均受到衬底温度和As压力大小的影响。其中As压主要影响Ga原子在表面横向扩散,而衬底温度主要影响Ga原子在纵向刻蚀扩散。根据量子环结构形貌演变趋势分析了圆盘半径ΔR、R_(p)与沉积量的关系,得出形成扩散盘的Ga临界沉积量为10 mL,并总结出采用降温结晶方式制备GaAs同心量子环的工艺方法。 展开更多

关键词 Ga液滴 液滴外延 量子环 分子束外延

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零砷压下Ga液滴在AlGaAs表面扩散行为的研究

8

作者 王一 魏节敏 +6 位作者 郭祥 马明明 汤佳伟 王继红 罗子江 杨晨 丁召 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第5期856-860,共5页

本文研究了Ga液滴在Al0.4Ga0.6As表面的扩散行为.在衬底温度为380℃时,在Al0.4Ga0.6As薄膜上沉积3MLGa液滴;在零砷压下,通过改变退火时间(0s,150s,300s,450s,600s)观察液滴形貌变化,利用剖面线、坑洞和液滴的比例变化分析发现液滴高度... 本文研究了Ga液滴在Al0.4Ga0.6As表面的扩散行为.在衬底温度为380℃时,在Al0.4Ga0.6As薄膜上沉积3MLGa液滴;在零砷压下,通过改变退火时间(0s,150s,300s,450s,600s)观察液滴形貌变化,利用剖面线、坑洞和液滴的比例变化分析发现液滴高度随时间延长越来越低,直至形成坑洞,Ga液滴内部的原子在Al0.4Ga0.6As表面上首先向外扩散,而后与表面As原子结合成环,约在退火时间到500s时扩散模式逐步变化为向下溶蚀.利用公式计算出最初Ga覆盖率约为2.6ML,并且在380℃下Ga液滴在Al0.4Ga0.6As表面的液滴消耗速率为0.0065ML/s. 展开更多

关键词 Ga液滴 扩散 Al0.4Ga0.6As

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过渡金属掺杂对二维TiSi_(2)N_(4)的电子结构及光学性质影响

9

作者 李雷 王一 +2 位作者 王广 张正丽 丁召 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11024-11030,共7页

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理研究Co、Fe、Ni替位掺杂2D TiSi_(2)N_(4)后的晶体结构、电学性质以及光学性质。本征2D TiSi_(2)N_(4)的带隙为2.799 eV,为间接带隙半导体,且通过3种金属掺杂后变为直接带隙半导体;自旋向下的能带主... 基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理研究Co、Fe、Ni替位掺杂2D TiSi_(2)N_(4)后的晶体结构、电学性质以及光学性质。本征2D TiSi_(2)N_(4)的带隙为2.799 eV,为间接带隙半导体,且通过3种金属掺杂后变为直接带隙半导体;自旋向下的能带主要贡献来自于N-p轨道,Co、Ni掺杂后的2D TiSi_(2)N_(4)在禁带中分别引入2条和4条施主杂质能级,使得禁带宽度变窄,增加载流子浓度,但并不影响2D TiSi_(2)N_(4)的导电性;通过Co、Fe、Ni掺杂后的TiSi_(2)N_(4)在可见光和部分紫外光波段吸收能力得到显著增强,对紫外光的反射能力有所减弱;另外,通过对Fe、Ni掺杂2D TiSi_(2)N_(4)的SLME效率的计算,发现二者均可作为1μm厚度的太阳能电池中吸收层的可选材料。 展开更多

关键词 密度泛函理论 2D TiSi_(2)N_(4) 掺杂 电学性质 光学性质

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AlxGa1-xAs材料结构与物理特性的第一性原理研究 被引量：1

10

作者 宋娟 丁召 +5 位作者 张振东 郭祥 魏节敏 王继红 罗子江 王一 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第5期824-832,共9页

基于密度泛函理论,对Al组分由0~1变化时AlxGa1-xAs体系的晶体结构、差分电荷密度、光电性质以及热力学性质进行第一性原理计算。得到AlxGa1-xAs体系的晶格常数a与Al组分x之间呈线性增加关系。能带结构图显示其禁带宽度将随掺入Al组分x... 基于密度泛函理论,对Al组分由0~1变化时AlxGa1-xAs体系的晶体结构、差分电荷密度、光电性质以及热力学性质进行第一性原理计算。得到AlxGa1-xAs体系的晶格常数a与Al组分x之间呈线性增加关系。能带结构图显示其禁带宽度将随掺入Al组分x的增加而变大,并且当x≥0.5时,体系能带由直接带隙变为间接带隙。静介电系数ε1(0)随掺入Al组分增加而减小,吸收系数带边随x增大而发生蓝移现象。由材料体系的德拜温度随Al组分的变化情况可知,Al组分增加,体系的声速和弹性劲度常数也相应地增大,高温时比热容的非线性增大是单位质量内AlxGa1-xAs的原胞数非线性增加所导致。通过分析不同Al组分下AlxGa1-xAs体系的光电特征、热力学性质,从而为AlxGa1-xAs在光电子器件以及太阳能电池等方面的应用以及后续的深入研究打下理论基础。 展开更多

关键词 第一性原理 晶格常数 电子结构 光学性质 热力学性质

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Ni、Cu掺杂二维CuI结构的第一性原理计算

11

作者 王一 宋娟 +3 位作者 黄泽琛 江玉琪 罗珺茜 郭祥 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1202-1207,共6页

基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理OTFG赝势法,研究了本征CuI、二维CuI以及二维CuI掺杂Ni、Cu后的晶体结构、电子结构以及光学性质。结果表明:Ni、Cu掺杂后的二维CuI发生晶格畸变,晶格常数变大,并在二维CuI禁带中引入杂质能级,... 基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理OTFG赝势法,研究了本征CuI、二维CuI以及二维CuI掺杂Ni、Cu后的晶体结构、电子结构以及光学性质。结果表明:Ni、Cu掺杂后的二维CuI发生晶格畸变,晶格常数变大,并在二维CuI禁带中引入杂质能级,导致禁带变窄。掺杂Ni、Cu使得费米能级上移进入导带,增强了CuI的金属性质。此外,掺杂Ni后的二维CuI存在自旋极化,体系表现出半金属性质。光学性质计算结果表明:掺杂后的二维CuI介电函数虚部主峰出现红移,吸收系数显著提高,并且很好地改善了其在可见光区的光学跃迁特性。对Ni、Cu掺杂的二维CuI体系的电子结构及光学性质的分析为CuI半导体材料在光电子器件区域的应用提供了理论基础。 展开更多

关键词 二维CuI 掺杂 电子结构 光学性质 第一性原理

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Cu-N共掺β-Ga_(2)O_(3)的光电性质的第一性原理计算

12

作者 宋娟 王一 +2 位作者 郭祥 罗子江 王继红 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第2期27-32,共6页

基于密度泛函理论,本文通过OTFG赝势方法计算了本征β-Ga_(2)O_(3)以及Cu-N共掺后β-Ga_(2)O_(3)的晶格常数、电子结构以及光学特性.计算结果表明本征β-Ga_(2)O_(3)的禁带宽度为4.5 eV;Cu和N掺入β-Ga_(2)O_(3)后属于受主杂质,并且引... 基于密度泛函理论,本文通过OTFG赝势方法计算了本征β-Ga_(2)O_(3)以及Cu-N共掺后β-Ga_(2)O_(3)的晶格常数、电子结构以及光学特性.计算结果表明本征β-Ga_(2)O_(3)的禁带宽度为4.5 eV;Cu和N掺入β-Ga_(2)O_(3)后属于受主杂质,并且引入了深受主能级,这表明Cu-N共掺后β-Ga_(2)O_(3)变为p型半导体材料;光学性质计算结果表明本征β-Ga_(2)O_(3)的静介电函数为2.5,掺杂后β-Ga_(2)O_(3)的静介电函数增大,对电荷的存储能力增强;此外,Cu-N的共掺对β-Ga_(2)O_(3)的吸收系数、反射率在能量较低的区域的影响较大,而对能量较高的区域影响较小. 展开更多

关键词 密度泛函理论 β-Ga_(2)O_(3) 电子结构 光学性质

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