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Micro-LED全彩显示中量子点膜层制备及光转换效率优化
被引量:
7
1
作者
卢子元
庄永漳
+7 位作者
仉旭
王涛
谭毅
王倩静
张晓东
蔡勇
张宝顺
张晶
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期421-429,共9页
将表面配体改性的CdSe/ZnS量子点(Quantum dots)和光刻胶混合,进而采用光刻工艺在InGaN/GaN蓝光Micro-LED上实现了最小尺寸为3μm的高分辨率、高光效的量子点颜色转换膜层。同时系统研究了不同厚度和混合比例的量子点膜层的吸收/发射光...
将表面配体改性的CdSe/ZnS量子点(Quantum dots)和光刻胶混合,进而采用光刻工艺在InGaN/GaN蓝光Micro-LED上实现了最小尺寸为3μm的高分辨率、高光效的量子点颜色转换膜层。同时系统研究了不同厚度和混合比例的量子点膜层的吸收/发射光谱及光致发光量子产率(PLQY)。为优化光转换效率,量子点膜层中加入了TiO_(2)散射粒子以提高蓝光的吸收效率。更进一步地,经过设计引入分布式布拉格反射镜(DBR),使得未被吸收的蓝光光子回弹到量子点转换膜层,这不仅提升了蓝光吸收效率,也增强了转换色彩的饱和度。同时采用了热激发方式来提升量子点的光致发光量子产率。为得到更高的显示对比度和色彩饱和度,引入黑色光阻矩阵来削弱临近图形之间的颜色串扰。实验结果表明,该量子点膜层可以用光刻技术实现高分辨率、高光效的颜色转换图层,为单片全彩化Micro-LED显示的发展提供了新颖可靠的技术路线。
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关键词
Micro-LED
量子点
分布式
布拉格
反射镜
(
dbr
)
颜色转换
散射粒子
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职称材料
增厚DBR型894 nm窄线宽VCSEL
2
作者
范屹梁
孙玉润
+3 位作者
付秋雪
于淑珍
仇伯仓
董建荣
《半导体技术》
CAS
北大核心
2024年第5期449-454,共6页
垂直腔面发射激光器(VCSEL)是芯片级原子钟(CSAC)的主流光源,其光束质量会影响CSAC的各项性能。扩展VCSEL内部有效腔长能够以压缩冷腔线宽的方式压窄器件最终辐射激光的线宽,从而可以减小CSAC短时间内的计时频率噪声。根据所计算的VCSE...
垂直腔面发射激光器(VCSEL)是芯片级原子钟(CSAC)的主流光源,其光束质量会影响CSAC的各项性能。扩展VCSEL内部有效腔长能够以压缩冷腔线宽的方式压窄器件最终辐射激光的线宽,从而可以减小CSAC短时间内的计时频率噪声。根据所计算的VCSEL表面反射谱,将VCSEL中4层下分布式布拉格反射镜(DBR)的厚度由常规的四分之一波长增加至404 nm,压缩了VCSEL冷腔线宽,并生长了对应的外延结构,制备了通过增厚DBR扩展有效腔长的894 nm窄线宽VCSEL。测试结果表明,研制的VCSEL在90℃下波长为893.1 nm,功率为0.335 mW,线宽约为32 MHz,且具有稳定的偏振特性。
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关键词
垂直腔面发射激光器(VCSEL)
芯片级原子钟(CSAC)
有效腔长
分布式
布拉格
反射镜
(
dbr
)
线宽
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职称材料
表面菱形孔795 nm VCSEL的偏振特性
3
作者
付秋雪
孙玉润
+3 位作者
于淑珍
范屹梁
仇伯仓
董建荣
《半导体技术》
CAS
北大核心
2024年第7期609-617,共9页
795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷基芯片级原子钟(Rb-CSAC)的光源,其输出光的偏振不稳定会降低Rb-CSAC的稳定度和精确度。为了满足Rb-CSAC对795 nm VCSEL偏振稳定的需求,设计了一种具有表面菱形孔的偏振稳定的795 nm VCSEL。通过...
795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷基芯片级原子钟(Rb-CSAC)的光源,其输出光的偏振不稳定会降低Rb-CSAC的稳定度和精确度。为了满足Rb-CSAC对795 nm VCSEL偏振稳定的需求,设计了一种具有表面菱形孔的偏振稳定的795 nm VCSEL。通过有限时域差分(FDTD)法计算了VCSEL的偏振特性,结果表明VCSEL的顶部分布式布拉格反射镜(DBR)在表面菱形孔的长轴和短轴方向具有不同的反射率。反射率高的偏振模式阈值增益低,成为VCSEL优先激射的主导偏振模式。为进一步提高VCSEL的偏振抑制比(OPSR),将VCSEL的氧化孔制作成尺寸为5.5μm×4.1μm的菱形。对不同长、短轴的表面菱形孔795 nm VCSEL进行偏振测试,结果表明,当表面菱形孔的尺寸为4μm×6μm,且菱形氧化孔的长轴与表面菱形孔的长轴相互垂直时,VCSEL的OPSR可达到16.22 dB。
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关键词
垂直腔面发射激光器(VCSEL)
表面菱形孔
偏振控制
芯片级原子钟(CSAC)
分布式
布拉格
反射镜
(
dbr
)
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职称材料
基于DBR结构的蓝光及白光GaN LED的制备及光学性能改善
被引量:
1
4
作者
胡涛
朱友华
+2 位作者
钟岱山
王美玉
李毅
《半导体技术》
CAS
北大核心
2023年第1期18-24,共7页
为改善GaN基发光二极管(LED)的光学性能,设计并制备了具有高反射率与宽反射带宽的SiO_(2)/Ti3O5分布式布拉格反射镜(DBR)结构的蓝光和白光GaN LED。制备了具有不同周期数的DBR结构,其中,17周期DBR结构在400~660 nm波长内平均反射率超过9...
为改善GaN基发光二极管(LED)的光学性能,设计并制备了具有高反射率与宽反射带宽的SiO_(2)/Ti3O5分布式布拉格反射镜(DBR)结构的蓝光和白光GaN LED。制备了具有不同周期数的DBR结构,其中,17周期DBR结构在400~660 nm波长内平均反射率超过99.3%,其反射带宽度达到231 nm。测试并比较了封装后的基于DBR结构的LED芯片的电学与光学特性。通过电流-光输出功率(I-L)特性测试,发现具有17周期DBR结构的蓝光LED的光输出功率比5周期的提升了6.7%,而白光LED的光输出功率则提升了9.7%。在约100 mA的直流注入电流下,蓝光和白光LED的最大光输出功率分别达到134.9 mW和108.4 mW。
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关键词
GaN发光二极管(LED)
离子辅助沉积
分布式
布拉格
反射镜
(
dbr
)
光输出功率
平均
反射
率
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职称材料
题名
Micro-LED全彩显示中量子点膜层制备及光转换效率优化
被引量:
7
1
作者
卢子元
庄永漳
仉旭
王涛
谭毅
王倩静
张晓东
蔡勇
张宝顺
张晶
机构
长春理工大学光电工程学院
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米加工平台
中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期421-429,共9页
基金
国家自然科学基金(U1830112)
江苏省自然科学基金(BK20191195)资助项目。
文摘
将表面配体改性的CdSe/ZnS量子点(Quantum dots)和光刻胶混合,进而采用光刻工艺在InGaN/GaN蓝光Micro-LED上实现了最小尺寸为3μm的高分辨率、高光效的量子点颜色转换膜层。同时系统研究了不同厚度和混合比例的量子点膜层的吸收/发射光谱及光致发光量子产率(PLQY)。为优化光转换效率,量子点膜层中加入了TiO_(2)散射粒子以提高蓝光的吸收效率。更进一步地,经过设计引入分布式布拉格反射镜(DBR),使得未被吸收的蓝光光子回弹到量子点转换膜层,这不仅提升了蓝光吸收效率,也增强了转换色彩的饱和度。同时采用了热激发方式来提升量子点的光致发光量子产率。为得到更高的显示对比度和色彩饱和度,引入黑色光阻矩阵来削弱临近图形之间的颜色串扰。实验结果表明,该量子点膜层可以用光刻技术实现高分辨率、高光效的颜色转换图层,为单片全彩化Micro-LED显示的发展提供了新颖可靠的技术路线。
关键词
Micro-LED
量子点
分布式
布拉格
反射镜
(
dbr
)
颜色转换
散射粒子
Keywords
Micro-LED
quantum dot
distributed Bragg reflector(
dbr
)
color conversion
scattering particles
分类号
O482.31 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
增厚DBR型894 nm窄线宽VCSEL
2
作者
范屹梁
孙玉润
付秋雪
于淑珍
仇伯仓
董建荣
机构
中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室
泉州信息工程学院电子与通信工程学院
出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2024年第5期449-454,共6页
文摘
垂直腔面发射激光器(VCSEL)是芯片级原子钟(CSAC)的主流光源,其光束质量会影响CSAC的各项性能。扩展VCSEL内部有效腔长能够以压缩冷腔线宽的方式压窄器件最终辐射激光的线宽,从而可以减小CSAC短时间内的计时频率噪声。根据所计算的VCSEL表面反射谱,将VCSEL中4层下分布式布拉格反射镜(DBR)的厚度由常规的四分之一波长增加至404 nm,压缩了VCSEL冷腔线宽,并生长了对应的外延结构,制备了通过增厚DBR扩展有效腔长的894 nm窄线宽VCSEL。测试结果表明,研制的VCSEL在90℃下波长为893.1 nm,功率为0.335 mW,线宽约为32 MHz,且具有稳定的偏振特性。
关键词
垂直腔面发射激光器(VCSEL)
芯片级原子钟(CSAC)
有效腔长
分布式
布拉格
反射镜
(
dbr
)
线宽
Keywords
vertical cavity surface emitting laser(VCSEL)
chip⁃scale atomic clock(CSAC)
effective cavity length
distributed Bragg reflector(
dbr
)
linewidth
分类号
TN365 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
表面菱形孔795 nm VCSEL的偏振特性
3
作者
付秋雪
孙玉润
于淑珍
范屹梁
仇伯仓
董建荣
机构
中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室
泉州信息工程学院电子与通信工程学院
出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2024年第7期609-617,共9页
文摘
795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷基芯片级原子钟(Rb-CSAC)的光源,其输出光的偏振不稳定会降低Rb-CSAC的稳定度和精确度。为了满足Rb-CSAC对795 nm VCSEL偏振稳定的需求,设计了一种具有表面菱形孔的偏振稳定的795 nm VCSEL。通过有限时域差分(FDTD)法计算了VCSEL的偏振特性,结果表明VCSEL的顶部分布式布拉格反射镜(DBR)在表面菱形孔的长轴和短轴方向具有不同的反射率。反射率高的偏振模式阈值增益低,成为VCSEL优先激射的主导偏振模式。为进一步提高VCSEL的偏振抑制比(OPSR),将VCSEL的氧化孔制作成尺寸为5.5μm×4.1μm的菱形。对不同长、短轴的表面菱形孔795 nm VCSEL进行偏振测试,结果表明,当表面菱形孔的尺寸为4μm×6μm,且菱形氧化孔的长轴与表面菱形孔的长轴相互垂直时,VCSEL的OPSR可达到16.22 dB。
关键词
垂直腔面发射激光器(VCSEL)
表面菱形孔
偏振控制
芯片级原子钟(CSAC)
分布式
布拉格
反射镜
(
dbr
)
Keywords
vertical cavity surface emitting laser(VCSEL)
surface rhombus hole
polarization control
chip scale atomic clock(CSAC)
distributed Braggreflector(
dbr
)
分类号
TN248.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于DBR结构的蓝光及白光GaN LED的制备及光学性能改善
被引量:
1
4
作者
胡涛
朱友华
钟岱山
王美玉
李毅
机构
南通大学信息科学技术学院
出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2023年第1期18-24,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(61874168)
江苏省产学研项目(BY2022236)
企业横向项目(21ZH626,22ZH003)。
文摘
为改善GaN基发光二极管(LED)的光学性能,设计并制备了具有高反射率与宽反射带宽的SiO_(2)/Ti3O5分布式布拉格反射镜(DBR)结构的蓝光和白光GaN LED。制备了具有不同周期数的DBR结构,其中,17周期DBR结构在400~660 nm波长内平均反射率超过99.3%,其反射带宽度达到231 nm。测试并比较了封装后的基于DBR结构的LED芯片的电学与光学特性。通过电流-光输出功率(I-L)特性测试,发现具有17周期DBR结构的蓝光LED的光输出功率比5周期的提升了6.7%,而白光LED的光输出功率则提升了9.7%。在约100 mA的直流注入电流下,蓝光和白光LED的最大光输出功率分别达到134.9 mW和108.4 mW。
关键词
GaN发光二极管(LED)
离子辅助沉积
分布式
布拉格
反射镜
(
dbr
)
光输出功率
平均
反射
率
Keywords
GaN light emitting diode(LED)
ion assisted deposition
distributed Bragg reflector(
dbr
)
light output power
average reflectivity
分类号
TN364.2 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Micro-LED全彩显示中量子点膜层制备及光转换效率优化
卢子元
庄永漳
仉旭
王涛
谭毅
王倩静
张晓东
蔡勇
张宝顺
张晶
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
7
下载PDF
职称材料
2
增厚DBR型894 nm窄线宽VCSEL
范屹梁
孙玉润
付秋雪
于淑珍
仇伯仓
董建荣
《半导体技术》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
表面菱形孔795 nm VCSEL的偏振特性
付秋雪
孙玉润
于淑珍
范屹梁
仇伯仓
董建荣
《半导体技术》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
4
基于DBR结构的蓝光及白光GaN LED的制备及光学性能改善
胡涛
朱友华
钟岱山
王美玉
李毅
《半导体技术》
CAS
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
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