高性能SOI基GePIN波导光电探测器的制备及特性研究 被引量：4

1

作者 王尘 许怡红 +1 位作者 李成 林海军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期289-294,共6页

本文报道了在SOI衬底上外延高质量单晶Ge薄膜并制备高性能不同尺寸Ge PIN波导光电探测器.通过采用原子力显微镜、X射线衍射、拉曼散射光谱表征外延Ge薄膜的表面形貌、晶体质量以及应变参数,结果显示外延Ge薄膜中存在约0.2%左右的张应变... 本文报道了在SOI衬底上外延高质量单晶Ge薄膜并制备高性能不同尺寸Ge PIN波导光电探测器.通过采用原子力显微镜、X射线衍射、拉曼散射光谱表征外延Ge薄膜的表面形貌、晶体质量以及应变参数,结果显示外延Ge薄膜中存在约0.2%左右的张应变,且表面平整,粗糙度为1.12 nm.此外,通过暗电流、光响应度以及3 dB带宽的测试来研究波导探测器的性能,结果表明尺寸为4μm×20μm波导探测器在-1 V的反向偏压下暗电流密度低至75 mA/cm^2,在1.55μm波长处的响应度为0.58 A/W,在-2 V的反向偏压下的3 dB带宽为5.5 GHz. 展开更多

关键词 外延 锗 波导 光电探测器

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提高单层GeSe对H_(2)O气体传感性能的第一性原理研究

2

作者 庄芹芹 杨伟煌 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第4期73-78,共6页

采用第一性原理计算方法,通过在单层GeSe上施加双轴向应变、外加电场、掺Ag等途径来探索提高单层GeSe对H_(2)O分子传感性能的有效方法,并从微观角度阐明内在机理.计算结果表明,-1.0 V/的外加电场能有效降低H_(2)O分子在单层GeSe的吸附... 采用第一性原理计算方法,通过在单层GeSe上施加双轴向应变、外加电场、掺Ag等途径来探索提高单层GeSe对H_(2)O分子传感性能的有效方法,并从微观角度阐明内在机理.计算结果表明,-1.0 V/的外加电场能有效降低H_(2)O分子在单层GeSe的吸附能并使二者之间的电荷转移量增加11倍,显著提高了单层GeSe对H_(2)O分子的响应速度和敏感性.研究结果为进一步设计并制成二维GeSe基湿度传感器提供了理论依据. 展开更多

关键词 单层GeSe 第一性原理计算 气体传感 应变 外加电场 掺Ag

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掺Nd^(3+)混晶全固态激光器研究进展

3

作者 崔琴 林洪沂 黄晓桦 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期483-494,共12页

基于钕离子掺杂(Nd^(3+))的石榴石激光增益介质,为固体激光器的发展带来了新的研究方向。本文结合相关工作,详细全面地叙述了近年来掺钕混晶全固态激光器在单波长激光输出、多波长激光输出和脉冲激光输出方面的研究现状。以Nd∶LuYAG、N... 基于钕离子掺杂(Nd^(3+))的石榴石激光增益介质,为固体激光器的发展带来了新的研究方向。本文结合相关工作,详细全面地叙述了近年来掺钕混晶全固态激光器在单波长激光输出、多波长激光输出和脉冲激光输出方面的研究现状。以Nd∶LuYAG、Nd∶GdYAG和Nd∶GdLuAG为主要研究对象,分析总结了这三种混晶的研究价值,展望了Nd^(3+)掺杂石榴石混合晶体的发展前景。 展开更多

关键词 Nd∶LuYAG Nd∶GdYAG Nd∶GdLuAG 混晶全固态激光器 被动调Q

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氧气退火温度对室温脉冲激光沉积氧化镓薄膜特性的影响 被引量：2

4

作者 王尘 张宇超 +5 位作者 范伟航 李世韦 张小英 林海军 连水养 朱文章 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期255-262,共8页

高质量氧化镓薄膜的获得是实现高性能氧化镓电子和光电子器件的重要前提条件之一。采用脉冲激光沉积技术,在室温下蓝宝石衬底上沉积氧化镓薄膜,并在氧气氛围下进行不同温度的退火,研究氧化镓薄膜特性的变化规律。结果表明:室温下沉积的... 高质量氧化镓薄膜的获得是实现高性能氧化镓电子和光电子器件的重要前提条件之一。采用脉冲激光沉积技术,在室温下蓝宝石衬底上沉积氧化镓薄膜,并在氧气氛围下进行不同温度的退火,研究氧化镓薄膜特性的变化规律。结果表明:室温下沉积的氧化镓薄膜为非晶态,随着退火温度的升高,薄膜结晶程度变高,禁带宽度变大;退火前后氧化镓薄膜中都存在两种氧化价态镓,说明薄膜处于晶格氧缺失的状态;随着退火温度的升高,低价态镓比例减少,晶格氧的比例增加,薄膜质量升高;然而,过高的退火温度导致衬底中的铝扩散进入薄膜,薄膜质量变差,室温下生长的薄膜质量较差且与衬底之间的热膨胀系数和晶格失配,导致氧化镓薄膜高温退火时出现开裂的现象。 展开更多

关键词 薄膜 氧化镓薄膜 脉冲激光沉积 氧气退火温度 薄膜特性

原文传递

双轴向应变对单层GeSe气体传感特性的影响 被引量：2

5

作者 卢群林 杨伟煌 +2 位作者 熊飞兵 林海峰 庄芹芹 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第19期239-247,共9页

采用第一性原理计算方法,通过在吸附了H2,H2O,CO,NH3,NO,NO2等气体分子的单层GeSe上施加–8%—8%的双轴向应变,从微观角度阐明应变对吸附体系电子性质的影响及其内在机理.计算结果表明,对于CO,NH3和NO气体分子在–8%—8%,以及NO2分子在... 采用第一性原理计算方法,通过在吸附了H2,H2O,CO,NH3,NO,NO2等气体分子的单层GeSe上施加–8%—8%的双轴向应变,从微观角度阐明应变对吸附体系电子性质的影响及其内在机理.计算结果表明,对于CO,NH3和NO气体分子在–8%—8%,以及NO2分子在–8%—6%的双轴向应变范围内,单层GeSe具备成为气体传感器的应用潜力.较大的压缩应变(–6%—–8%)有助于提高单层GeSe对CO和NO气体的响应速度和敏感性. 展开更多

关键词 气体传感 应变 单层GeSe 第一性原理

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硅缓冲层提高选区外延生长硅基锗薄膜质量 被引量：1

6

作者 许怡红 王尘 +1 位作者 陈松岩 李成 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第4期297-301,共5页

研究了Si缓冲层对选区外延Si基Ge薄膜的晶体质量的影响。利用超高真空化学气相沉积系统,结合低温Ge缓冲层和选区外延技术,通过插入Si缓冲层,在Si/SiO_2图形衬底上选择性外延生长Ge薄膜。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子... 研究了Si缓冲层对选区外延Si基Ge薄膜的晶体质量的影响。利用超高真空化学气相沉积系统,结合低温Ge缓冲层和选区外延技术,通过插入Si缓冲层,在Si/SiO_2图形衬底上选择性外延生长Ge薄膜。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了Ge薄膜的晶体质量和表面形貌。测试结果表明,选区外延Ge薄膜的晶体质量比无图形衬底外延得到薄膜的晶体质量要高;选区外延Ge薄膜前插入Si缓冲层得到Ge薄膜具有较低的XRD曲线半高宽以及表面粗糙度,位错密度低至5.9×10~5/cm^2,且薄膜经过高低温循环退火后,XRD曲线半高宽和位错密度进一步降低。通过插入Si缓冲层可提高选区外延Si基Ge薄膜的晶体质量,该技术有望应用于Si基光电集成。 展开更多

关键词 硅缓冲层 锗(Ge) 选区外延生长 超高真空化学气相沉积 退火

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Au纳米颗粒结构参数优化制备高性能纳米晶存储器

7

作者 许怡红 陈松岩 李成 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第6期448-454,共7页

高性能纳米晶存储器是下一代非易失性存储器的潜在候选者,而纳米颗粒结构参数严重影响纳米晶存储器的性能。结合射频磁控溅射和快速热退火技术制备了四组不同平均尺寸和数密度的Au纳米颗粒,颗粒平均尺寸为4.6~17.3 nm,数密度为1.4×... 高性能纳米晶存储器是下一代非易失性存储器的潜在候选者,而纳米颗粒结构参数严重影响纳米晶存储器的性能。结合射频磁控溅射和快速热退火技术制备了四组不同平均尺寸和数密度的Au纳米颗粒,颗粒平均尺寸为4.6~17.3 nm,数密度为1.4×10^(11)~1×10^(12)cm^(-2)。而后在此基础上以Au纳米颗粒作为器件的存储层,制备了四组Al/TaN/HfO_(2)/Au-纳米晶(NC)/SiO_(2)/Si结构的纳米晶存储器,研究并分析了不同结构参数Au纳米颗粒对器件存储性能的影响。结果表明,当Au纳米颗粒平均尺寸约为8 nm、数密度约为6.3×10^(11)cm^(-2)时,纳米晶存储器在±12 V的扫描电压范围内获得了高达11.8 V的存储窗口,存储容量最大,且预计器件在10年后的电荷损失率约为24%,具有较好的电荷保持特性。 展开更多

关键词 金纳米颗粒 结构参数 存储窗口 高性能纳米晶存储器 存储层

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亚禁带光照对CdZnTe晶体中晶界电场分布的影响

8

作者 陈伟龙 郭榕榕 +3 位作者 仝钰申 刘莉莉 周圣岚 林金海 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期212-219,共8页

晶界是限制CdZnTe核辐射成像探测器大面积应用的主要缺陷之一.为了探究改善晶界附近电场分布特性的方式,本文采用Silvaco TCAD从理论上研究了亚禁带光照对于含晶界CdZnTe探测器内电场分布的影响.仿真结果表明,在无偏压下,亚禁带光照能... 晶界是限制CdZnTe核辐射成像探测器大面积应用的主要缺陷之一.为了探究改善晶界附近电场分布特性的方式,本文采用Silvaco TCAD从理论上研究了亚禁带光照对于含晶界CdZnTe探测器内电场分布的影响.仿真结果表明,在无偏压下,亚禁带光照能使得晶界势垒降低,从而减小对载流子传输的阻碍作用.在外加偏压下,亚禁带光照使得晶界引起的电场死区消失,使其电场分布趋向于线性分布.同时研究了不同波长和不同强度的亚禁带光照对于晶界电场分布的影响,结果表明光强低于1×10^(-9)W/cm^(2)时,亚禁带光照对于CdZnTe晶体的电场无调节作用.而在波长850 nm,光强1×10^(-7)W/cm^(2)的亚禁带光照下,实现了更平坦地电场分布,因此可有效地提高器件的载流子收集效率.仿真结果为调节晶界电场分布提供了理论指导. 展开更多

关键词 CDZNTE 晶界 Silvaco 亚禁带光照

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媒质所受磁场力和磁力矩的分析 被引量：1

9

作者 骆超艺 《大学物理》 2020年第12期28-31,共4页

指出现有方法计算磁力存在的问题.推导了作用于媒质的磁场力和磁力矩计算公式,可用于分析媒质在磁场作用下的形变和运动趋势,并给出应用实例.本文进一步完善麦克斯韦应力公式,在一定程度上弥补虚位移法的不足,同时为法拉第观点和等效磁... 指出现有方法计算磁力存在的问题.推导了作用于媒质的磁场力和磁力矩计算公式,可用于分析媒质在磁场作用下的形变和运动趋势,并给出应用实例.本文进一步完善麦克斯韦应力公式,在一定程度上弥补虚位移法的不足,同时为法拉第观点和等效磁荷法提供理论印证. 展开更多

关键词 磁场力 磁力矩 磁介质

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银/铜双原子MACE法制备单晶黑硅

10

作者 黄燕华 张子启 +1 位作者 陈松岩 张小英 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期987-993,共7页

本文采用两步Ag/Cu双原子金属辅助化学腐蚀(MACE)法,在25℃和50℃单晶硅表面制备纳米陷光结构。实验探讨了刻蚀时间和Ag/Cu原子的摩尔比对制备的黑硅表面结构形貌和反射率的影响,实验得到Ag/Cu双原子MACE法制备的的黑硅比Ag单原子和Cu... 本文采用两步Ag/Cu双原子金属辅助化学腐蚀(MACE)法,在25℃和50℃单晶硅表面制备纳米陷光结构。实验探讨了刻蚀时间和Ag/Cu原子的摩尔比对制备的黑硅表面结构形貌和反射率的影响,实验得到Ag/Cu双原子MACE法制备的的黑硅比Ag单原子和Cu单原子MACE法制备的黑硅具有更好的表面抗反射。这是由于Ag/Cu双原子的协同催化腐蚀,使得黑硅表面具有较为均匀分布的横向和竖向共存的复合孔洞结构。研究结果表明,纵横交错的复合孔洞结构具有良好的陷光效果,当Ag/Cu原子摩尔比为1∶5,腐蚀时间为10 min时,黑硅表面的反射率达到最低,为4%以下。而对于重掺硅衬底,Ag/Cu双原子辅助腐蚀得到的黑硅表面孔洞为均匀规整的倒金字塔结构,其反射率达到2%以下。 展开更多

关键词 金属辅助化学腐蚀 银铜催化 黑硅 纳米结构 表面减反

原文传递

GW/cm^2量级飞秒脉冲倍频的宽谱谐波产生

11

作者 黄章超 张文定 +6 位作者 林洪沂 许英朝 沈汉鑫 阮剑剑 孙栋 王衡 朱文章 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期373-381,共9页

使用含镁摩尔分数为5%的掺镁铌酸锂晶体对57.4fs脉冲在1550nm通信波段进行了Ⅰ型(o+o-e)和0型(e+e-e)的倍频对比实验。对于Ⅰ型倍频,在4.3GW/cm^2的峰值功率密度下得到了谱宽为28nm、脉宽为79fs的谐波脉冲,转换效率最高达54%;对于0型倍... 使用含镁摩尔分数为5%的掺镁铌酸锂晶体对57.4fs脉冲在1550nm通信波段进行了Ⅰ型(o+o-e)和0型(e+e-e)的倍频对比实验。对于Ⅰ型倍频,在4.3GW/cm^2的峰值功率密度下得到了谱宽为28nm、脉宽为79fs的谐波脉冲,转换效率最高达54%;对于0型倍频,在3.7GW/cm^2的峰值功率密度下得到了谱宽为2.1nm的谐波脉冲,转换效率最高为40%。分别从飞秒脉冲多波长成分的相位匹配(频域)和基波与谐波脉冲的群速度匹配(时域)两个角度,对倍频过程中基波脉冲和谐波脉冲的演变进行了详细分析。发现同时满足多波长成分相位匹配时,传播中谐波的谱宽能维持不变;而仅满足中心波长相位匹配时,谐波光谱则随着传播长度的增加而逐渐变窄。 展开更多

关键词 超快光学 Ⅰ型倍频 飞秒脉冲 群速度匹配 掺镁铌酸锂

原文传递

强散射介质中0π脉冲的受激拉曼光谱

12

作者 孙栋 Dhayal Suman +1 位作者 林洪沂 Rostovtsev Yuri 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期402-407,共6页

拉曼光谱由于具有响应速度快,灵敏度高,不侵入待测物质等特点,近年来在生物和医学检测及成像领域的应用受到了较多的关注.然而,生物活组织往往具有较强的散射特性,影响受激拉曼光谱的成像质量.为了提高受激拉曼光谱的成像质量,引入脉冲... 拉曼光谱由于具有响应速度快,灵敏度高,不侵入待测物质等特点,近年来在生物和医学检测及成像领域的应用受到了较多的关注.然而,生物活组织往往具有较强的散射特性,影响受激拉曼光谱的成像质量.为了提高受激拉曼光谱的成像质量,引入脉冲波形技术,采用对拉曼散射具有较高敏感性的0π脉冲为斯托克斯脉冲,利用离散偶极矩近似方法,对强散射介质中的脉冲传输进行数值模拟.研究发现:在多次散射的作用下,尽管激光脉冲强度随着其在介质中的传输距离增大而衰减,但受益于0π脉冲的特性,输出信号在双光子共振时的强度将增强2倍左右,为提高强散射介质中的受激拉曼光谱质量提供了一个新的可能. 展开更多

关键词 受激拉曼光谱 相干散射 脉冲波形 离散偶极近似

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能量法求解电磁力的理论基础

13

作者 骆超艺 《物理与工程》 2021年第6期38-41,共4页

为了证明磁场能公式适用于媒质运动的情况,在磁准静态条件下,推导了磁场力对运动媒质做的机械功率和感应电场对自由电流做的功率,验证磁场能量公式满足普遍情况下的功能关系。结果表明,对于磁各向同性的刚性媒质,磁场能与媒质运动和电... 为了证明磁场能公式适用于媒质运动的情况,在磁准静态条件下,推导了磁场力对运动媒质做的机械功率和感应电场对自由电流做的功率,验证磁场能量公式满足普遍情况下的功能关系。结果表明,对于磁各向同性的刚性媒质,磁场能与媒质运动和电流建立的过程无关,只与系统的状态有关。该结论为虚位移法计算磁场力或磁力矩提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 虚位移法 电磁力 电磁功率 电磁能量

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CdZnTe晶体中深能级缺陷对空间电荷分布特性的影响

14

作者 郭榕榕 林金海 +3 位作者 刘莉莉 李世韦 王尘 林海军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期351-358,共8页

CdZnTe晶体内的空间电荷积累效应是影响高通量脉冲型探测器性能的关键因素.为了探索CdZnTe晶体中深能级缺陷对空间电荷分布及器件性能的影响规律,本文采用Silvaco TCAD软件仿真了CdZnTe晶体内包含位置为E_v+0.86 eV,浓度为1×10^12 ... CdZnTe晶体内的空间电荷积累效应是影响高通量脉冲型探测器性能的关键因素.为了探索CdZnTe晶体中深能级缺陷对空间电荷分布及器件性能的影响规律,本文采用Silvaco TCAD软件仿真了CdZnTe晶体内包含位置为E_v+0.86 eV,浓度为1×10^12 cm^-3的深施主能级缺陷TeCd^(++)时,其空间电荷分布及内电场分布特性.仿真结果表明,随着外加偏压的增加,Au/CdZnTe/Au的能带倾斜加剧,使得晶体内深能级电离度不断增加,空间电荷浓度增加,电场分布死区减小,从而有利于载流子收集.此外,保证CdZnTe晶体高阻的前提下,降低深能级缺陷(Ev+0.86 eV)浓度可使内电场死区减小.深能级缺陷位置为Ev+0.8 eV,亦可以减少阴极附近的空间电荷浓度,使得电场分布更加平坦,死区减小,从而有效地提升载流子的收集效率. 展开更多

关键词 CdZnTe核辐射探测器 深能级缺陷 空间电荷 收集效率

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