室温InSb光导器件的最佳参量

本文利用我们曾得到的关于探测率D_λ的表式,计算了P型室温InSb光导器件的最佳参量。计算表明,若工艺能使表面复合速度低于10~3cm/sec,又接近本征浓度,且器件厚度为3μ时,其探测率D_λ最高。若在减薄器件厚度的同时,带来更高的表面复合,则这种工艺是不可取的。计算还表明,多数载流子浓度P_0较低的材料,能适应较大的工艺范围,而P_0大于1×10~(17)cm~(-3)的材料是不可取的。此外,利用本文所给方法,可以计算其他光导器件的最佳参量。     

小体积电压输出型ZnO惠斯通电桥式紫外探测单元

针对传统ZnO紫外光探测器无法直接输出电压传感信号而难以与后端信号处理芯片集成的问题,提出并实现了一种小体积电压输出型ZnO惠斯通电桥式紫外探测单元。利用大功率射频磁控溅射SiO₂钝化层时高能粒子轰击ZnO薄膜表面的方法增加了ZnO薄膜表面的氧空位缺陷浓度,使ZnO光电导器件桥臂的紫外光响应电流获得近2个数量级的显著提升;在SiO₂钝化层上通过射频磁控溅射ZnO作为紫外线遮光层可大大减少ZnO光电导器件桥臂的暗场漏电流。遮光后ZnO光电导器件桥臂的紫外光响应电流显著降低至原先的1/10;所制备的ZnO电桥式紫外探测单元可将入射的紫外光信号直接转换为电压信号输出,且可对1μW～6 mW跨3个数量级强度范围的紫外光进行响应,响应度最高达9 mV/μW,紫外光可见光对比度为143.8,且整个单元体积小于1 mm³。实验结果表明,该ZnO电桥式紫外探测单元具有高响应度、宽响应范围、高紫外光可见光抑制比、可直接输出电压传感信号、体积小等优点,可用于实现具有高集成度的ZnO紫外感算一体芯片。     

离心泵叶轮内的真实流动和射流—尾流模型

长期以来,人们假定离心泵叶轮内的流动是在零厚度的无限多叶片(即叶片无限薄、叶片无限多)中充满了无粘性的流体的流动,对于有限叶片数叶轮和流体的粘性,通常引入一个修正系数。这种势流模型(二维或三维势流模型)随离心泵叶片出口角的增加,其误差越来越大。实测结果已表明,用势流理论分析得到的理想速度分布与实测所得的真实流动分布是不同的,其根本原因是由于流体粘性的客观存在,而引起了近30年来所称呼的“射流—尾流流动”(jet—wake flow)。     

悬空型、半透明面电极热电探测器的分析

本文在考虑表面和体内共同吸收的情况下,用一维热扩散模型推出了悬空型、半透明面电极热电探测器响应率(?)的表达式,并计算了TGS热电探测器的?和NEP的数值。本文指出: (1)悬空型、半透明面电极热电探测器具有最佳响应率厚度,对较高工作频率,器件还具有最佳NEP厚度。两种最佳厚度可根据本文导出的响应率公式和已知的噪声公式计算出来。(2)在某些波段,如果能把材料的吸收系数提高到5×10~4cm~(-1)以上,就可研制性能优良的半透明面电极薄膜器件。     

开放式微波光电导的测量方法及应用

微波光电导技术可以获得半导体材料载流子复合动力学过程,为半导体材料的合成以及器件制备提供参考.为提高开放式微波光电导系统的测量精度,实验分析了激发光能量、开路与短路条件、样品与短路端距离、激发波长等各参量对测量的影响.结果 表明:当被测样品厚度与其载流子扩散长度相当时,短路条件下测量可以避免光电导信号的波动.优化样品与...     

平板层流边界层定常流动存在相似性解区域的分析

对于无限薄半有限长度的平板层流,布拉修斯(H.Blasius)等学者得到了全尺寸范围内的相似性解,并与尼古拉兹(J.Nikuradse)的试验数据十分相符.但对有限厚度平板,由于边界条件的变化和数学上的困难而未得到其相似性解.本文利用PHOENICS软件和MATLAB软件对无限薄平板和有限厚度平板的层流边界层定常流动过程进行了数值模拟计算,分析了边界层中速度分布存在相似性解的区域.计算和分析表明,对无限薄平板,数值模拟解与布拉修斯解完全吻合,而对有限厚度平板,仅在一定范围内存在相似性解.说明了利用PHOENICS软件对此类流动进行数值模拟计算的适用性和准确性.同时,也显示出采用计算流体力学软件解决流动问题的优越性.     

红外热电探测器的一维扩散理论与薄膜型热电探测器的分析

本文对现有的红外热电探测器的一维扩散理论作一些补充,给出一套响应率?,噪声等效功率NEP,和D的计算公式。然后应用这套公式,通过实例计算估计了薄膜型热电探测器的发展前景。结果: (i)如在厚度超过热扩散长度的底板上制造薄膜器件,其低频性能将远不如悬空薄器件。这种底板不但会使薄膜器件的响应率显著下降,同时也使温度噪声大为上升,有时甚至成为器件主要噪声的重要组成部分。(ii)如在薄膜底板上制成薄膜器件,其低频NEP有可能比悬空薄器件降低一个数量级。     

双导层结构横向功率器件的导通电阻模型及应用研究

横向高压器件是智能功率集成电路的核心器件,而漂移区结构参数是影响器件导通和击穿性能的重要因素。为此,提出了LDMOS三种经典结构的导通电阻模型并研究了漂移区结构参数对导通电阻的影响,它们分别是:Single RESURF,Double RESURF,Dual conduction layer结构。然后借助这些模型研究了漂移区掺杂浓度、漂移区长度、漂移区厚度对器件导通电阻的影响。利用MATLAB计算相同器件参数下模型的解析结果。对比模型的解析结果和仿真结果,发现解析结果和仿真结果基本一致,证明了解析模型的正确性。     

基于新型激光干涉仪的玻璃测厚实验装置

设计了一种用于玻璃厚度测量的空间相位调制型激光干涉仪,该干涉仪主要由垂直腔面发射激光器(VCSEL),单模光纤和线阵电荷耦合器件(CCD)组成,玻璃上、下表面的反射光产生双光束干涉,生成的空间相位调制干涉图像被CCD探测,图像的空间频率与玻璃厚度成比例,厚度测量分辨率可以达到纳米量级。该玻璃测厚教学实验装置具有体积小和成本低等优势,涉及光学干涉、激光原理、光电探测、现场可编程门阵列(FPGA)、电子电路、虚拟仪器、数字信号处理等诸多内容,适合于高年级本科生的教学实验。     

脉冲激光模拟单粒子效应的等效LET计算

在脉冲激光模拟单粒子效应实验中, 一个关键问题是计算激光脉冲的等效LET. 给出了在考虑非线性能量吸收机制、半导体器件表面反射和折射等关键因素下激光脉冲的等效LET计算方法和具体算例, 与离子探测的器件单粒子翻转阈值吻合得较好.     

钛酸钠纳米线的电传输特性研究

利用电子束光刻技术制作了基于钛酸钠纳米线的纳米器件。分别在大气和真空两种环境下测量了该器件的电学特性,发现器件所处的气体环境可以影响其电传输特性,这可能是由于纳米线表面的氧分子吸附造成的。另外,还研究了紫外光（UV）照射纳米线对器件电学特性的影响,发现紫外光可以使纳米线产生很大的光电导。研究表明上述纳米器件可用作气体探测器和光电探测器。     

一种基于双面型PSD的信号处理电路的设计

位置敏感探测器较之其他光电探测器件有其特有的性能优势,而双面型位置敏感探测器是二维位置敏感探测器中线性度最高的,但却存在不便于加反偏电压的缺点.针对这一缺点,设计了一种反偏电路,利用运算放大器两输入端虚短的特性,成功地给双面型位置敏感探测器施加了反偏电压.同时,对于反偏电路在输出端产生的增量,在运算电路部分成功地进行了消除,通过仿真测试,得到了与理论计算一致的结果.     

像管的信噪比传递函数及静态分析

针对在光电成像器件研究领域中对像管的探测灵敏阈评价公式的不完整性，推导了微光工作区域上象管的信噪比传递函数解析表达式，并对具体的像管进行了理论计算和实际测试，计算和温度结果基本一致，探测灵敏阈的计算曲线表明，理论曲线吻合前人给出的实际工作曲线形式，证明了信噪比传递函数在微光工作区域的适用性。     

表面物理研究的进展

表面物理作为一门分支学科,是在60年代之后蓬勃发展起来的。在日常生活和传统技术范围(如建筑或机床),表面通常只与艺术表现(美观与否)联系在一起,并不影响其基本功能。从这种意义上讲,表面并不显得十分紧要,也无须科学家去研究。然而,随着技术的发展,表面,甚至是薄到一两个原子层的表面层,在许多重要问题上都起着决定作用。这些问题中,目前研究得最多的有两类,一类涉及电子在表面上或穿过表面的运动性质,另一类涉及原子或分子在表面发生的分解、结合或化学反应。研究前者的一个重要目的是改进电子器件或光电器件的性能,例如用砷化镓(GaAs)光电发射材料,经过活化,用厚度为1～2个原子层的铯一氧(Cs-O)放到表面上,发射效率可提高数百倍。研究后者的主要目的是根据需要,防止、加速或控制表面的腐蚀和催化过程。例如,用N_2和H_2合成制取NH_3的反应,在铁(Fe)作的催化剂上     

激子效应对抛物量子点中光电导的影响

利用记忆函数方法研究了抛物量子点中的光电导,并导出了光电导的解析表达式.以典型的GaAs/Ga1-xAlxAs抛物量子点为例作了数值计算,结果表明,在弱耦合区域,随着抛物势频率的增加,光电导会随之增强,而在强耦合区域,光电导会随之减弱;在弱耦合区域,随着抛物势频率的增加,光电导峰会向左漂移,而且抛物势频率越大,光电导曲线越不对称;考虑了激子效应后的光电导比未考虑激子效应的光电导大了10%以上.     

光电信号采集中利用 FFT 实现快速、精确自动对焦

光电信号采集中利用ＦＦＴ实现快速、精确自动对焦程守澄孙新华（军械工程学院光学教研室石家庄０５０００３）在任何光电测试系统中，为获得准确的信号采集必须将光学信号像面精确定位在光电器件探测器表面。如果图像轴向偏离探测面即产生离焦现象，此时光电信号采集将出...     

表面等离子体狭缝波导上的石墨烯光电探测器

基于表面等离子体的硅基集成光电探测器因具有THz带宽潜力而受到广泛关注.本文基于简化的两步光刻工艺实现表面等离子体狭缝波导与石墨烯相结合的光电导探测器,直接采用对称的狭缝波导金属作为微波电极,理论计算3-dB带宽大于120 GHz,受限于测试设备,实际测试的带宽大于70 GHz,实验上实现了72 Gbit/s NRZ和64 Gbit/s PAM-4等高速信号的接收,误码率均低于15%的软判决前向纠错码门限.由于表面等离子体增强了光和石墨烯的相互作用,在吸收区长度不大于7μm和偏置电压0.4 V的条件下,探测器的响应度大于0.13 A/W.该探测器解决了目前表面等离子体探测器普遍存在工艺复杂、高速性能受限于吸收材料载流子动态特性的问题,具备超小尺寸、高速大带宽、工艺简单和与CMOS工艺兼容的特点,有望在高速光互连、太赫兹发射以及太赫兹通信中得到应用.     

有机发光器件ITO阳极表面能的研究

在测量TIO接触角的基础上，应用调和平均法计算了不同表面处理ITO阳极的表面能和极性度。结果表明：ITO的表面能和极性度随其表面处理方式而变化，并且表面能的变化主要来源于极性分量的增减；经氧等离子体处理后的ITO具有最大的表面能和极性度，这一结果对于优化ITO阳极/有机层界面的性质，改善有机发光器件的性能具有重要意义。     

CdS薄膜/p-Si异质结的制备及其光伏性能研究

采用喷雾热解法在p型单晶硅(Si)上制备了硫化镉(CdS)薄膜,分支结构的金属Au作为正电极、金属铟作为背电极构成CdS薄膜/Si异质结光电器件.采用X-射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对样品的晶体微结构及表面形貌进行表征,并通过紫外可见光谱研究CdS薄膜的光学吸收性能.最后,通过数字源表Keithley2400和高精度数字电桥TH2828测试异质结器件在不同光照强度(10、20、30、75、100、150 mW?cm^-2)下的伏安特性、光电导率和交流阻抗.     

新型PB-PSOI器件表面电场和温度分布模型研究

根据泊松方程和热扩散方程提出了新型PB-PSOI 器件漂移区的二维表面电场分布模型和温度分布模型,模型计算结果与Medici模拟结果相一致。根据所提出的模型,重点研究了埋氧化层厚度及长度对漂移区表面电场分布和温度分布的影响,最后给出了PB-PSOI 器件的埋氧化层厚度和长度的优化设计方法。