硅基PMMA/SiO2-ZrO2有机-无机复合光波导的制备研究

构建了一种硅基PMMA/SiO2-ZrO2有机-无机复合光波导结构,采用溶胶-凝胶法在硅基底上制备厚度约17μm的PMMA薄膜作为包层材料,在硅基PMMA上制备了具有紫外感光性的SiO2-ZrO2基有机-无机复合芯层薄膜.测得PMMA和SiO2-ZrO2基复合薄膜在光纤常用通讯窗口0.85,1.31,1.55μm波长附近的折射率差比δ分别为4.81%,4.55%,4.50%.利用芯层材料自身的感光性,结合紫外辐照技术,制备了硅基PMMA/SiO2-ZrO2基有机-无机复合光波导阵列图形,其最小宽度约25μm,厚度约5μm,图形规整、边缘清晰.通光实验表明该波导能够将波长1.53~1.55μm的光限制在波导内,实现光的传输和分束.     

采用PMMA的M-Z型热光开关性能的有限元分析

应用有限元法对采用有机聚合物PMMA的M-Z型热光开关进行了分析,重点考察了器件的的功耗和速度,计算结果表明此类结构的光开关的功耗可低至3.6 mW,比硅材料的SOI热光开关的功耗低两个数量级,这对于大规模的的集成非常有利,同时开关的上升和下降时间可达到14 ms和16 ms.     

SOI光波导器件的研究进展

近年来随着SOI晶片制备技术的成熟,SOI基波导光波导器件的研究日益受到人们的重视.介绍了弯曲波导、光耦合器、可调谐光衰减器、光调制器和光开关等常见的SOI基光波导器件的一些研究进展.     

电场调制下聚合物光波导的放大自发辐射

报道了电场调制下的MEH-PPV光波导放大的自发辐射。我们设计制备结构为ITO／SiO2/MEH-PPV／SiO2／A1多层光波导。在脉冲激光激发下,MEH-PPV薄膜产生窄光谱的放大自发辐射。在器件的ITO和A1两极间加上同步电脉冲,随着脉冲电压的增加,电场诱导的激子离化增强,导致放大的自发辐射强度大幅度降低。这种机制可以用于增益可调聚合物光波导放大器和光开关。     

用于光网络通信的Si基光子集成器件的研究

报导了可用于光网络系统终端OADM和OXC的Si基长波长量子阱窄带响应光电接收器 ,MOEMS和F_PTO宽频域光学滤波器 ,M_Z型TO光开关和MMI多路分束器以及可变光强衰减器 .用应变层SiGe/SiMQW研制的RCE光电接收器响应谱半宽FWHM <6nm ,外量子效率 η >4 .2 % ;采用表面微机械加工的桥式光学滤波器 ,当外加电压 0→ 50V ,连续可调谐范围达 90nm ;采用全平面工艺研制的F_P腔TO滤波器 ,当外加电流 0→ 57mA时 ,连续可调谐范围达 2 3nm ,FWHM <0 .5nm .在SOISi基片上研制的M_ZTO波导光开关 ,开关时间 <30 μs,功耗～ 10 0mW .开关消光比_13dB和_10dB ,1× 4MMI多路分束器输出光场的不均衡性 <0 .36dB ,总插入损耗 6 .9dB .用背向对接的MMI构成的M_Z干涉仪实现了光强的可变调最大衰减量 2 6dB ,响应时间 10 0 μs,插入损耗 4 .8～ 7dB .     

溶胶-凝胶法制备HEC/SiO2杂化材料的工艺研究

以羟乙基纤维素(HEC)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶技术合成了HEC/SiO2有机-无机杂化材料.通过探讨水硅比、HEC含量、溶剂量、干燥控制化学添加剂用量、温度等工艺因素对凝胶化过程,特别是材料干燥体积收缩的影响,得出在本实验条件下合成HEC/SiO2有机-无机杂化材料的优化工艺条件.利用红外吸收光谱、紫外-可见光透射光谱以及扫描电子显微镜等测试手段对合成的HEC/SiO2有机-无机杂化材料进行表征.结果表明,HEC作为有机分散相已经均匀地分散到SiO2基相中,制备的HEC/SiO2有机-无机杂化材料透明,无分相,并可能形成了新的化学键.     

基于相干控制的超快光开光材料研究

相干控制是近年来国际上的一个研究热点。本文采用了飞秒相干控制技术对新型无序稀土材料掺铒锌铌碲酸盐玻璃（ZnO-Nb2O5-TeO2：Er2O3）上转换荧光相干控制及其作为超快光开关材料关键因素：荧光强度及响应时间进行分析与探索,并对其作为高速光开关材料的可能性与实用性进行了简要的展望。     

Mach-Zehnder条形光波导开关传输光场的优化计算

结合有效折射率法和有限差分光束传播法,实现对三维光波导结构计算的降维处理,运用二维有效折射率--有限差分光束传播方法(EI-FD-BPM)计算Mach-Zehnder光波导开关的传输光场;通过比较不同的光波导结构,优化得到具有较高输出能量的条形光波导光开关及其最佳的结构设计参数(横截面尺寸,器件结构及其尺寸等).表明用...     

纳米SiO_2/聚合物杂化乳液制备与成膜进展

纳米SiO2/聚合物杂化乳液是重要的有机/无机杂化材料之一,它兼具有机和无机材料的优点。综述了纳米SiO2/聚合物杂化乳液的制备方法,包括共混法、Sol-gel法和原位聚合法。探讨了纳米SiO2/聚合物杂化乳液成膜机理进展。指出纳米SiO2/聚合物杂化乳液是功能涂料的发展方向之一。     

掺铒聚合物光波导放大器的制备与测试

研究掺铒有机聚合物材料Er(DBM)3Phen/PMMA-GMA的光学性质, 并测试了该聚合物的吸收光谱和折射率等参数, 通过光刻结合反应离子刻蚀技术, 利用该材料制备了掺铒聚合物光波导放大器. 采用光纤与波导放大器的直接端面耦合方法测试了光波导放大器的特性, 结果表明, 当输入信号功率为0.2 mW, 抽运功率为150 mW时, 在1.24 cm长的器件上获得了0.9 dB的相对增益.      

OTS修饰的酞菁锌薄膜晶体管

制备并提纯了酞菁锌(ZnPc)有机场效应晶体管,该薄膜器件以具有大π键的ZnPc作为载流子传输有源层,以自制的热生长SiO2膜层作为晶体管的栅绝缘层,经长链两亲分子十八烷基三氯硅烷(OTS)修饰以后,具有复合双绝缘层的结构.测试结果显示:以此为基础制备的器件具有良好的I-V输出特性,OTS/SiO2复合双绝缘层的器件结构能有效改进有机薄膜晶体管的性能.     

紫外光固化无机-有机复合涂层的制备与性能研究

采用共混法制备了基于环氧丙烯酸酯(EA)的含纳米SiO2粒子的无机-有机紫外光固化复合涂层,并对其结构、热稳定性和物理性能进行了检测.结果表明,纳米SiO2粒子在涂层内部形成了含Si—O—Si的交联网络结构,这种结构有助于改善涂层的热稳定性.SiO2的质量分数为5%时,复合涂层的热稳定性最高.随着SiO2添加量的增加,复合涂层的光泽度降低.加入适量的纳米SiO2粒子可以提高涂层的硬度,当添加量为3%~5%时,复合涂层的铅笔硬度可以达到3H.     

新型有机/无机复合非线性光学材料制备与表征

以γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)作中间体,用溶胶-凝胶法合成了含对硝基偶氮苯胺(DO3)生色团的新型键合型有机/无机复合非线性光学(NLO)材料,并通过FTIR,1H-NMR,UV-Vis,DSC等方法对此键合型聚合物膜的制备过程和NLO性质进行了表征.研究结果表明,有机生色团与无机SiO2网络的化学键合能有效地抑制NLO生色团的极化松弛,使制备的NLO材料具有较好的取向稳定性.二次谐波信号(SHG)测量也表明,该键合型聚合物膜的二阶非线性光学系数(d33)值可达5.79×10-7esu;NLO稳定性也较好,在室温下放置90 d,其d33值能维持初始值的93.5%;在100℃下放置300 min后,其d33值仍能维持初始值的60%.     

硅氧烷成分对PI/SiO_2纳米杂化材料性能的影响

介绍了利用溶胶 凝胶方法 ,采用不同的聚酰胺酸 (PAA)与已水解的正硅酸乙酯 (TEOS)混合 ,制备了一系列性能不同的聚酰亚胺 /二氧化硅纳米杂化材料 ,通过热失重分析、DSC分析 ,研究了二氧化硅的加入对聚合物耐热性能的影响     

Electrical bistable characteristics of poly（phenylene sulfide） thin film deposited by thermal evaporation

Poly（phenylene sulfide） （PPS） is a well-known organic insulator. However, the PPS thin film, deposited by thermal evaporation in vacuum, showed electrical bistable characteristics. The structure of the PPS thin-film device was glass/ITOIPPS （300 nm）/Au. The thin film can be converted to a high conductance state by applying a pulse of 80 V （5 s）, and brought back to a low conductance state by applying a pulse of 100 V （5 s）. This kind of thin film is potential for active layer of a memory device. The critical voltage of the device is about 40 V, while the read-out voltage is 5 V. We tentatively ascribe the bistable phenomenon to the charge transfer from S to C atoms in the PPS molecule chains.     

非晶态Fe2O3-SiO2杂化材料的研究

文章以正硅酸乙酯(TEOS)、三氯化铁为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)工艺,制备出均质透明的非晶态Fe2O3-SiO2杂化材料.研究溶胶-凝胶体系电化学性能,探讨Fe2O3-SiO2杂化材料的杂化机理,并对该材料的结构和性能分别进行表征和测试.该材料具有优良的光谱选择性吸收性能,可作为光热转换材料.     

Patterning organic single-crystal transistor arrays

Field-effect transistors made of organic single crystals are ideal for studying the charge transport characteristics of organic semiconductor materials. Their outstanding device performance, relative to that of transistors made of organic thin films, makes them also attractive candidates for electronic applications such as active matrix displays and sensor arrays. These applications require minimal cross-talk between neighbouring devices. In the case of thin film systems, simple patterning of the active semiconductor layer minimizes cross-talk. But when using organic single crystals, the only approach currently available for creating arrays of separate devices is manual selection and placing of individual crystals-a process prohibitive for producing devices at high density and with reasonable throughput. In contrast, inorganic crystals have been grown in extended arrays, and efficient and large-area fabrication of silicon crystalline islands with high mobilities for electronic applications has been reported. Here we describe a method for effectively fabricating large arrays of single crystals of a wide range of organic semiconductor materials directly onto transistor source-drain electrodes. We find that film domains of octadecyltriethoxysilane microcontact-printed onto either clean Si/SiO(2) surfaces or flexible plastic provide control over the nucleation of vapour-grown organic single crystals. This allows us to fabricate large arrays of high-performance organic single-crystal field-effect transistors with mobilities as high as 2.4 cm(2) V(-1) s(-1) and on/off ratios greater than 10(7), and devices on flexible substrates that retain their performance after significant bending. These results suggest that our fabrication approach constitutes a promising step that might ultimately allow us to utilize high-performance organic single-crystal field-effect transistors for large-area electronics applications.     

苯基表面改性MSU-x型介孔分子筛的合成与表征

在中性条件下以脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂C15H31O(CH2CH2O)9H(A(EO)9)为模板剂,用苯基三甲氧基硅烷(PTMS)与正硅酸乙酯(TEOS)共水解缩聚合成了苯基官能化的MSU-x介孔分子筛(Ph-MSU-x).用红外光谱(FT-IR)、小角X射线衍射(SAXRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)和氮气吸附-脱附等分析手段对样品进行了表征.结果表明,苯基已成功键合至介孔孔道表面,并保持了MSU-x介孔分子筛三维立体交叉排列的蠕虫状孔道结构,且改性后的Ph-MSU-x具有较强的疏水性、较高的热稳定性以及较大的比表面积、孔容和较窄的孔径分布.     

聚酰亚胺／二氧化硅纳米杂化材料制备

通过溶胶－凝胶方法（sol-gel）,利用已水解的正硅酸乙酯（TEOS）与芳香族的聚酰胺酸（PAA）溶液混和,制备出了不同二氧化硅含量的杂化薄膜。在实验中,首次采用偶联剂来提高无机组分二氧化硅与有机组分聚酰胺酸的相容性,制备各种二氧化硅含量的有机－无机透明的杂化薄膜。扫描电镜分析结果表明,杂化膜的微观相结构与二氧化硅的含量、偶联剂的加入有关。