金属亚波长小孔的光传输特性仿真模型

用三维全矢量有限元时域差分方法计算了亚波长单孔以及二维周期性孔阵列的超透射特性,分析了平面波光源通过金属圆孔点阵后,透射曲线随着点阵周期、孔径、金属薄膜厚度、介质材料和金属材料变化的规律,以及局域表面等离子体和表面等离子体共振对超透射现象的影响.证实了表面等离子共振对透射曲线中透射谷的位置起到决定性作用,而透射峰的位置除了受到介质、金属材料和点阵周期的影响之外,还会随着金属薄膜的厚度的减薄和亚波长圆孔孔径的增大出现红移.用聚焦粒子束刻蚀制备了金/氧化硅演示结构,实测与仿真结果具有较好的一致性.     

镧对硅纳米管生长的影响机制

采用热蒸发法,在初始反应物硅(Si)及一氧化硅(SiO)混合粉末中加入镧(La)粉,能够成功地制备出硅纳米管.La粉作为一种特殊的气化调节剂,可以通过调节气化SiO的浓度来控制一维硅纳米材料的形貌,而且在最终的产物中并没有发现任何杂质.基于三相界面优先生长模型及氧化辅助生长理论来解释这种可控生长.采用透射电子显微镜(TEM)来分析产物形貌,并通过电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)及X射线衍射(XRD)分析产物及剩余物成分.     

功率器件芯片封装和静电放电失效分析

针对一般失效机理的分析可提高功率半导体器件的可靠性.利用多种微分析手段,分析和小结了功率器件芯片的封装失效机理.重点分析了静电放电(electrostatic discharge,ESD)导致的功率器件失效,引入了ESD电热理论模型.实验证明,该模型能快速准确地分析金属引线的抗ESD强度.     

应用于FPGA芯片时钟管理的锁相环设计实现

设计了一种嵌入于FPGA芯片的锁相环,实现了四相位时钟、倍频、半整数可编程分频、可调节相位输出功能,满足对于FPGA芯片时钟管理的要求.锁相环采用了自偏置结构,拓展了锁相环的工作范围,缩短了锁定时间,其阻尼系数以及环路带宽和工作频率的比值都仅由电容的比值决定,有效地减小了工艺、电压、温度等对电路的影响.锁相环采用0.18μm CMOS数字工艺,嵌入复旦大学自主研发的FPGA芯片FDP-Ⅱ,经过流片验证,实现了工作频率范围10~600 MHz,整体电路功耗仅为29 mW,锁定时间小于4μs,峰峰值抖动小于±145 ps.     

基于MIM结构与金属纳米颗粒双调制的结构色制备

由于传统涂料易褪色且污染环境,如何发展新的染色技术已经成为环保领域的重要议题.随着光学领域的发展和纳米材料的进步,结构色凭借其无污染、纯度高等特性,有很好的应用前景.本文阐述了MIM结构和金属纳米颗粒对于结构色调制的光学原理,并将这两种方法结合,利用银、Al2O3、金几种材料制备了多层薄膜结构,通过改变薄膜厚度和表层金属颗粒的材料及形貌,提供了一种双调制模式下的结构色制备方法,同时根据这种体系的特殊光学性能,分析了这种体系的潜在应用.     

银膜亚波长圆孔阵列仿真模型的改进

基于常规的有限元时域差分法(FDTD)对银膜亚波长圆孔阵列的光透射增强现象的模拟,与实验结果的差异较大,限制了FDTD在圆孔阵列超透射现象上的应用.采用三维全矢量FDTD,改进模拟结构,适当地选取和设置边界参数后,消除了空气-介质界面的影响并大大改善了透射峰峰形,使得FDTD能清晰地反映出相关界面对光传输的作用,有利于对超透射现象进行更详尽的研究,从而指导并应用于光开关元件、滤波器等的设计和开发.对银膜亚波长圆孔阵列仿真模型的改进,有助于对超透射现象的本质研究,使建模简单、运算速度较快的FDTD方法获得更广泛的应用.此外,对周期边界参数的讨论为深入研究斜入射情况下的超透射现象提供了理论支持.