InGaAs/InGaAsP量子阱激光器材料带隙蓝移研究

为了在光开关器件的制作中实现低传输损耗的光波导 ,对InGaAs/InGaAsP分别限制异质结多量子阱 (SCH MQW )激光器结构进行了一系列带隙蓝移实验 .将能量 12MeV、注量 15×10 13cm- 2 的P+注入到实验样品后 ,在 70 0℃下快速热退火 90s.发现光致发光谱的峰值位置发生蓝移 989nm .蓝移量随着注入能量和注量的增大而增大 ,并且能量比注量对蓝移的影响更大 .     

柔性太阳能电池可任意弯曲

在手机背面贴一层薄膜,只要有太阳就能随时为手机充电,这层薄膜甚至可以像纸币一样任意弯曲甚至折叠。苏州大学纳米科技学院研究生袁建字科研小组的一项成果“柔性聚合物太阳能电池”已成功申请两项专利,这与目前被广泛运用的传统太阳能电池完全不同。     

量子点敏化太阳能电池研究进展

量子点敏化太阳能电池因其优点众多(如制备工艺简单、成本低以及理论光电转换效率高等)而备受关注,目前最高效率已经突破13%.而电池性能的优劣主要由光阳极、对电极以及电解质共同决定,本文从以上几部分入手并简要阐述了量子点敏化太阳能电池由哪些重要部分构成、对外电路工作的内部反应机制和各重要部件当前的探索现状,着重综述了光阳极当前的研究成果以及存在的问题,并对光阳极的优化途径进行了展望.     

在芯片可调低电压带隙基准源设计

为高速双模预分频器提供所需的稳定的参考电平,提出了一种基于带隙基准核的在芯片可调低电压带隙基准源电路设计方法,通过在双极型晶体管的附近并联少量电阻,获得数值可调的、常温下具有零温度系数的低电压基准。讨论了运放的反馈环路、失调电压以及开环增益等各项因素对基准电压精度的影响,并给出了相关的分析公式。设计采用0.18μm数模混合CMOS工艺。仿真结果表明,电路的电源抑制比(PSRR)为-48dB,-40℃~+125℃温度变化范围内的温漂系数为8.3×10-6/℃。电路综合性能良好,能满足低温漂、高精度的设计要求。     

基于电单负特异材料量子阱的可调紧凑型多通道滤波器

研究了由电单负特异材料量子阱实现的可调紧凑型多通道滤波器。利用电磁场传输矩阵方法计算出由两层电单负特异材料和一层正常介电材料构成的单个量子阱,及多个级联量子阱实现的可调型多通道滤波性。电单负特异材料的介电常数由德鲁得模型给出。通过多个电单负特异材料量子阱的耦合使得单个共振峰被劈裂成多个分离的共振峰导致了多通道滤波特性。跟常规的多通道滤波器比较,本文设计的滤波器结构更紧凑,而且可调节性好,有望在未来的光子器件中发挥作用。     

对称耦合量子阱能级特性研究与量子阱结构优化

采用无限深势阱模型分析对称耦合量子阱中最低子能级的形成,并利用二能级体系理论给出对称耦合量子阱中各子能级随外电场的变化规律。根据理论分析,指出了对称耦合量子阱在量子阱光开关应用中的优势和不足,并提出了一种新的耦合量子阱结构——准对称耦合量子阱。     

量子阱LD有源区量子阱数目的优化设计

采用直观的载流子、光子库模型,导出半导体激光器速率方程,得到输入电流、输出光功率的关系以及激光器腔体参数与注入电流的关系,从而给出在设计激光器时遇到的相关限制的方程,以及LD电流与某种形式的电流增益转换因子的关系,根据增益曲线上的最佳工作点来优化有源区量子阱数目．给出了共面量子阱LD在固定有源长度、固定无源区长度的共面量子阱激光器的量子阱数目优化方案．     

柔性环境应变对InGaAsP量子阱材料增益的影响

本文采用k×p方法,从能带结构出发,研究了柔性环境应变对于InGaAsP量子阱增益的影响.计算出在不同注入载流子浓度情况下,垂直(z)方向和水平(x)方向应变对于不同组分InGaAsP量子阱TE,TM模增益谱的影响,发现z方向压应变的主要作用是使TE模的增益峰位置发生蓝移,并提高TM模的增益峰的数值;x方向压应变使TE增益峰位置发生红移、TM模增益峰位置发生蓝移,并降低TM模增益峰的数值.而z方向张应变的主要作用是使TE模的增益峰位置发生红移,并降低TM模的增益峰的数值;x方向张应变使TE增益峰位置发生蓝移、TM模增益峰位置发生红移,并提高TM模增益峰的数值.进一步得出为保持InGaAsP量子阱材料增益的波动变化量不超过30%、增益峰位置移动量不超过20 nm,柔性环境对其施加的应变应控制在3‰以内.     

量子阱半导体太阳能电池的研究

本文简要介绍太阳能电池尤其是量子阱半导体太阳能电池的研究动态．讨论分析研究热点．并首次提出布拉格光栅反射加强型量子阱太阳能电池器件结构和主要研究措施。     

直接带隙Ge/Si_(1-x)Ge_x量子阱中激子态和带间光跃迁

利用有效质量近似和变分原理,对直接带隙Ge/Si1-x Gex量子阱中激子态和带间光跃迁进行研究.结果表明:直接带隙Ge/Si1-x Gex量子阱中带间光跃迁能、激子复合时间和基态振子强度依赖于阱宽和Si1-x Gex中Ge含量.当阱宽大于30nm时,跃迁能、激子复合时间、振子强度对Ge含量和阱宽的变化不敏感;基态线性光极化率随着Ge含量的增加而减小,同时光极化率峰值所对应的光子能量减小.     

一种输出可调的高性能带隙基准源设计

设计了一款用于直流电源变换器(regulator)的高性能带隙基准电路,电路结构简洁新颖,并具有输出参考电压可调的优点.Spectre仿真表明,在输入电压为3.3 V±0.3 V,输出约为288 mV的典型应用中,当温度从-40℃～125℃变化时温度系数低至2.13×10-6(ppm)K(TT工艺角下),低频时电源抑制比可达78 db.     

二维液晶环型光子晶体的可调完全带隙

利用平面波展开法研究了二维三角晶格液晶环型光子晶体的完全带隙的动态可调节性.数值模拟结果表明:环中所填充的5CB液晶指向矢的旋转角从0°到90°改变,二维环型光子晶体一直出现完全带隙,并且完全带隙随着液晶指向矢的旋转角的变化可以实现动态可调.分析完全带隙可调范围与二维液晶环型光子晶体的结构参数(液晶环内/外径、基底材料的折射率、液晶正常/反常折射率、内介质柱折射率)的变化关系.     

阱宽对抛物量子阱的影响

本文采用变分法研究了阱宽对氮化物抛物量子阱的影响，结果表明，抛物量子阱阱宽对能量的影响是很明显的，基态能量和第一激发态能量随阱宽的增大而减少．     

间接带隙纳米半导体材料的量子限制理论

研究了间接带隙材料量子点的量子限制理论,阐明了间接带隙到直接带隙光跃迁性质的转变机理,计算了激子跃迁能和激子结合能,这些理论结果提示了在纳米 Si、Ge 发光过程中的量子限制效应的重要性。     

高效太阳能电池研究

由于目前太阳能电池本身的光电转换效率比较低且对太阳能电池的利用率低,为最大限度地提高太阳能电池的利用率,减少电能损耗,从太阳能电池的制备工艺、全自动跟踪电池板及太阳能电池最大功率点跟踪（MPPT）三个角度出发,对当前高效利用太阳能电池的现状进行总结分析.     

高效太阳能电池研究

由于目前太阳能电池本身的光电转换效率比较低且对太阳能电池的利用率低,为最大限度地提高太阳能电池的利用率,减少电能损耗,从太阳能电池的制备工艺、全自动跟踪电池板及太阳能电池最大功率点跟踪（MPPT）三个角度出发,对当前高效利用太阳能电池的现状进行总结分析.     

带隙可调铌酸钾基铁电薄膜制备与物性研究

以钡镍元素共掺形成的铌酸钾-铌镍酸钡薄膜（1-x）KNbO₃-xBaNi_0.5Nb_0.5O_3-δ（KN-xBNNO）为主要研究对象,围绕其材料发展趋势：高质量铌酸钾-铌镍酸钡薄膜材料的关键制备技术、铌酸钾-铌镍酸钡薄膜的微结构、元素化合价和拉曼声子模式等内容进行了研究.     

油溶性及水溶性碳量子点敏化太阳能电池性能

以纯柠檬酸为碳源,分别使用十六胺(HAD)和4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺作为碳量子点表面钝化剂,采用一步合成法合成油溶性及水溶性2种碳量子点,以此为染料制备出染料敏化太阳能电池,研究了其光电性能和电化学阻抗谱.该电池采用光阳极-电解质-光阴极(对电极)结构.光阳极采用TiO2纳米颗粒多孔薄膜结构,电解质为常用I-/I3-电解质体系,光阴极为Pt薄膜电极.测试结果表明:在AM 1.5G标准太阳光照下,油溶性碳量子点敏化太阳能电池的短路光电流为0.515 mA/cm2,开路光电压为0.461 V,填充因子为63.17%,转化效率为0.15%;水溶性碳量子点敏化太阳能电池的短路光电流为0.598 mA/cm2,开路光电压为0.549 V,填充因子为65.59%,转化效率为0.22%.数值均优于已报道的文献.     

基于子带跃迁的非对称GaAs量子阱的三阶非线性系数研究

设计了一种适用于CO2激光器双波长泵浦的非对称结构的Al0.2Ga0.8As/GaAs/Al0.5Ga0.5As量子阱结构,用以差频产生THz波.运用密度矩阵理论和迭代方法计算了这种非对称量子阱的三阶非线性系数,并研究了其随两束差频泵浦光波长的变化.结果表明,量子阱对两束差频泵浦光的三阶非线性系数x（3）ω1和x（3）ω2随两束泵浦光波长的增大都是出现先增大再减小的变化趋势,峰值都位于9.756μm（λp2=10.64μ m）和10.96μm（λp1=9.69μm）,相应的峰值大小为1.185×10-20m2V-2、8.002×10-21m2V-2和2.98×10-19m2V-2和8.565×10-20m2V-2.     

量子阱红外探测器研究现状及展望

经过近30年的发展,量子阱红外探测器的研究工作取得了长足的发展。本文介绍了国内外量子阱红外探测器的最新研究成果,着重阐述了量子阱红外探测器的结构,工艺流程,存在的问题,并展望了量子阱红外探测器未来的发展方向。