硅基Ⅳ族材料外延生长及其发光和探测器件研究进展

硅基光电集成回路是信息时代最具影响力的核心技术之一,由硅基光源、光电探测器、光调制器等模块组成.硅材料是微电子集成电路的基石,然而在光电集成方面却遇到了瓶颈.首先,由于硅是间接带隙材料,其发光效率极低,因此难以应用于硅基高效光源的研制.其次,硅在近红外通讯波段吸收系数很低,因此在近红外光电探测器的应用中具有较大的局限性.然而,研究者发现,通过能带工程将硅与其他Ⅳ族材料相融合不仅可以有效提高直接带高效发光效率,同时能使材料在近红外波段具有较高的吸收系数.因此,以Ⅳ族材料为基础,与硅工艺兼容的硅基光电集成回路引起了研究者的广泛关注.本文综述了课题组在硅基材料外延生长及其发光和探测器件方面的研究进展.介绍了硅基Ⅳ族材料Ge,SiGe/Ge异质结和量子阱材料的外延生长技术,以及硅基GeSn量子点发光材料的制备新方法.基于硅基Ⅳ族异质结构材料,发展调制金属与半导体接触势垒高度新机理,研制了多种结构的光电探测器.设计并制备了与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)结构兼容的横向异质结以及双有源区垂直共振腔型两种结构硅基电致发光器件,有效提升器件的发光性能,并观察到应变锗发光增益现象.     

初探中子探测器的研究现状与发展趋势

中子探测在核辐射探测技术中占特殊的地位。目前国内外对中子探测器的研究较为广泛,在众多领域和设施上,如中子散射实验、加速器、反应堆、外太空探测等均有应用,很多文献均对中子探测有各具特色的叙述,但是关于中子探测器总结性的文章仍然较少,要系统地了解中子探测器的发展现状及趋势,需要大量查阅中子探测器的相关资料,具有较大的工作量。针对此,以国内外中子探测器的发展为线索,通过大量查阅国内外中子探测器的相关文献及资料,对国内外的中子探测器的研究现状及发展趋势进行了总结与分析。     

火星生物

火星上现在有没有生物或者曾经有没有生物?早在近100年前,科学家就已知道在火星的两极存在水冰。后来,火星探测器又在火星的稀薄大气层里发现了水蒸气。还有大量证据表明,在大约38亿年前的早期火星上还存在丰富的液态水,而且当时的火星大气也比现在稠密得多。     

采用四象限探测器的智能跟踪定位算法

为了提高跟踪定位系统的跟踪精度与响应速度,提出了一种增益可调的快速跟踪定位(GAFT)算法,以实现对目标的快速定位及在信号较弱时的精确定位,该算法首先根据目标在四象限探测器上光斑成像的大小、位置与输出信号间的关系,确定光斑在探测器上的线性变化区间,并在此区间上得到光斑移动与信号变化的对应关系,再实时采集光斑在4个象限上的信号之和,作为目标光斑信号强度,然后计算光斑信号强度的变化率,采用自适应学习的方法得到信号强度的变化趋势,根据该趋势对信号增益进行动态调整,从而提高信号的分辨率和跟踪精度.实验数据表明,GAFT算法在线性工作区间中通过改变光斑半径及调整光斑的信号强度等措施,可以将跟踪精度提高到0.049 7mm.     

博闻

<正>盘点宇宙中的奥秘尽管空间探索之路艰辛而漫长,但随着航天技术、天文科技的不断进步,人类在逐渐破解宇宙的奥秘。航天技术和天文科技的诞生和发展,为人类探索宇宙提供了先进手段和良好条件。20世纪中叶问世的空间探测器,不断揭示出过去在地面难以窥测的宇宙奥秘,使人类对空间环境、地外天体的演变、太阳系的形成、生命的起源等有了更多的认识和了解。     

基于投影面积分析算法的激光方向测量系统

在激光预警系统中,为了实时监测在各个方向的入射激光,同时,保证较高的激光入射方向角分辨率,设计了基于投影面积分析算法的激光方向测量系统。系统光学部分由几何尺寸已定的遮光模块和面阵CCD探测器组成,当激光入射系统时,由于遮光模块的存在,会在面阵CCD探测器上产生阴影,通过计算分析阴影的面积即可反演入射激光的方向。通过仿真计算可知,在要求最小分辨角度为1°时,对应的面积变化远小于CCD探测器的分辨能力。实验采用660 nm激光器、IA-D9-5000型面阵CCD探测器、旋转平台,实验数据显示,入射激光在各种条件下旋转1°在四个象限区域内,所形成的投影面积各不相同,通过投影面积分析算法可以反演入射激光的方向。     

基于方次火灾模型的感温探测器设计的研究

火灾探测和报警系统是建筑防防火策略的关键组成部分,通过研究建筑物内火灾发展和烟气流动的规律,消防工程师获得了大量有价值的信息和工具,所有这些信息使消防工程师和设计人员设计满足特定安全目标的火灾探测和报警系统成为可能.方次火灾模型是最常见的室内火灾发展的模型,而t2火是最常见的模型.根据其火灾增长模型确定不同情况下的热释放速率,进而确定探测器对特定火灾场景发生响应时的安全距离.     

Bi2Te3/Si异质结中的侧向光伏效应

碲化铋(Bi₂Te₃)是一种典型的拓扑绝缘体材料,在热电、光电和自旋电子学领域具有广阔应用前景.本文采用脉冲激光沉积技术在Si衬底上制备了不同厚度的Bi₂Te₃薄膜,详细研究了Bi₂Te₃/Si异质结中的侧向光伏响应特性.结果表明,该异质结的侧向光伏响应强烈依赖于Bi₂Te₃层厚度,随厚度增加呈现先快速增加至一极值,然后逐渐减小的变化趋势.用不同波长和功率的激光照射测量时发现,该异质结具有405~808 nm的较宽响应波段,且位置灵敏度随激光功率增加而增大并最终趋于饱和,其中671 nm的侧向光伏响应性能最好,最高位置灵敏度达到3.4×10^-2 V/mm.以上结果为研发基于Bi₂Te₃的高灵敏、宽波段光位敏探测器提供了重要参考.     

柔性探测器的发展趋势和应用前景

近几年,随着易折叠、可携带、耐弯折等概念越来越多被提及,人们对柔性探测器的研究也越来越深入。在探测器领域中,刚性探测器的性能会因拉伸而大幅度下降,这就催生了柔性探测器的产生。柔性探测器就是指在器件原有尺寸下发生一定程度的形状变化对其性能的影响不大,器件可以正常工作的探测器。文章综述了柔性探测器这一领域的研究现状,介绍了光电探测器的基本原理和几个重要指标,并分别介绍了石墨烯/C_(60)探测器、柔性非晶Ga_2O_3紫外探测器和ZnO基柔性紫外探测器的制备和性能分析。     

寻宝新手发现大量罗马金币

英国一位在赫特福德郡伯肯斯特得的一家金属探测器商店,购买了一个入门级的GarrettAce150地下金属探测器,它被描述成是爱好寻宝的儿童的理想工具。而几周后这位寻宝新手重返该店时,手里却拿着迄今为止在该国发现的最精美的罗马晚期金币宝藏的一部分——40枚金苏勒德斯。他向店员们询问：＂我应该怎么处理这些东西？＂这让在场的所有人都惊呆了。