1.3μm和1.55μm Si_(1-x)Ge_x波长信号分离器与Si_(1-x)Ge_x/Si应变超晶格探测器的集成

对１．３μｍ和１．５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ波长信号分离器（ＷＳＤ）和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ应变超晶格（ＳＬＳ）红外探测器的集成结构进行了系统的分析和优化设计．优化结果为：（１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘＷＳＤ，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５．波导的脊高和腐蚀深度分别为３μｍ和２．６μｍ．对应于λ１＝１．３μｍ和λ２＝１．５５μｍ波长的波导脊宽分别为１１μｍ和８．５μｍ．（２）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／ＳｉＳＬＳ探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５．探测器的厚度为５５０ｎｍ，由２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５Ｇｅ０．５＋１７ｎｍＳｉ组成．     

用作超低损耗光纤的钠镁硅酸盐玻璃

本文对钠镁硅酸盐玻璃的瑞利散射和折射率色散进行了研究。该玻璃在波长为１．５５μｍ处的材料色散为零，所预计的最低损耗为０．０６ｄＢ／ｋｍ。由钠镁硅酸盐玻璃制成的光纤，可采用掺氟包层。     

一种新的用于高速波分复用系统的色散补偿方案

本文提出了一种用于高速多路波分复用（ＷＤＭ）陆上级联掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）光纤通信系统的色散补偿方案，其特点是：利用特殊设计的色散位移光纤ＳＤＤＳＦ（零色散波长λ０≈１．６μｍ，色散斜率Ｓ＿０＝０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２），在１５５０ｎｍ处产生－２～－４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ的色散，以避免ＩＴＵ－ＴＧ．６５３色散位移光纤在多路复用时的四波混频（ＦＷＭ）效应；并利用ＩＴＵ－ＴＧ．６５２标准单模光纤（非色散位移光纤ＮＤＳＦ）在１５３０～１５７０ｎｍ（ＥＤＦＡ工作带宽）范围内，有效地补偿ＳＤＤＳＦ所引入的负色散。此方案可使单路数据率高于１０Ｇｂ／ｓ的波分复用系统，经１０００ｋｍ传输后因色散引入的眼图恶化量仍＜１ｄＢ。     

大长度,低损耗,红外传输As40S（60—x）Sex玻璃纤维的制备

业已制作出长５０ｍ，在１－６μｍ波长区传输的聚四氟乙烯包层和Ａｓ４０Ｓ６０玻璃包层Ａｓ４０Ｓ５５Ｓｅ５光纤，其最损耗分别为０．０９８和０．６５ｄＢ／ｍ。     

关于未来高速光通信传输线的设想

我们建议一种新的色散补偿方法，由连接两种在１．５５μｍ工作窗口具有相反非零平坦色散值的色散互补光纤（ＬＤ－ＤＳＦ）作为高速、长距离光纤通信系统的传输媒介，这样的传输线能够有效地抵消传输线的色散和抑制非线性效应。我们设计并用ＭＣＶＤ工艺制备了在１．５５μｍ波长处分别具有±２ｐｓ／（ｎｍ·ｋｍ）色散的这些光纤ＬＤ－ＤＳＦ，连接后其总色散在１．５５μｍ波长处表现出０．０１８５ｐｓ／（ｎｍ２·ｋｍ）低的色散坡度。本文还对不同芯子结构的光纤所具有影响非线性的有效芯子面积（Ａｅｆｆ）进行了研究。     

低损耗红外传输Ge30As10Se30Te30玻璃光纤的制造

利用改进的纯化技术和工艺技术制造Ｇｅ３０Ａｓ１０Ｓｅ３０Ｔｅ３０玻璃光纤，所制得的光纤在６．６μｍ波长的最低损耗达０．１１ｄＢ／ｍ。这是所报道的红外区任何碲（Ｔｅ）玻璃光纤的最低损耗。此外，这种光纤在５．２５￣９．５μｍ的损耗小于１ｄＢ／ｍ。     

Si基Ge0.85Si0.15异质光电二极管

采用低温生长缓冲层,高温生长ＧｅＳｉ外延层的方法在ｎ型Ｓｉ衬底上外延生长（ｉ）Ｇｅ０．８５Ｓｉ０．１５－（ｐ）Ｓｉ层,以此材料作为吸收区制备成ＧｅＳｉ／Ｓｉ异质结ｐｉｎ台面光电二极管。其波长范围为０．７－１．５５μｍ,峰值波长位于１．０６μｍ,暗电流密度低达０．０３３μＡ／ｍｍ＾２（－２Ｖ）,在１．０６μｍ和１．３μｍ处的响应度分别为１．８Ａ／Ｗ（－２Ｖ）和０．０６６Ａ／Ｗ（－Ｖ）。     

（YbTbBi）3Fe5O12块状单晶生长及其磁学性能

用且熔剂法生长出（ＹｂＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２块状单晶，测量了该单晶在１．０～１．７μｍ范围的Ｆａｒａｄａｙ旋转谱及透射谱，当温度为１０～８０℃，λ＝１．５５μｍ时，测得该单晶的Ｆａｒａｄｙ旋转温度系数为２．０×１０＾－２（°）．ｍｍ＾－１．Ｋ＾－１，所得结果表明：（ＹｂＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２单晶既有较大的Ｆａｒａｄａｙ旋转角，又有很小的温度系数。     

（YbTbBi）_3Fe_5O_（12）块状单晶生长及其磁光性能

用助熔剂法生长出（ＹｂＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２块状单晶，测量了该单晶在１．０～１．７μｍ范围的Ｆａｒａｄａｙ旋转谱及透射谱．当温度为１０～８０℃，λ＝１．５５μｍ时，测得该单晶的Ｆａｒａｄａｙ旋转温度系数为２．０×１０－２．（°）·ｍｍ－１·Ｋ－１．所得结果表明：（ＹｂＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２单晶既有较大的Ｆａｒａｄａｙ旋转角，又有很小的温度系数     

10Gb／sSMF无中继传输中色散补偿方法的研究

为了利用１．３μｍ零色散ＳＭＦ传输线路，实现传输速率为１０Ｇｂ／ｓ的１．５５μｍ信号的长距离无中继传输，有效的方法是将发送端的预啁啾和色散补偿技术组合起来。最近，对于ＬｉＮｂＯ３光调制器的α参数与色散补偿量的最佳化，以及色散补偿器插入的位置的问题，从模拟和实验两方面进行了定量研究，从而获得设计原则。此外，将预啁啾参数的ＬｉＮｂＯ３光调制器与色散补偿光纤（ＤＣＦ）组合起来，实现了１０Ｇｂ／ｓＳＭＦ１     

多模干涉导波Si_(1-x)Ge_x/Si波分复用器

利用多模干涉自成象原理分析设计了具有较小循环周期比的１．３μｍ与１．５５μｍ波长的Ｓｉ０．９６Ｇｅ０．０４／Ｓｉ波分复用器．通过模的传播分析法对其传输特性进行分析发现，在８μｍ的耦合区宽度和１１５０μｍ的最佳耦合长度，这种器件对１．３μｍ和１．５５μｍ波长光的对比度均在４０ｄＢ以上，且插入损耗小于４e－３ｄＢ．     

0.15μm薄膜全耗尽MOS/SOI器件的设计和研制

利用自己开发的二维数值深亚微米ＳＯＩ器件模拟软件,较为详细地分析了沟道长度小于０．２μｍ的ＳＯＩ器件的阈值电压特性、穿通和击穿特性、亚阈值特性以及直流稳态特性等．通过这些模拟和分析计算,给出了沟道长度为０．１８、０．１５和０．１μｍ的薄膜全耗尽ＳＯＩ／ＭＯＳ器件的设计方案,并根据该设计方案成功地研制出了性能良好的沟道长度为０．１５μｍ的凹陷沟道ＳＯＩ器件．沟道长度为０．１５μｍ薄膜全耗尽凹陷沟道ＳＯＩ器件的亚阈值斜率为８７ｍＶ／ｄｅｃ,击穿电压为１．６Ｖ,阈值电压为０．４２Ｖ,电源电压为１．５Ｖ时的驱动电     

1.55μmSi_(1-x)Ge_x/Si光开关与光探测器集成的分析及设计

对１．５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导开关和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ红外探测器的集成结构进行了系统的理论分析和优化设计。设计结果为：（１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光开关，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５，波导的内脊高、脊宽和腐蚀深度分别为３，８．５和２．６μｍ，分支角为５～６°。要实现对１．５５μｍ波长光的开关作用，ｐｎ＋结上所需加的正向偏压值应为０．９７Ｖ；（２）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５，探测器由２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５Ｇｅ０．５和１７ｎｍＳｉ交替组成厚度为５５０ｎｍ，长度约为１．５～２ｍｍ的超晶格，内量子效率达８０％以上。     

深槽隔离技术中硅的反应离子刻蚀

本文叙述了在反应离子刻蚀（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）系统中采用无碳含氟原子刻蚀气体（ＳＦ＿６，ＮＦ＿３）对硅的深槽刻蚀；分析了真空压力、射频功率、气体组合及其流量和电极温度对刻蚀速率、刻蚀剖面的影响；并根据实验结果，绘出了刻蚀速率与以上物理变量的函数关系曲线；得到刻蚀速率０．５～０．７μｍ／ｍｉｎ，糟宽≤５．０μｍ，深度大于６．０μｍ，横向腐蚀小于１．５μｍ的各向异性刻蚀剖面。本研究技术将应用于超高速ＥＣＬ分频器电路，双极高可靠抗辐射加固稳压器件和ＢｉＣＭＯＳ模拟电路的实际制作中。     

氮化硅薄膜的PECVD生长及其性能研究

采用ＰＥＣＶＤ法，反应温度为２５０℃，反应气体为ＮＨ３，ＳｉＨ４，在抛光硅片上沉积０．２～０．４μｍ厚的氮化硅薄膜。对这种Ｓｉ３Ｎ４薄膜的光学性能和电学性能进行了测试，其光学折射率为１．８７５，电阻率及击穿场强分别为８×１０１６Ω·ｃｍ及１×１０７Ｖ／ｃｍ，并用ＦＴＩＲ谱分析了薄膜的化学结构。     

Si1-XGeX/Si红外光电探测器

本文报导了用两种缓冲层生长技术研制的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ异质结ｐｉｎ型红外探测器。其波长范围为０．７０～１．５５μｍ,峰值波长为０．９６～１．０６μｍ,暗电流密度低达０．０３μＡ／ｍｍ＾２（－２Ｖ）,在１．３μｍ处的响应度高达０．１５Ａ／Ｗ（－５Ｖ）;讨论了Ｇｅ组分、外延层厚度、偏置电压等对探测器参数的影响。     

新型掺Bi的YIG磁光薄膜

对用于磁光法拉第旋转器件的掺Ｂｉ的ＹＩＧ薄膜进行了介绍与分析，这种新型磁光薄膜（ＹｂＴｂＢｉ）３（ＦｅＧａ）５Ｏ１２是采用液相外延技术在ＣａＭｇＺｒ：ＧＧＧ晶片的（１１１）方向生长的，通过合理的配方及工艺生长出了成份均匀，光吸收小，在波长λ＝１．３１μｍ和λ＝１．５５μｍ时，插损分别为０．３ｄＢ和０．２ｄＢ，法拉第旋转角分别为２４００°／ｃｍ和１６００°／ｃｍ的薄膜，经抛光至２９０μｍ的厚度，法拉     

砷注入碲镉汞P—on—N结的电流电压特性

最近,选用Ｎ 型体材料碲镉汞（Ｈｇ１－ ｘＣｄｘＴｅ） 作衬底,成功制备了平面ＰｏｎＮ 结构的光电二极管。文中报道了制备各个波段ＰｏｎＮ 结的一些进展。碲镉汞平面ＰｏｎＮ 结采用砷掺杂在Ｎ 型衬底上形成Ｐ区,砷掺杂由砷离子注入加上退火扩散形成。对ＰｏｎＮ 二极管的电流电压关系温度特性的研究表明：直到１４０Ｋ,长波（λｃ ＝ ９ ．１μｍ）ＰｏｎＮ 结的暗电流以扩散电流为主。制备了从中波到长波各个波段的碲镉汞ＰｏｎＮ 结构红外探测器。目前,对于λｃ ＝ ５ ．２μｍ 的器件,Ｒ０ Ａ 值达到６８Ωｃｍ２ ,黑体探测率Ｄ＊ｂｂ（５００Ｋ） 可达２ ×１０１０ｃｍ Ｈｚ１／２／ Ｗ;对于λｃ ＝ １４ ．５μｍ 的器件,Ｒ０ Ａ 值达到０－２Ωｃｍ２ ,黑体探测率Ｄ＊ｂｂ（５００Ｋ） 可达１ ×１０９ｃｍ Ｈｚ１／２／ Ｗ。     

GeSi/Si Mach-Zehnder干涉型调制器的研制

基于ＧｅＳｉ合金的等离子体色散效应,研制了一种Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ干涉型调制器,通过对其损耗和调制特征的测试得到：调制器对１．３μｍ光的插入损耗为６．５ｄＢ,最大调制深度达８５％,相应的π相移调制民压为０．９Ｖ,关断电流和调制区的注入电流密度分别为４０ｍＡ和０．９７ｋＡ／ｃｍ＾２。     

Ge_xSi_(1-x)/Si应变超晶格PIN探测器的研制

本文对ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ应变超晶格ＰＩＮ探测器进行了分析和设计（其中ｘ＝０．６），并制作出了相应的器件．对典型器件的测试结果表明，在１．３μｍ光照下，反偏电压为－５Ｖ时，光响应电流为２．６μＡ，暗电流为４００ｎＡ，探测灵敏度为０．１５３μＡ／μＷ．最大总量子效率为１４．２％．