低维半导体/钙钛矿异质结构光电探测器的研究进展

光电探测器能将光辐照转换为电信号,是光电系统中接收端的核心部件,在国民经济、警用装备以及诸多军事领域都有着重要的应用。基于传统材料的光电探测器面临性能不够优越、单个探测器检测范围窄等问题。近年来,低维半导体和钙钛矿材料在光电探测器领域引起研究人员的广泛关注。相较单一材料,基于低维半导体/钙钛矿异质结构的光电探测器在光响应度、外量子效率、探测率以及响应时间上都有着更为优越的性能,逐渐成为研究热点。简述了光电探测器的基本性质以及钙钛矿材料常见的制备方法,进一步介绍了国内外关于低维半导体/钙钛矿异质结构光电探测器的主要研究进展,探讨了目前优化性能的主要措施,最后对发展前景进行了展望,并提出了相关建议。     

北京邮电大学半导体低维量子结构材料研究组

半导体应变异质结构材料,如量子阱、量子线和量子点等在光电材料与器件中发挥着越来越重要的作用,晶格失配导致的应变对材料生长过程、形貌与物理性质具有非常重要的作用,弹性应变场能够改变半导体材料的能带结构,进而影响材料的光学和电学特性以及光电器件的性能。以应变工程为基础的低维量子结构材料的研究已经成为国际半导体材料与器件领域的重要研究方向。北京邮电大学半导体低维量子结构材料研究组在俞重远教授带领下,以连续弹性理论和原子势函数理论为基础,对于自组织量子结构材料的内部应变场、应变能、压电效应、电子与空穴的能级分…     

二维层状材料异质结光电探测器研究进展（特邀）

自石墨烯时代以来,具有独特物理、化学和光电特性的二维层状材料(Two-Dimensional Layered Materials,2DLMs)得到了国内外科研人员的广泛关注。2DLMs因其种类的多样化与带隙的层数依赖性,光谱响应范围覆盖了紫外到红外辐射的极宽波段,具有应用于新一代光电探测器件的潜力。此外,2DLMs不受晶格匹配的限制,能以范德瓦尔斯力(Van der Waals,vdWs)与其他维度材料如体材料、纳米线和量子点等结合,制备得到性能独特且优异的复合结构器件。文中概述了几种应用在光电探测器领域的新型2DLMs异质结光电探测器的研究进展,主要包括基于二硒化钨(WSe₂)、黑砷磷(AsP)、三硫化铌(NbS₃)、二硒化钯(PbSe₂)等异质结光电探测器,这些异质结光电探测器在异质结器件结构设计与新型二维半导体工艺技术应用方面做出了创新,在器件增益、结整流比、响应速度与波长探测范围等多个重要器件性能方面获得了突破性的研究成果。同时,文中还简要分析了这类器件研究当前所面临的挑战,并对其未来的发展方向进行了展望。     

基于二维半导体材料光电器件的研究进展

近年来,二维半导体材料因其独特的晶体结构和优良的电子、光电特性吸引了众多科研人员的关注。利用这些材料作为有源沟道,制备出了许多新颖的器件结构,性能较传统器件有很大的提升。在各种器件应用中,基于二维材料的光电探测器由于能够实现红外及太赫兹波段的光探测,得到了最为广泛的研究。综述了近年来二维材料在光电器件领域的应用,介绍了光电探测器的主要参数,从电极制备、异质结构筑、量子点和分子掺杂、表面等离激元耦合以及界面屏蔽5方面介绍了目前在二维材料中调控光电性能的方法,对已有方法进行了总结,并且对未来的发展进行了讨论。     

低维半导体材料研究进展

综述了低维半导体材料的最新发展动态和发展趋势。     

铁电局域场增强低维材料光电探测器研究进展（特邀）

光电探测器在通讯、环境、健康和国防等日常生活及国家安全等领域中应用广泛。随着时代的发展,对光电探测器在灵敏度、响应速度及波长范围等方面的性能要求与日俱增。低维材料独特的电学及光电特性使其在光电子器件领域具有重要的应用前景。为了充分利用低维材料的优势,克服其暗电流大、吸收率低的不足,研究人员提出将铁电材料与低维材料结合,利用铁电材料的剩余极化作用形成强局域场调控载流子浓度以提高低维材料的光电探测能力。文中总结了近年来铁电局域场增强低维材料光电探测器的研究成果,介绍了铁电材料对一维纳米线、二维材料以及低维结型器件的调控和性能提升方面的相关研究。最后,对铁电局域场增强低维材料光电探测器的发展趋势进行了简要的总结和展望。     

硅基低维结构材料

Ｓｉ／Ｇｅ超晶格外延生长技术的发展和多孔硅发光现象的发现引起了对硅基低维结构材料的关注。本文简单综述了近年来在Ｓｉ／Ｇｅ超晶格电子态和光学性质、调制掺杂Ｓｉ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ异质结构输运性质以及多孔发光机理等方面的研究进展。     

硅基异质结光电探测器用材料的应用研究进展

综述当前ＧｅＳｉ／Ｓｉ、ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ、ＨｇＣｄＴｅ、ＰｔＳｉ和ＧａＮ光电探测器用材料的工作原理、特点、研究现状及发展趋势。以新型薄膜外延技术－分子束外延制备的ＧｅＳｉ／Ｓｉ等人工超晶格材料倍受关注,硅基异质子阱材料成为新一代光电探测材料的发展方向。     

上反式光电周视探测装置目标全方位解算方法

提出一种针对水面目标的两轴上反式光电周视探测装置目标大地全方位解算方法,该方法定义一个虚拟水平或铅直入射光平面,利用光电探测装置的航向、纵摇、横摇、方位及俯仰机构转角位置量和目标一维（水平或铅直）视频偏差量,解算水平或铅直入射光平面经上反镜反射后在探测器焦平面上像线的交点,令该交点的水平或铅直坐标等于目标视频水平或铅直偏差量,可实时解算目标以装置为原点的真北方位角.经试验证明,该方法能够有效解决光电周视探测装置自主化、小型化的技术瓶颈,使光电探测装置的功能得以提升.     

半导体材料研究的新进展

首先对作为现代信息社会的核心和基础的半导体材料在国民经济建设、社会可持续发展以及国家安全中的战略地位和作用进行了分析,进而介绍几种重要半导体材料如,硅材料、GaAs和InP单晶材料、半导体超晶格和量子阱材料、一维量子线、零维量子点半导体微结构材料、宽带隙半导体材料、光学微腔和光子晶体材料、量子比特构造和量子计算机用材料等目前达到的水平和器件应用概况及其发展趋势作了概述.最后,提出了发展我国半导体材料的建议.本文未涉及II-VI族宽禁带与II-VI族窄禁带红外半导体材料、高效太阳电池材料Cu(In,Ga)Se.CuIn(Se,S)等以及发展迅速的有机半导体材料等.     

纳米半导体材料的制备技术

介绍了纳米半导体材料的定义、性质及其在未来信息技术中的地位,讨论了纳米半导体材料的制备方法。     

Semiconductors used in optoelectronic devices — An overview

Optoelectronic applications of semiconductors have been growing rapidly. They comprise photodetectors, solar cells, light emitting diodes and lasers. This article aims to provide a general picture of the material aspect of these devices. Emphasis is placed on material selection and underlying reasons, as well as the state-of-the-art performance.     

二维半导体光电性质与器件研究进展简述

二维半导体材料,如过渡金属硫族化合物,以其在光电器件方面展现出的独特性能与巨大潜力,成为后摩尔时代有极大发展前景的新半导体材料.二维材料具有独特的光电性质,如直接带隙的电子结构,谷自旋电子学特性,强激子效应等,而利用以上性质,此类材料可用于光探测器、场效应晶体管、高效微纳传感器、光电子电路等微纳光电器件中.因此,以过渡金属硫族化合物为代表的二维半导体材料无论在基础科学与未来应用方面,都是重要的备选材料.     

In-situ monitoring of dynamic behavior of catalyst materials and reaction intermediates in semiconductor catalytic processes

Semiconductor photocatalysis, as a key part of solar energy utilization, has far-reaching implications for industrial, agricultural, and commercial development. Lack of understanding of the catalyst evolution and the reaction mechanism is a critical obstacle for designing efficient and stable photocatalysts. This review summarizes the recent progress of in-situ exploring the dynamic behavior of catalyst materials and reaction intermediates. Semiconductor photocatalytic processes and two major classes of in-situ techniques that include microscopic imaging and spectroscopic characterization are presented. Finally, problems and challenges in in-situ characterization are proposed, geared toward developing more advanced in-situ techniques and monitoring more accurate and realistic reaction processes, to guide designing advanced photocatalysts.     

半导体材料的发展及现状

介绍了半导体材料近 1 0年来的开发、研制状况及其在半导体器件和电路中的应用 ;对其中一些材料进行了分析比较 ;描述了半导体新型材料的发展前景。     

半导体器件扫描电镜低电压成像技术应用

针对使用扫描电镜(SEM)进行半导体器件破坏性物理分析(DPA)和失效分析(FA)时,芯片表面不作喷镀处理的问题,提出了减小或消除电荷累积的试验方法。试验结果表明,正确应用SEM低电压技术,选择加速电压1.0 kV~2.0 kV、电子束斑2.0,结合积分技术,可在芯片表面不作喷镀处理,并满足国军标要求下,得到分辨率和性噪比均很好的图片。     

Air-bridge interconnection and bondpad process for non-planar compound semiconductor devices

We present a versatile metallic air-bridge process that can be used either for high relief compound semiconductor devices or interconnections schemes. Our technology uses conventional contact photolithography and does not require dry-etching techniques allowing a fast fabrication time, reliable production and cost effectiveness. It is based on the use of only one photoresist and one electroplating step.     

Low dielectric constant materials

The more advanced an integrated circuit becomes, the more stringent are the demands for certain properties of a dielectric or insulating material. In addition, it is essential that the layer maintain its specific electrical, physical, and chemical properties after incorporation in the device structure and during subsequent processing. Due to temperature budget constraints and the accelerated decrease of feature sizes below 0.25 μm, one can no longer rely on traditional choices but has to search for alternatives, both for low and high permittivity replacements. In this article we survey currently used low dielectric constant materials and future trends for microelectronic applications.