我国在新型光伏材料研究方面取得进展

中国科学院上海硅酸盐研究所与北京大学的研究人员合作,通过对黄铜矿结构电池材料CuInS2和CuGaS2合理地进行Sn在In／Ga位的掺杂,成功在禁带中间引入了半充满的中间能带（Sn掺杂CuGaS,带隙减小至1．8eV,吸收范围延伸至1．0eV;Sn掺杂CuInS2薄膜带隙减小至1．0eV左右）,作为小能量光子跃迁的跳板,克服了材料光学带隙对太阳光谱响应范围的限制,打通了光子激发电子跃迁的通道,实现了覆盖大部分太阳能光谱的响应,有望大幅提高太阳能电池的光电转换效率。     

石墨烯-硅光电子器件研究进展

本文综述了石墨烯-硅光电子器件的研究进展.随着科技的发展,人们对信息容量、传输速度、处理速度、能耗及成本提出了更高的要求.基于石墨烯特有的光学特性和电学特性,自发现以来备受关注.近年来,随着低成本、高速和高密度集成的硅基光电子技术的蓬勃发展,石墨烯-硅基光电子器件的研究迅速地成为了研究的热点,并取得了突破性进展.石墨烯-硅基光电子器件相比于传统的硅基光电子器件具有低功耗、温漂小、大带宽、带隙可控等优势.本文从调制器、探测器、偏振控制器等几个方面详细介绍了石墨烯-硅基光电子器件的发展现状.     

激光雷达用硅APD探测器

<正>技术开发单位中国电子科技集团有限公司四十四所重庆声光电公司技术概述硅雪崩光电二极管(APD)是一种具有信号内部放大功能的光电探测器,硅APD主要有两个功能:光电转换和电信号的放大。其工作原理为:光信号照射到硅APD光敏面上,被APD吸收区吸收转换为光生载流子(光电转换);光生载流子在吸收区漂移电场作用下,漂移到雪崩区;而硅APD雪崩区具有很强的电场,光生载流子受到雪崩区电场的加     

一种N型轻掺杂氢化硅基薄膜的欧姆接触

使用等离子体增强化学气相沉积方法制备了一组磷掺杂氢化硅基薄膜。I-U曲线显示薄膜与铝电极形成了良好的欧姆接触。霍尔测试结果表明该组样品为轻掺杂;利用拉曼光谱和紫外一可见吸收光谱对薄膜的微结构和光学带隙进行了表征,并从薄膜能带结构出发探讨了形成欧姆接触的原因。     

氧化铝增强的PdSe2/Si异质结光电探测器

为了降低暗电流,通过原子层沉积(ALD)生长了一层氧化铝(Al₂O₃)隧穿层,制备了PdSe₂/Al₂O₃/Si异质结光电探测器.通过优化Al₂O₃层的厚度,使得该探测器实现了高速和宽光谱响应.研究结果表明,在波长为808 nm的光照射和-2 V偏压下,所制备的光电探测器与未生长Al₂O₃的器件相比,暗电流降低了约3个数量级,器件的光响应度达到了约为0.31 A/W,对应的比探测率约为2.5×10¹² Jones,器件在零偏压下表现出明显的自驱动效应.经过循环测试1 200次后,器件保持良好的光响应.器件响应的上升时间和下降时间分别为7.1和15.6μs.结果表明,在二维层状半导体材料与Si之间引入Al₂O₃隧穿层,可以有效地降低器件的暗电流,有利于高性能的Si基光电探测器的制备.     

超高真空CVD选择性外延锗硅及其电学特性

为了满足高性能的红外探测要求，以高品质硅基器件研制了选择性外延锗硅肖特基二极管.利用低温下锗硅材料在二氧化硅表面成核需要一定时间的特点, 采用超高真空化学气相沉积（UHV-CVD）技术，550 ℃下，在硅光刻窗口处，选择性生长了锗硅外延层.由此技术生长的锗硅材料制作了硅基肖特基二极管原型器件，并研究了该二极管器件的电流 电压特性曲线.结果表明，与传统方法制备的非选择性外延锗硅肖特基二极管相比，该二极管器件可以避免在确定有源区后再经受高温处理,简化了器件制作工艺, 该二极管反向漏电流低2～3个数量级，具有优良的器件电学特性.     

WS2光电探测器光电响应特性研究

为探究WS2的光电探测器光电响应特性,本文以机械剥离法制备WS2晶体薄膜,采用定位转移法在氧化硅片衬底上制备WS2光电探测器,对WS2晶体薄膜进行表征分析,测试并分析了器件的光电性能.实验结果表明:对波长260～850 nm范围的光表现出明显的光响应特性,在630 nm波长的光照条件下的光电流、光响应度以及光探测率最高...     

2-芳胺基硫代甲酰基-3H-3,4,5,6-四氢嘧啶的特征红外光谱

合成了5种2-芳胺基硫代甲酰基-3H-3，4，5，6-四氢嘧啶化合物，并对化合物的红外光谱进行了研究，归属了其主要红外吸收谱带，探讨了红外吸收谱带随化学结构的变化而变化的规律，指出了此类化合物的红外光谱特征。     

石墨烯器件结构参数对光电特性的影响

为了提高石墨烯基器件的光电响应性能,采用化学气相沉积法制备单层石墨烯,制备石墨烯/二氧化硅/硅结构器件;采用紫外-可见分光光度计、光学显微镜以及拉曼光谱对石墨烯薄膜进行材料特性表征,测试和分析不同结构参数的石墨烯器件在光辐照下的光电特性.研究结果表明:当甲烷流量为30 sccm,反应温度为1 030℃,退火时间为20 ...     

电场可调的液晶激光器

铁电液晶分子排列具有自组织的周期性螺旋结构,具有一维光子晶体的特征,光在其中传播会出现光子带隙,掺杂激光染料的铁电液晶在泵浦光的激励下在光子带隙的边缘会出现激光辐射,其辐射波长可随着外加电场的改变而调整。文章介绍了这种采用掺杂激光染料的铁电液晶制作的具有电场可调特性的液晶激光器的工作原理及其实现过程。     

制造硅光电探测器的锂扩散和漂移技术

本文介绍了制造硅光电探测器的锂扩散和漂移技术,这种探测器是为接受1.06μm波长的光而设计的,由于锂的特殊性质不能采取常规的扩散技术,而是在真空镀膜机中进行,漂移是在恒温箱中加一定电压来完成。经过漂移可使探测器的峰值响应波长移向1.06μm。本文也从理论上计算了漂移补偿区的厚度,与实验值基本符合。     

用于液晶光阀的CdS-CdSe光电导薄膜

为得到高灵敏度的光传感器,研究了真空蒸发的CdS和CdSe双层光电导薄膜掺杂Cu和Cl对光电性质的影响.研究发现,适当选择Cu和Cl的掺杂比,可以使光电导薄膜的暗电导显著减少而光电导显著增加.这种掺杂光电导薄膜的响应时间约为5～10 ms,而对非掺杂薄膜的响应时间大于100ms.这种光电导薄膜已被成功地应用于大屏幕显示和光信息处理的可见光液晶光阀,并制成了红外液晶光阀,以用于可见光-红外光动态图像转换系统.     

Sb掺杂ZnO纳米材料的研究进展

ZnO纳米材料是一种新型的直接带隙半导体材料,其禁带宽度为3.37eV.Sb掺杂ZnO纳米材料在光电、气敏效应、p型导电等方面具有优良的性质.介绍Sb掺杂ZnO纳米材料在这几方面的最新研究进展.     

一种新的矿物热发光现象的光电探测方法

矿物被激发而发光，光通量极其小，其检测属于微弱光信号检测的范畴。结合传统的弱光信号的光电探测方法，研究了一种以电荷耦荷探测器（简称CCD）为核心的新的矿物热发光信号的探测方法，并以长石矿物的三维热释光谱图为例，分析了该光电探测方法的特点，据实验结果可知，长石矿物的热释光谱图的辐射剂量响应的灵敏度整体上比石英的灵敏度大得多，其谱图从光子能量角度可以分成蓝光波段和红光波段两部分，而且红光信号比蓝光信号稳定，重现性好，峰峰值易分离等，采用以电荷耦荷探测器为核心的光电探测系统，能够较好地区分矿物受激发光的光子能量分布。     

1Gb/s CMOS调节型共源共栅光接收机

基于特许0.35μm EEPROM CMOS标准工艺设计了一种单片集成光接收机芯片,集成了双光电探测器(DPD)、调节型共源共栅(RGC)跨阻前置放大器(TIA)、三级限幅放大器(LA,limiting amplifier)和输出电路,其中RGCTIA能够隔离光电二极管的电容影响,并可以有效地扩展光接收机的带宽。测试结果表明,光接收机的3dB带宽为821MHz,在误码率为10-9、灵敏度为-11dBm的条件下,光接收机的数据传输速率达到了1Gb/s;在3.3V电压下工作,芯片的功耗为54mW。     

碳化硅晶体的可见近红外透射光谱分析

利用紫外可见分光光度计和红外光谱测量系统,在室温下分别测量了本征和掺氮6H-SiC单晶的可见和近红外透射光谱.由光谱分析可知,6H-SiC单晶在可见及近红外区是透明的,而掺氮导致SiC单晶在可见和近红外区都有吸收,掺杂还使得带隙变窄.利用透射光谱,得到6H-SiC单晶在可见和近红外区的色散关系曲线和色散方程.此外,对掺...     

基于AT89C51芯片控制的激光功率计的设计

为实时检测氦氖激光器的输出功率,设计一种基于AT89C51单片机作为控制平台的激光功率检测系统。该系统包括光电传感、信号处理,输出与显示模块,选用硅光电二极管作为光电转换传感探头,实现光信号的采集,在AT89C51单片机系统的控制下,对所采集信号进行处理,实现对波长为633nm激光器的激光输出功率的实时检测。测试结果表明,该系统具有良好的线性响应特性。     

焦平面探测器阵列响应率非均匀性补偿

用于8~12um波段的HgCdTe光电探测器焦平面阵列的性能受到阵列中各探测器单元的非均匀性的限制。如果大量像元探测器的阵列要达到小的等效噪声温差(NETD),这种非均匀性必须在阵列的制造或通过校正每个单元探测器输出的补偿中降低。本文通过对光电二极管的性能分析,可知,如果探测器阵列非均匀性的主要来源是诸如探测器面积的不同所引起的,用线性二点校正方案来补偿,是个非常好的方法。如果是阵列单元的光谱带宽变化,则非线性还要留下残余量。     

Si掺杂立方HfO_2的电子结构和光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,计算了Si掺杂立方HfO2的电子结构及光学性质。计算结果表明,掺杂后立方HfO2的电子结构发生了变化,费米面进入了杂质带,同时由态密度图可知掺杂能级的形成主要是Si的3p轨道的贡献。经带隙校正后,计算了Si掺杂立方HfO2的光学线性响应函数随光子能量的变化关系,包括吸收光谱、复介电函数、复折射率、反射光谱、损失函数及复光电导谱。结果表明,由于掺杂能级的出现,导致了立方HfO2吸收带边的红移。     

Ce~(3+)/Y~(3+)双掺杂TiO_2薄膜的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

采用溶胶-凝胶法制备稀土铈和钇双掺杂的二氧化钛发光薄膜,涂覆在染料敏化太阳能电池光阳极上,形成阻挡层。利用荧光光谱仪及X射线衍射仪对铈、钇双掺杂的二氧化钛粉体进行表征。荧光光谱显示,铈、钇双掺杂的二氧化钛粉体在受到471nm波长光照射时可发射出波长642nm的可见光。光电流-光电压曲线表明,当铈钇总掺量为3%、二者摩尔比为8∶2时,电池电流密度有所提高,光电转换效率从2.94%提高到3.66%。研究了稀土铈、钇之间的能量传递过程及其对染料敏化太阳能电池光电转换效率的影响,结果表明,稀土铈、钇能够拓宽光阳极的光谱吸收范围,提高电池的光电性能。