利用光子晶体提高InP基LED出光效率

应用FDTD方法计算了二维无限大光子晶体的能带结构,并制备出了InP基二维平板结构的光子晶体器件.在制备过程中尝试了仅用PMMA做掩模以及PMMA和SiO2做掩模两种方法.结果表明,不使用SiO2做掩模的情况下,由于PMMA胶选择性较差,在刻蚀过程中难以保证图形的准确转移.而增加SiO2掩模后,获得了图形质量良好的光子晶体结构.成功实现了利用光子晶体结构增强LED的出光效率,与未制作光子晶体结构的LED相比,光子晶体结构LED的出光效率可在原来基础上提高1倍以上.并且随着晶格常数的增加,出光效率进一步提高.     

利用光子晶体提高InP基LED出光效率

应用FDTD方法计算了二维无限大光子晶体的能带结构,并制备出了InP基二维平板结构的光子晶体器件.在制备过程中尝试了仅用PMMA做掩模以及PMMA和SiO2做掩模两种方法.结果表明,不使用SiO2做掩模的情况下,由于PMMA胶选择性较差,在刻蚀过程中难以保证图形的准确转移.而增加SiO2掩模后,获得了图形质量良好的光子晶体结构.成功实现了利用光子晶体结构增强LED的出光效率,与未制作光子晶体结构的LED相比,光子晶体结构LED的出光效率可在原来基础上提高1倍以上.并且随着晶格常数的增加,出光效率进一步提高.     

红外低辐射膜的设计、制备与表征

为了降低红外探测技术对军事目标生存能力的威胁,研制了红外低辐射膜.设计并制备了基于一维光子晶体结构的红外低辐射膜,通过结构参数优化,改善了其红外波段反射性能,并降低了薄膜总厚度.采用红外椭偏仪测试了原材料Ge膜和ZnS膜的厚度和折射率,将测试结果带入设计结构,制备了8～12?m发射率分别为0.045、0.097、0.1...     

硒化温度对Cu(In, Al)Se2薄膜结构和光学性质的影响

采用了磁控溅射制备Cu-In-Al金属前驱体薄膜,后硒化快速退火得到铜铟铝硒(Cu(In,Al)Se2,CIAS)薄膜.研究了硒化温度对CIAS薄膜晶体结构和光学性质的影响.研究发现CIAS薄膜的晶体结构依赖于硒化温度,其禁带宽度随硒化温度升高发生红移.研究结果表明,CIAS薄膜的最佳硒化温度为540℃,其晶体结构为纯黄铜矿结构,禁带宽度为.34 eV,对应太阳电池理论最大效率的吸收层材料禁带宽度     

透明导电薄膜最佳掺杂含量的理论计算

分析了几种氧化物半导体透明导电薄膜材料的掺杂改性的实验结果,建立了薄膜材料的某一物理性能与晶体结构、制备方法和掺杂剂含量之间的联系,并给出了一个能够拟合实验曲线的抛物线方程.该方程的极值点确定了最佳掺杂含量与晶体结构和制备方法之间的定量关系,进而导出了一个最佳掺杂含量表达式.应用此表达式定量计算了铝掺杂氧化锌薄膜、锡掺杂氧化铟薄膜、锑掺杂二氧化锡薄膜等氧化物半导体透明导电薄膜材料最佳掺杂剂在不同制备方法下的最佳掺杂量.结果表明定量计算的结果与部分实验数据相符合.     

透明导电薄膜最佳掺杂含量的理论计算

分析了几种氧化物半导体透明导电薄膜材料的掺杂改性的实验结果,建立了薄膜材料的某一物理性能与晶体结构、制备方法和掺杂剂含量之间的联系,并给出了一个能够拟合实验曲线的抛物线方程.该方程的极值点确定了最佳掺杂含量与晶体结构和制备方法之间的定量关系,进而导出了一个最佳掺杂含量表达式.应用此表达式定量计算了铝掺杂氧化锌薄膜、锡掺杂氧化铟薄膜、锑掺杂二氧化锡薄膜等氧化物半导体透明导电薄膜材料最佳掺杂剂在不同制备方法下的最佳掺杂量.结果表明定量计算的结果与部分实验数据相符合.     

立体光刻技术制备三维光子晶体

以三维金刚石结构光子晶体为例,采用立体光刻技术(SLA)进行三维光子晶体的制备研究.微波透射谱测试表明,所制备的光子晶体的禁带分布在12.3～13.4GHz之间,与理论计算值一致,表明立体光刻技术可用于复杂三维光子晶体结构的制备研究.     

立体光刻技术制备三维光子晶体

以三维金刚石结构光子晶体为例,采用立体光刻技术(SLA)进行三维光子晶体的制备研究.微波透射谱测试表明,所制备的光子晶体的禁带分布在12.3～13.4GHz之间,与理论计算值一致,表明立体光刻技术可用于复杂三维光子晶体结构的制备研究.     

电化学还原法制备氧化铅纳米棒

用电化学还原法制备出氧化铅纳米棒,用SEM、TEM、EDS和XRD研究其微观形貌和晶体结构.实验过程中发现电流密度是影响氧化铅纳米棒生成质量的主要因素.研究结果表明,用电化学还原法制备氧化铅纳米棒的最佳电流密度是30 mA/cm2,所制备的氧化铅纳米棒是单晶结构.     

电解腐蚀导致激光熔覆Mn-Cu合金涂层晶体结构改变的研究

激光加工制备的Mn-Cu合金涂层对于纳米多孔涂层的制备具有重要的研究意义.本文采用激光熔覆与快速激光熔凝相结合的方法在中碳钢基体表面制备了成形良好、稀释率低并与基体成冶金结合的Mn-Cu合金涂层.对合金涂层进行了特定参数不同时间的电解腐蚀处理,并对处理后的涂层材料进行X射线衍射分析,研究了Mn-Cu合金涂层在电解腐蚀过程中的晶体结构改变过程.结果表明,未经处理的合金涂层具有单相固溶体结构(Cu,γMn);在电解腐蚀过程中随着Mn元素的溶解.有新的纯Cu晶体形核长大,剩余的(Cu,γMn)固溶体中的Mn含量也逐渐降低;经彻底电解腐蚀后,涂层的晶体结构由单相(Cu,γMn)转变为具有纳米多孔结构的单相Cu.     

Submicrometer-gate MOSFET's by the use of focused-ion-beam exposure and a dry development technique

Resist patterns as small as 0.1 µm were fabricated by the irradiation of a gallium focused ion beam followed by an oxygen plasma development. The measured width of the patterns fabricated by this technique was in good agreement with the designed linewidth in the sub-half-micrometer region, n-channel Si MOSFET's with 0.3-0.8-µm gates were fabricated by the use of this technique. These results, accompanied by the fabricated and demonstrated performance of a ring oscillator, showed the feasibility of focused-ion-beam lithography.     

A novel insulated gate technology for ingaas high electron mobility transistors using silicon interlayer based passivation technique

A novel insulated gate technology for InGaAs high electron mobility transistors (HEMT) is described. It utilizes a silicon interface control layer (Si ICL)-based passivation structure. By applying an HF surface treatment, the technology becomes applicable to the air-exposed surfaces of InGaAs and InAlAs. The basic metal-insulator-semiconductor structures were fabricated and characterized in detail by x-ray photoelectron spectroscopy analysis and capacitance-voltage measurements. The interface has been shown to be essentially free from interface states. InGaAs insulated gate HEMTs (IGHEMT) were then success-fully fabricated. The fabricated recessed gate IGHEMTs have good gate control of the drain current with good pinch-off characteristics. A highest effective mobility of 2010 cm²/Vs was obtained. The devices show extremely low gate leakage currents below lnA/mm.     

纳米压印制作半导体激光器的分布反馈光栅

分布反馈(DFB)光栅的制作是半导体激光器芯片的关键工艺,通过纳米压印技术在InP基片表面涂覆的光刻胶上压印出DFB光栅图形,并分别通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术将光栅图形转移到InP基片上。所制作的DFB光栅周期为240nm(对应于1 550nm波长的DFB激光器),光栅中间具有λ/4相移结构。采用纳米压印技术制作的DFB光栅相对于通常双光束干涉法制作的光栅具有更好的均匀性以及更低的线条粗糙度,而且解决了双光束干涉法无法制作非均匀光栅的技术难题。相对于电子束直写光刻法,采用纳米压印技术制作DFB光栅具有快速与低成本的优势。采用纳米压印技术在InP基片上成功制作具有相移结构的DFB光栅,为进一步进行低成本高性能的半导体激光器芯片的制作奠定了良好基础。     

Sputtered silica waveguides with an embedded three-dimensional structure

Single-mode sputtered silica waveguides (SS guides) are fabricated by filling channels of 8-μm width in a silica substrate with core silica material and embedding with a cladding layer. Silica deposition process is carried out by bias sputtering. The measured waveguide loss was 1.2 dB/cm. The change of cross-sectional profile in the sputtering process on the channel is analyzed with the result in good agreement with experiments. The optimum sputtering condition for filling the channel is elucidated. The method is applied to embedding gratings fabricated on the silica substrate.     

自组装法制备Au纳米结构衬底及其表面增强荧光效应研究

采用自组装方法,在(APS)分子修饰后的玻璃衬底 表面,制备得 到Au纳米结构衬底。采取激光光谱学方法,研究所制备衬底对沉积其表面的Rhodamine 6G(R h6G) 分子的荧光辐射增强效应。实验发现,利用自组装方法制备的Au纳米结构衬底具有较强的荧 光增 强特性。理论分析表明,制备的Au纳米结构在外光场激发下,所形成的强局部电磁场分布 能够有效提升探针分子的电子跃迁速率,从而实现增强荧光效应。     

一种基于MEMS工艺的365 GHz硅微波导垂直转接结构

基于微电子机械系统(MEMS)工艺设计并制作了一种THz垂直转接结构,该结构采用6层硅片堆叠的硅微波导形式。理论分析计算了垂直转接结构的参数,并使用三维电磁场分析软件HFSS对该结构进行了模拟仿真。设计得到了中心频率为365 GHz、带宽为80 GHz、芯片尺寸为10 mm×7 mm×2.7 mm的THz垂直转接结构。给出了一套基于MEMS工艺的硅微波导的制作流程,制作了365 GHz垂直转接结构并对其进行测试。获得的THz垂直转接结构的回波损耗随频率变化的测试结果与仿真结果基本一致。采用MEMS工艺制作的硅微波导垂直转接结构具有精度高、一致性好、成本低的特点,满足THz器件的发展需求。     

采用多模输入/输出波导的多模干涉型SOI分束器

一个适用于光纤通信系统中的1×8多模干涉功率分束器被设计并通过ICP刻蚀方法成功研制.这种基于SOI材料的功率分束器是采用多模波导作为输入/输出波导;经过光束传播方法模拟,该器件显示出了优良的性能.测试结果表明,在1550nm波长处器件的传波损耗低于0.80dB,损耗均匀性为0.45dB,而且偏振相关损耗低于0.70dB.器件的尺寸只有2mm×10mm.     

975nm分布反馈激光器一级光栅的制备

优化设计了975 nm分布反馈激光器的一级布拉格光栅结构.将纳米压印技术与干法刻蚀工艺相结合制备周期为148 nm的光栅结构,通过优化调整刻蚀气体流量比、腔室压强和偏压功率等参数,得到了合适的光栅刻蚀工艺参数.扫描电子显微镜测试显示,光栅周期为148 nm,占空比接近50％,深度合适,表面形貌、连续性和均匀性良好.将所制备光栅应用于975 nm分布反馈激光器中,激光器输出性能良好,波长随温度漂移系数小,光栅对波长的锁定效果良好.     

基片集成波导准感性窗滤波器的设计与实现

基于基片集成波导技术设计并用印刷电路板工艺实现了2种新型准感性窗滤波器,仿真和实验结果吻合良好。滤波器的中心频率为10.85GHz,相对带宽为4.6%,插损小于1.5dB,该滤波器具有平面集成和容易加工等优点。     

Short-channel MOSFETs with oxynitride gate dielectrics fabricated using multiple rapid thermal processing

Short-channel MOSFETs with superior thin gate dielectrics have been successfully fabricated using multiple reactive rapid thermal processing of thermal oxides. The gate dielectrics are produced by rapid thermal nitridation (RTN) of thin thermal oxides in pure NH/sub 3/ ambient followed by rapid thermal reoxidation (RTO) in O/sub 2/ ambient. Devices fabricated with RTO/RTN gate dielectrics exhibit improved hot electron induced degradation compared to those fabricated with pure oxides. In addition, the subthreshold leakage current level of RTO/RTN devices is as good as for standard oxide devices.<>