光激发半导体硅片对宽带太赫兹波的调制研究

利用光泵浦-太赫兹(THz)探测(OPTP)技术,研究 了THz波在Si半导体界面间的传输行为。通过改变抽 运光密度从而改变样品表面的载流子浓度,实现对THz波透射/反射的有效调制。在外加中心 波长为800nm 的飞秒激光激发块体半导体Si片时,成功实现了对宽带THz波时域谱包括入射THz 脉冲振幅和 相位以及THz波次级反射峰抗反射的调制。光激发Si片可以获得任意载流子浓度 的Si片实现对 THz脉冲振幅的调制,调制度达到90%以上;光激发Si片能够使THz脉 冲的相位发生负延迟,随着 泵浦光密度的增加,负的相移越来越明显,随着频率的增高,负的相移也越来越明显;光激 发Si片还能够 对THz波的次级反射峰进行调制,随着泵浦光密度的改变,实现对次级反射峰的π相位以及 次级反 射峰抗反射的调制。光激发Si片对宽带THz波时域谱的调制为THz波在通信、国防安全等领域 的应用奠定了基础。     

ZnS thin films deposition by thermal evaporation for photovoltaic applications

ZnS thin films were deposited on a glass substrate by thermal evaporation from millimetric crystals of ZnS.The structural, compositional and optical properties of the films are studied by X-ray diffraction, SEM microscopy, and UV-VIS spectroscopy.The obtained results show that the films are pin hole free and have a cubic zinc blend structure with (111) preferential orientation.The estimated optical band gap is 3.5 eV and the refractive index in the visible wavelength ranges from 2.5 to 1.8.The good cubic structure obtained for thin layers enabled us to conclude that the prepared ZnS films may have application as buffer layer in replacement of the harmful CdS in CIGS thin film solar cells or as an antireflection coating in silicon-based solar cells.     

Efficient nanostructured ‘black’ silicon solar cell by copper‐catalyzed metal‐assisted etching

We produce low‐reflectivity nanostructured ‘black’ silicon (bSi) using copper (Cu) nanoparticles as the catalyst for metal‐assisted etching and demonstrate a 17.0%‐efficient Cu‐etched bSi solar cell without any vacuum‐deposited anti‐reflection coating. The concentration ratio of HF to H₂O₂ in the etch solution provides control of the nanostructure morphology. The solar‐spectrum‐weighted average reflection (R_ave) for bSi is as low as 3.1% on Cu‐etched planar samples; we achieve lower reflectivity by nanostructuring of micron‐scale pyramids. Successful Cu‐based anti‐reflection etching requires a concentration ratio [HF]/[H₂O₂] ≥ 3. Our 17.0%‐efficient Cu‐etched bSi photovoltaic cell with a pyramid‐texture has a R_ave of 3% and an open circuit voltage (V_oc) of 616 mV that might be further improved by reducing near‐surface phosphorus (P) densities. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于半导体光放大器的非相干光源抗反膜的优化设计

对半导体光放大器(SOA)放大的自发发射(ASE)谱进行了实验和理论研究,并且分析了SOA端面反射率对ASE谱的谱宽以及平坦度的影响.结果表明,不恰当的抗反膜会严重减小输出光谱的带宽;而在采用具有宽带材料增益谱的有源区基础上,结合抗反膜的优化设计,则可以获得既宽又平坦的非相干光源.     

6．4-15μm宽带增透膜的设计与制作

红外增透薄膜在航天遥感中有着重要作用.使用了Ge、ZnS、YF33种材料,采用Refinem ent计算机辅助设计的方法,在Ge透镜上研制了6.4~15μm的长波红外增透膜.结果表明:所研制的红外增透膜性能优于光机系统的要求,并在15μm处的透过率达到79%.     

单层膜对超短脉冲的减反效果分析

利用多光束干涉方法分析了超短光脉冲通过单层介质膜的情况，研究了半导体激光器端面镀制的单层减反射膜中的电场变化，透过减反膜电场的时间特性，以及脉冲的能量反射率。     

太阳能集热系统减反射涂层的研究

报道了用国产ＳＳ－１硅溶胶制备减反射涂层的方法。硼硅玻璃经减反射处理后反射率降低４．５％。讨论了影响涂层光学性能的因素。用该法制备的减反射膜光学性能优良，生产设备简单，原料价格便宜，适宜在平板和真空管集热器玻璃表面上大面积涂覆减反射膜。     

PECVD制备氮化硅薄膜的研究

采用PECVD法制备了氮化硅薄膜,探讨了沉积参数对氮化硅薄膜折射率的影响和衬底温度对氮化硅薄膜形貌和成分的影响规律。结果表明,不同的NH3流量可改变反应腔体内的氮硅比,对氮化硅的折射率,即减反射性能影响较大;衬底温度是影响氮化硅薄膜形貌和成分的主要因素;在衬底温度达到400℃时,形成了白色团状或岛状的氮化硅膜。     

N型表面钝化晶体硅太阳电池Al2O3/SiNx减反射叠层的优化研究

减反射特性是进一步提高N型太阳电池能量转换效率的重要因素之一。研究采用Al2O3/SiNx叠层优化了N型太阳电池的减反射特性,并通过理论模拟和实验测量系统地探讨了叠层中SiNx厚度对表面反射性能的影响。研究证实在Al2O3层上增加一层SiNx,可以有效地优化表面减反射性质,从而提高N型太阳电池的光伏性质。     

高数值孔径光刻中衬底反射率的控制

高数值孔径（NA）光刻中,需要控制衬底反射率以减小薄膜干涉对光刻性能的影响。采用薄膜光学方法研究了高NA光刻中底层抗反膜（BARC）对衬底反射率的控制。针对硅基底对单层和双层BARC进行优化以探索满足高NA光刻要求的BARC材料光学参数容限。结果表明,当NA超过0.8时,单层BARC无法控制衬底反射率而有必要采用双层BARC。横电（TE）比横磁（TM）偏振光的衬底反射率更难以控制。NA越大,单层BARC折射系数的优化值越大。双层BARC中的顶层膜应采用低吸收率材料而底层膜应采用高吸收率材料。本研究可为高NA光刻中的BARC材料研制及衬底反射率控制提供理论依据。