摘要：采用分子束外延技术制备了基于共振隧穿二极管的探测器样品。为提高探测响应度,探测器采用蝶形天线增强太赫兹电场强度,并以0.2THz入射频率为参考对天线结构进行设计。测试采用输出功率为20 mW的太赫兹源,室温下在有无太赫兹波辐照时分别进行电流-电压(I-V)测试,峰值电压为1.398V。对比最大电流值之差,计算得到探测器响应度为20mA·W^(-1),噪声等效功率为15nW·Hz^(-0.5),并通过测量探测器对不同角度入射太赫兹波的响应,验证了天线对太赫兹电场的增强作用。

摘要：MSM(金属-半导体-金属)型光电探测器的较低寄生电容和高带宽的特点使得其应用广泛,可用于空间通信、遥感等多方面,但暗电流偏大仍是制约其发展的重要因素.为此,本文研制了100×100μm2面积的InGaAs-MSM光电探测器,通过设计InAlGaAs/InGaAs短周期超晶格和InAlAs肖特基势垒增强结构,将器件暗电流密度降至0.6pA/μm2(5V偏置),改善了目前同类器件的信噪比.对器件光电参数进行了表征:3dB带宽6.8GHz,上升沿58.8ps,1550nm波段响应度0.55A/W,光吸收区域外量子效率88%.分析了短周期超晶格和肖特基势垒增强层对暗电流的抑制机理.

摘要：针对量子点场效应单光子探测器(QDFET)光吸收效率低下的问题,提出了一种新型量子点场效应增强型单光子探测器(QDFEE-SPD).QDFEE-SPD增加了共振腔的设计,并采用了GaAs/AlAs多层膜作为下反射镜;对QDFEE-SPD的光吸收增强效应和光响应度进行了理论分析和模拟,结果表明,与没有共振腔时相比,QDFEE-SPD的吸收效率和光相应度都有了大幅度的提升,同时为了光吸收的最优化,吸收层厚度一般应在0.1—0.5μm;对QDFEE-SPD的材料样品进行了生长和测试实验,反射谱测试和PL谱测试结果表明,QDFEE-SPD对入射光的吸收具有了明显的增强效应.文章成果为高效率量子点场效应单光子探测技术的研究提供了新的思路.

摘要：对一种共振隧穿弱光探测器的分子束外延生长条件进行了研究。对探测器结构进行设计,研究了不同Al束流和不同生长温度下In0.52Al0.48As材料的生长质量,结合X射线衍射及原子力显微镜测试结果确定了In0.52Al0.48As材料的最佳生长条件。研究了不同Ga束流下In0.53Ga0.47As材料的生长质量,并采用一种衬底变温的生长方法解决了恒温生长较厚In0.53Ga0.47As外延层时表面容易出现点状突起的问题,获得了平整的In0.53Ga0.47As外延表面。分别采用恒温和变温的生长方法制备了探测器样品,并对其电流-电压特性及光响应进行了测试,测试结果表明,采用变温生长方法制备的探测器样品具有更高的峰值电流和光响应。

摘要：对倍增型共振隧穿弱光探测器(RTDPD,resonant tunneling diode as photodetector)的噪声性能进行研究。设计了具有倍增区的RTDPD结构。对探测器电流-电压(I-V)特性的模拟发现,加入倍增区以后探测器的光电流和暗电流均被放大,其峰值电流增大了1.7倍。对RTDPD的噪声分布模拟发现,1/f噪声比散粒噪声和热噪声高出10个数量级左右。对倍增区的电场强度和过剩噪声因子进行了模拟,并计算了过剩噪声的功率谱密度。分析了倍增型RTDPD的总噪声,并对有、无倍增区时RTDPD的噪声等效功率进行了计算。结果显示,倍增区引入的噪声不仅不会影响探测器有效信号的提取,而且提高了探测器响应弱光的能力。

摘要：3~4μm波段中红外激光器在工业气体检测、医学医疗和自由空间光通信等诸多领域具有十分重要的应用。目前锑化物半导体带间级联激光器是实现中红外3~4μm波段的理想方案。带间级联激光器(Interband Cascade Laser,ICL)可以看做是通过电子和空穴复合产生光子的传统二极管激光器以及通过引入多个级联区来提高电子注入效率的子带间量子级联激光器(Quantum Cascade Laser,QCL)的融合。文中概要介绍了带间级联激光器的基本工作原理,阐述了国际上主要研究单位包括俄克拉荷马大学、美国海军实验室、德国伍兹堡大学等带间级联激光器的发展历史,介绍了国内单位包括中国科学院半导体所研制成功带间级联激光器的性能,分析了该类激光器设计制备技术难点和及性能进一步提升优化的技术方案。

摘要：The solar spectrum covers a broad wavelength range, which requires that antireflection coating （ARC） is effective over a relatively wide wavelength range for more incident light coming into the cell. In this paper, we present two methods to measure the composite reflection of SiO2/ZnS double-layer ARC in the wavelength ranges of 300-870 nm （duaI- junction） and 300-1850 nm （triple-junction）, under the solar spectrum AM0. In order to give sufficient consideration to the ARC coupled with the window layer and the dispersion effect of the refractive index of each layer, we use multidimensional matrix data for reliable simulation. A comparison between the results obtained from the weighted-average reflectance （WAR） method commonly used and that from the effective-average reflectance （EAR） method introduced here shows that the optimized ARC through minimizing the effective-average reflectance is convenient and available.

摘要：对1064nm谐振腔增强型（RCE）光电探测器（PD）的光电响应特性进行了分析研究．利用MBE生长技术得到有源区分别为量子阱和量子点的1064nm RCE探测器的外延片，并对制作的探测器进行了各种光电特性测试．结果表明量子阱结构的RCE探测器量子效率峰值达到57％，谱线半宽6～7nm，峰值波长1059nm；而量子点结构的RCE探测器量子效率峰值达到30％，谱线半宽5nm，峰值波长1056nm．通过分析量子效率和吸收系数之间的关系，对两种结构器件的吸收进行了比较，发现虽然量子点探测器的吸收小，但通过合理设计共振腔等方法也可以达到较高的量子效率．两种结构的器件都有很好的I-V特性．

摘要：设计了一种交错梳齿型(SVC)静电驱动MEMS微镜,首先在底层硅片上通过刻蚀预留出微镜活动空间,并进行固定梳齿组刻蚀,然后再在上面键合顶层硅片,并将顶层硅片减薄抛光至目标厚度,再在其上进行移动梳齿组和镜面结构的刻蚀.该工艺既兼顾了SVC型微镜偏转角度较大的优点,又避免了使用SOI衬底导致背面套刻精度差的缺点,提高了整个结构的稳定性,该微镜的最大理论角度可达24.7°.

摘要：A resonant-cavity enhanced reflective optical modulator is designed and fabricated, with three groups of three highly strained InGaAs/GaAs quantum wells in the cavity, for low voltage and high contrast ratio operation. The quantum wells are positioned in antinodes of the optical standing wave. The modulator is grown in a single growth step in an molecular beam epitaxy system, using GaAs/AlAs distributed Bragg reflectors as both the top and bottom mirrors. Results show that the reflection device has a modulation extinction of 3 dB at -4.5 V bias.