摘要：偏振光探测在遥感成像、环境监测、医疗检测和军事设备等领域都具有很好的应用价值,目前已经有一系列偏振探测和成像产品.随着信息器件进一步小型化、集成化,基于新型低维材料的偏振光探测器可以直接利用材料本征的各向异性对偏振光进行感知,在未来偏振光探测领域有很好的应用前景.很多二维/一维半导体材料,例如:黑磷, ReS2, GaTe, GeSe, GeAs 及 ZrS3 等,都具有较强的本征面内各向异性,可以用于高性能偏振光探测器.基于此类低维半导体材料设计的不同结构类型的偏振光探测器已经覆盖了紫外、可见以及红外等多个波段.本文总结了近年来相关领域的研究进展和我们课题组的一些工作.

摘要：采用电驱动压电陶瓷取代传统机械螺丝给金刚石对顶砧施加压力,设计制备了低温下可连续增加流体静压的金刚石对顶砧压力装置,实现了低温(19±1)K连续加压达到4.41 GPa.该装置具有电驱动方便灵活、调谐精度高的低温连续加压功能.利用该装置实现了InAs单量子点发光与微腔腔模的共振耦合调谐过程.该装置将在原位压力精确调谐及测量样品信号跟踪等实验得到应用.

摘要：报道了光存储效应在一种特殊设计的光存储单元Ⅰ Ⅴ特性上的响应 .当单元偏置在光存储模式下 ,越过禁带的光激发会产生一个台阶状的电流阶跃 .利用瞬态光电流测试装置测量电流阶跃处的瞬态响应 ,验证了“开关”光电流下降沿主要反映了光照消失后原先被存储起来的电子、空穴的衰变过程 .其时间常数是光存储时间的一种度量 ,而光照下所出现的台阶状电流阶跃则是光子存储效应在Ⅰ

摘要：太赫兹波成像技术在生物医疗和安全检测等领域具有广阔的应用前景。针对新一代信息技术对便携式太赫兹波成像设备的需求,设计了基于CMOS太赫兹波探测器的成像系统。该系统包括一款CMOS太赫兹波探测器、片外模数转换器(ADC)、FPGA数字信号处理器、二位步进机、四个抛物面镜和太赫兹波辐射源等。CMOS太赫兹波探测器集成了片上贴片天线以及作为检波元件的NMOS晶体管,探测器由180 nm标准CMOS工艺制成。太赫兹波探测器的输出被片外模数转换器(ADC)采集并转换为数字信号,该数字信号被FPGA采集并传输到电脑上成像。所有上述元件均被装备在印刷线路板(PCB)上以减小系统体积。该系统实现了透射式太赫兹波扫描成像而无需斩波-锁相技术,并给出在860 GHz的太赫兹波照射下隐藏在信封内部金属的成像结果。

摘要：报道了长/长波双色二类超晶格红外焦平面探测器组件的研制。通过能带结构设计和分子束外延技术,获得了表面质量良好的长/长波双色超晶格外延材料。突破了长波超晶格低暗电流钝化、低损伤干法刻蚀等关键技术,制备出像元中心距30μm的320×256长/长波双色InAs/GaSb超晶格焦平面探测器芯片。将芯片与双色读出电路互连,采用杜瓦封装,与制冷机耦合形成探测器组件。组件双波段50%后截止波长分别为7.7μm(波段1)和10.0μm(波段2)。波段1平均峰值探测率达到8.21×10^(10)cm·W^(-1)·Hz^(1/2),NETD实现28.8 mK;波段2平均峰值探测率达到6.15×10^(10)cm·W^(-1)·Hz^(1/2),NETD为37.8 mK,获得了清晰的成像效果,实现长/长波双色探测。

摘要：基于Dyakonov和Shur等离子体波振荡原理设计并流片制备了一种采用65 nm标准CMOS工艺的3.0THz探测器,探测器包括贴片天线、NMOS场效应晶体管、匹配网络及陷波滤波器。探测器在室温条件下可达到526 V/W的响应率(Rv)和73 pW/Hz1/2的噪声等效功率(NEP)。采用该探测器和步进电机搭建了太赫兹扫描成像系统,获得了太赫兹源出射光斑的远场形状,光斑的半高宽(FWHM)为240μm;并对聚甲醛牙签和树叶进行了扫描成像实验,结果表明CMOS太赫兹探测器在成像领域有潜在的应用前景。

摘要：设计了一款用于高速CMOS图像传感器的多列共享列并行流水线逐次逼近模数转换器。八列像素共享一路pipeline-SAR ADC,从而使得ADC的版图不再局限于二列像素的宽度,可以在16列像素宽度内实现。该模数转换器采用了异步控制逻辑电路来提高转换速度。半增益数模混合单元电路被用于对第一级子ADC的余差信号放大,同时被用于降低对增益数模混合单元电路中运放性能的要求。相关电平位移技术也被用于对余差信号进行更精确的放大。整个pipeline-SAR ADC第一级子ADC精度为6-bit,第二级子ADC为7-bit,两级之间存在1-bit冗余校准,最终实现12-bit精度。输入信号满幅电压为1 V。该8列共享并行处理的pipeline-SAR ADC在0.18μm 1P4M工艺下制造实现,芯片面积为0.204 mm^2。仿真结果显示,在采样频率为8.33 Msps,输入信号频率为229.7 kHz时,该ADC的信噪失真比为72.6 d B;在采样频率为8.33 Msps,输入信号频率为4.16 MHz时,该ADC的信噪失真比为71.7 dB。该pipelineSAR ADC的电源电压为1.8 V,功耗为4.95 mW,功耗品质因子(FoM)为172.5 fJ/conversion-step。由于像素尺寸只有7.5μm,工艺只有四层金属,因此这款12-bit多列共享列并行流水线逐次逼近模数转换器非常适用于高速CMOS图像传感器系统。

摘要：应用深能级瞬态谱(DLTS)技术详细研究分子束外延生长的Pseudomorphic—high elec-tron mobility transistor(P-HEMT)结构中深能级行为。样品的DLTS表明,在P-HEMT结构的n-AlGaAs层里存在着较大浓度(10^(15)-10^(17)cm^(-3)和俘获截面(10^(-16)cm^2)的高温电子陷阱。它们直接影响着器件性能。高温电子陷阱的产生可能与AlGaAs层里的氧含量有关。实验结果还表明,DLTS技术有可能成为器件优化设计的一种工具。

摘要：半导体电子结构的有效调控一直是人们长期关注的科学问题,也是主流半导体材料物性与器件设计的核心科学问题之一.传统栅极技术只能在小范围内改变半导体材料的带隙,作者从理论上通过人工设计半导体极性界面,产生约10 MV/cm的內建电场,从而实现对Ge、InN等主流半导体带隙在0-2 eV范围内的有效调控,并显著增强Rashba自旋轨道耦合强度,作者进一步利用构建的多带k.p模型证明增强的Rashba自旋轨道耦合可以将常规半导体驱动至拓扑相.文章重点介绍极性半导体InN的极性界面能隙调控;以及Ⅳ族非极性半导体Ge的极性界面能带调控.半导体极性界面的制备与主流半导体工艺兼容,展现了极性界面在主流半导体量子结构的物性调控与光电器件中潜在的应用前景.

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.