光子晶体在Si基发光器件中的应用

在Si基集成光电子学的发展中,实现高效的Si基光源始终是人们期待的目标.但是Si材料的间接带隙特性导致其发光效率低.目前,已经探索了多种Si基材料体系以提高Si材料的发光效率,但是尚未取得突破性的进展.近年来,光子晶体以其独特的控光能力而备受人们的关注,将光子晶体引入到Si基材料体系中可以显著提高Si基材料的发光效率,这无疑对Si基光电子学的发展起到了重要的贡献.本文简述了利用光子晶体提高Si基材料发光效率的机制,介绍了光子晶体在几种Si基材料中的应用,探索了Si基光子晶体发光器件的潜在应用前景.

渐变掩蔽图形超低压选择区域生长法制备高质量InGaAsP多量子阱材料

采用超低压（22mbar）选择区域生长（Selective Area Growth，SAG）金属有机化学汽相沉积（Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD）技术成功制备了高质量InGaAsP／InGaAsP多量子阱（Multiple Quantum Well，MQW）材料．在较小的掩蔽宽度变化范围内（15—30μm），得到了46nm的光荧光（Photoluminescence，PL）波长偏移量，PL半高宽（Full-Width-at-Half-Maximum，FWHM）小于30meV．为了保证选择区域内的MQWs材料的均匀性，我们采用了新型的渐变掩蔽图形，并且运用这种新型渐变掩蔽图形，研究了渐变区域的过渡效应对材料生长的影响．我们还观察到，渐变区域的能量偏调量随着掩蔽图形宽度与渐变区域长度比值的增大而出现饱和现象．

InP基HEMT器件中二维电子气浓度及分布与沟道层厚度关系的理论分析

利用数值计算的方法研究了InP基高电子迁移率晶体管（HEMT）中沟道厚度对沟道中二维电子气（2DEG）性质的影响,并对产生这种影响的原因进行了深入探讨.计算结果表明,当沟道层厚度从10nm增加到40nm时,沟道中2DEG的密度几乎没有变化,但激发态和基态上的电子密度之比（R）先增加后减小.当沟道层厚度在20-25nm之间时,R达到最大.此结果可作为优化器件结构设计的依据.

量子点接触对单电子量子态的量子测量

研究了用介观量子点接触（QPC）对单电子两态和多态系统的量子测量问题.发现,在任意测量电压下,该测量问题不能用标准的Lindblad量子主方程描述.考虑了测量仪器和被测系统之间的能量交换对细致平衡关系的影响,对该问题提供了一个恰当的理论描述,并对未来的固态量子测量和量子反馈控制可能产生一定影响.

倒装结构大功率蓝光LEDs的研制

从器件制作角度入手，对基于Ⅲ族氮化物的功率型蓝光LEDs结构和电极体系进行了优化设计。采用梳状结构、高反电极体系及倒装焊技术，研制出大功率蓝光LEDs，在350mA工作电流下，工作电压为3．3～3．5V，输出功率达137．71mW，反向5V电压下的漏电流小于1μA。

A Broadband Long-Wavelength Superluminescent Diode Based on Graded Composition Bulk InGaAs

A novel unselective regrowth buried heterostructure long-wavelength superluminescent diode （SLD） with a graded composition bulk InGaAs active region is developed by metalorganic vapor phase epitaxy （MOVPE）. At a 150mA injection current, the full width at half maximum of the emission spectrum of the SLD is about 72nm, ranging from 1602 to 1674nm. The emission spectrum is smooth and flat. The ripple of the spectrum is less than 0.3dB at any wavelength from 1550 to 1700nm. An output power of 4.3mW is obtained at a 200mA injection current under continuous-wave operation at room temperature. This device is suitable for the applications of light sources for gas detectors and L-band optical fiber communications.

一种分析三维楔脊形光波导与光纤耦合的方法

和直波导的不同在于,三维楔脊形波导中的光场都是不稳定的.分别对波导-光纤耦合、光纤-波导耦合两种情况,将三维楔脊形波导等效为多段短的直波导,利用束传播法同时对三维楔脊形波导内不稳定的入射、反射场,及它们在传播方向上的偏导进行处理,再用自由空间辐射模法计算透射率和反射率.以SOI楔脊形波导和光纤的耦合为例,验证了该方法的可行性.

1GHz 0.5μm CMOS低噪声放大器的设计

从低噪声放大器(LNA)的设计原理出发,提出并设计了一种工作于1GHz的实用LNA.电路采用共源-共栅的单端结构,用HSPICE软件对电路进行分析和优化.模拟过程中选用的器件采用TSMC 0.5μm CMOS工艺实现.模拟结果表明所设计的LNA功耗小于15mW,增益大于10dB,噪声系数为1.87dB,IIP3大于10dBm,输入反射小于-50dB.可用于1GHz频段无线接收机的前端.

用于波分复用的光子晶体滤波器

本文从光子晶体的光子频率禁带特性出发，提出了用2个或以上的均匀周期结构光子晶体叠加在一起，形成叠层结构光子晶体，以获得窄带滤波特性的设想；利用光学传输矩阵法对这种结构进行了数值计算，结果证实了构思的正确性，设计了信道间隔为8 nm的8信道波分复用（WDM）和信道间隔0.8 nm的8信道密集波分复用（DWDM）光子晶体滤波器。

稀土掺杂ZnS纳米晶中稀土离子与纳米基质之间的能量传递

以甲基丙烯酸为表面包覆剂在水/醇溶液中合成了ZnS:Eu~3+, ZnS:Tb~3+纳米晶，用傅里叶变换红外光谱和X射线粉末衍射谱表征了样品的表面与晶型，样品均为立方闪锌矿型，没有出现与稀土离子相关的相；用光致发光和激发谱研究了样品中的发光过程，其中ZnS:Tb~3+纳米晶中存在纳米基质与Tb~3+之间的能量传递，并引起Tb~3+的特征发射。

原位合成AlN及添加钇的复合AlN粉体

以Al-Mg和Al-Mg-Y合金为原料，通入高纯度的氮气，利用原位合成法制备了AlN粉体及含烧结助剂的复合AIN粉体。合金氮化产物的组织排列疏松，有利于粉化。粉化后的AlN粉体纯度较高，含氧量为1.23%，平均粒径为6.78μm, 物相为单相AIN；复合AIN粉体物相组成为AIN主相与稀土钇的氧化物烧结助剂Y2O3相。粒径分布曲线呈双峰现象，从提高粉体的充填系数角度考虑，具有这种粒径分布的粉体有利于烧结致密化。

协同工作环境中一种语音编码器的仿真

于2010-11-23批量导入

纳米晶Si在高压下的电学性质与金属化相变

在金刚石压砧装置上，采用电阻和电容测量方法，研究了粒径为15～18nm和80nm的纳米晶Si在室温下、24GPa内的电阻、电容与压力的关系。实验结果表明，它们分别在19～17GPa和14GPa左右发生了金属化相变。

垂直腔面发射激光器的研究开发现状及其应用

于2010-11-23批量导入

薄层SOS薄膜材料外延生长及其器件应用(英文)

亚微米CMOS/SOS器件发展对高质量的100--200纳米厚度的薄层SOS薄膜提出了更高的要求。实验证实：采用CVD方法生长的原生SOS薄膜的晶体质量可以通过固相外延工艺得到明显改进。该工艺包括：硅离子自注入和热退火。X射线双晶衍射和器件电学测量表明：多晶化的SOS薄膜固相外延生长导致硅外延层晶体质量改进和载流子迁移率提高。固相外延改进的薄层SOS薄膜材料能够应用于先进的CMOS电路。