纳米硅薄膜制备及HIT太阳能电池

在较高工作气压(332.5～399Pa)下,采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺制备了优质的本征纳米硅薄膜及掺磷的纳米硅薄膜,并采用X射线衍射(XRD)、拉曼散射(Raman) 测试技术对其进行了测试和分析.结果表明纳米硅薄膜的XRD谱中存在(111)、(220)和(331)峰位;Raman谱中显示出其薄膜中的晶粒的大小(2～5nm)符合纳米晶的要求.将制备的纳米硅薄膜初步用于栅极/ITO/n-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/p-c-Si/Al/Ag结构的异质结(HIT)太阳能电池,开路电压(Voc)达404mV,短路电流密度(Jsc)可达到34.2mA/cm2(AM1.5,100mW/cm~2,25℃).

GaAs光电阴极在不同强度光照下的稳定性

利用多信息量测试系统分别测试了反射式GaAs光电阴极激活后在0(无光照),33和100 lx白光照射情况下阴极的光电流衰减变化曲线,计算得到其寿命分别为320,160和75 min,阴极稳定性随光照强度的增加而降低,测试了只有光照(100 lx)而无光电流流过阴极时阴极的寿命为100 min.通过比较发现光照比光电流对阴极稳定性的影响更大.还测试了阴极在33 lx光照下量子效率曲线随时间的衰减,发现阴极低能光子的量子效率下降速度更快,导致量子效率曲线形状不断发生变化.基于修正后的反射式阴极量子效率公式对这种变化进行了理论分析,发现与光电子的谷间散射和阴极衰减过程中表面势垒形状的变化有关.

表面等离子体调制的纳米孔径垂直腔面发射激光器

在普通850 nm垂直腔面发射激光器基础上制备了表面等离子体调制的纳米孔径垂直腔面发射激光器.当小孔直径为200 nm,周围光栅的周期为400 nm时,在15 mA驱动电流下最大输出光功率达到了0.3 mW.介绍了该器件的制备工艺,并从实验和理论两方面分析了周期性光栅结构对光束的约束作用.

CMOS超高频整流器

提出了一个适用于无源UHF RFID标签芯片的全CMOS整流器.整流器包括射频-直流转换电路、偏置电路、直流-直流转换电路和振荡器电路.整流器的工作频率范围是860～960 MHz.基于0.18μm,1p6m的标准数字CMOS工艺,设计并实现了无源UHF RFID标签芯片的整流器.该设计采用开关电容电路技术动态地消除了CMOS管开启电压的问题,在标准数字CMOS工艺下实现了高效率的超高频整流器.整流器的面积为180μm×140μm.当输入900MHz,-16dBm的射频信号时,整流器的输出电压为1.2V,启动时间为980μs.

A Novel Power Supply Solution of a Passive RFID Transponder

This paper presents a power supply solution for fully integrated passive radio-frequency identification(RFID) transponder IC,which has been implemented in 0.35μm CMOS technology with embedded EEPROM from Chartered Semiconductor.The proposed AC/DC and DC/DC charge pumps can generate stable output for RFID applications with quite low power dissipation and extremely high pumping efficiency.An analytical model of the voltage multiplier,comparison with other charge pumps,simulation results,and chip testing results are presented.

MEMS可调谐VCSEL的研究进展

随着全光网络和DWDM系统的发展,MEMS可调谐VCSEL由于其优越的性能,有着相当广泛的应用前景.文章从结构差异上,将近几年来国际上的有关报道分成了单悬臂型,可变形介质模型,半对称腔型和掩埋隧道结型等四类,并对每一类型作了详细的介绍.

1 GHz Repetition Rate CW Mode-locked Nd∶YVO_4 Laser

A diode-pumped CW mode-locked Nd

磷化铟中铁原子替位与填隙的热致转变及其对材料性质的影响

高温退火后掺铁半绝缘(SI)InP单晶转变为n型低阻材料.利用霍尔效应(Hall),热激电流谱(TSC),深能级瞬态谱(DLTS),X射线衍射等方法分别研究了退火前后InP材料的性质和缺陷.结果表明受高温热激发作用部分铁原子由替位转变为填隙,导致InP材料缺少深能级补偿中心而发生导电类型转变.通过比较掺杂、扩散和离子注入过程Fe原子的占位和激活情况分析了这一现象的机理和产生原因.

纳米硅镶嵌氮化硅薄膜的制备与光致发光特性

为研究氮化硅薄膜发光材料的制备工艺及其光致发光机制,实验采用射频磁控反应溅射技术与热退火处理制备了纳米硅镶嵌氮化硅薄膜材料.利用红外光谱(IR)、X射线衍射谱(XRD)、能谱(EDS)和光致发光谱(PL),对不同工艺条件下薄膜样品的成分、结构和发光特性进行研究,发现在制备的富硅氮化硅薄膜材料中形成了纳米硅颗粒,并计算出其平均尺寸.在510 nm光激发下,观察到纳米硅发光峰,对样品发光机制进行了讨论,认为其较强的发光起因于缺陷态和纳米硅发光.

Si基外延GaN的结构和力学性能

采用MOCVD技术在Si衬底(111)面上生长了GaN外延膜,分析了薄膜表面形貌和Si基GaN的临界载荷,研究了表面发光性能和GaN晶体质量随深度的变化.结果表明,外延层的表面比较平整,多组超晶格插入层可以进一步降低位错密度,提高晶体质量.膜的表面有许多颗粒状的发光中心,除了强的带边峰外,还有弱的黄光带和红光带,这可能是ON与VGa所产生的深能级跃迁产生的.GaN的晶体质量具有梯度变化,GaN外延层的上层晶体质量比较好,界面附近比较差,但是外延层与衬底的结合强度较高,临界载荷达到2.05 N.

蓝宝石衬底上HVPE-GaN厚膜生长

采用氢化物气相外延（HVPE）方法，以蓝宝石作衬底，分别在MOCVD-GaN模板和蓝宝石衬底上直接外延生长GaN。模板上的GaN生长表面平整、光亮，但开裂严重，其（0002）的双晶衍射半高宽最低为141；蓝宝石衬底上直接生长GaN外延层质量较差，其双晶衍射半高宽为168ff，但不发生开裂，HCl的载气流量对预反应有很大的影响，应力产生于外延层和衬底之间的界面处，界面孔洞的存在可以释放应力，减少开裂，光致发光（PL）谱中氧杂质引起强黄光发射。

气相输运法大尺寸ZnO单晶生长的传输过程控制

研究了化学气相传输法（CVT）生长ZnO单晶的传输过程、动力学和生长机理，分析了CVT法的传输机理、效率以及温场对传输速率和晶体生长的影响，利用气相-固相单晶成核和生长动力学理论研究了制约单晶生长速度和晶体质量的因素．我们得到的不同条件下ZnO单晶CVT生长的实验结果和现象与理论分析一致，获得了ZnO单晶生长的理想条件和高质量的大尺寸ZnO单晶材料。

高速率、低价位、智能化“3C”光网络呼唤Si基化、集成化SOC芯片

Si是微电子发展的无可替代基质材料，取之不尽，工艺成熟，立足于Si基材料，发展光网络SOC芯片，是突破上述困扰的重要途径。然而Si属间接带隙，又为立方反演对称的非极性材料，不具优异的天然光学特性。人工改性是突破Si材料本征限制的根本出路，能带工程、纳米工程、局域化工程、光子工程以及声子工程的综合运用，有望实现Si基化全光波长变换器，高速率全光开关乃至Si基激光器，为Si基化、集成化光网络SOC芯片的发展奠定基础，并将开拓出一门崭新的Si基集成光子学。

直接扣除法测量半导体光放大器频率响应

在光电子器件散射参量定义的基础上建立了基于直接扣除法的半导体光放大器频率响应测量系统，测量中通过扣除激光器和探测器系统的频率响应，得到放大器固有的频率响应。对InGaAsP体材料行波腔半导体光放大器样品进行了测螬，得到了放大器在不同注入光功率和不同偏置电流下的频率响应曲线。这些曲线很好地反应了半导体光放大器的增益饱和和噪声特性，进一步分析发现半导体光放大器对低频调制信号的放大能力弱于对高频信号的放大能力，分析认为其原因在于半导体光放大器的载流子寿命有限导致低频信号长时间消耗载流子时，载流子数量无法及时恢复，从而使得增益降低。

双波长外腔半导体激光器的研究

提出了电流调制型的双波长外腔半导体激光器方案.外腔半导体激光器具有窄线宽输出以及独特的阶越型电流调制特性,采用正弦调制的方式,以延时光纤作为辅助结构,得到了具有良好相干特性和稳定波长间隔的双波长激光输出.与多种已有的双波长激光器设计方案相比,这种多波长工作方式结构简单,调谐范围宽,在波分复用光通信系统、高精度光纤传感测量以及外差、双(多)波长合成波长干涉测量等技术中具有很好的应用前景.