p-GaN层厚度对GaN基p-i-n结构紫外探测器性能的影响

研究了p-GaN层厚度对GaN基pin���构紫外探测器性能的影响.模拟计算表明:较厚的p-GaN层会减小器件的量子效率,然而同时也会减小器件的暗电流,较薄的p-GaN层会增加器件的量子效率,但是同时也增加了器件的暗电流.进一步的分析表明,金属和p-GaN之间的结电场是出现这种现象的根本原因.在实际的器件设计中,应该根据实际需要选择p型层的厚度.

光通信用10Gbit／s Transponder的设计

本文分析了在高速光模块设计中介质损耗和微带结构对信号的影响，并对PCB中信号串扰模型的参数进行了计算．解决了高速光模块设计的一些关键问题，设计出满足MSA的300-pin transponder，并对模块进行了一系列性能和指标测试．测试结果表明，该模块完全满足SDH／SONET（STM-64／OC-192）以及10G Ethemet应用要求．

两种结构GaN基太阳盲紫外探测器

分别在金属有机化学汽相沉积（MOCVD）生长的i-Al0.33Ga0.67N／AlN／n-GaN和p-Al0.45Ga0．55N／i—Al0.45Ga0.55N／n＋-Al0.65Ga0.35N的异质结构上，成功研制了太阳盲区的肖特基型和PIN���紫外探测器。研究结果表明，Au与i—Al0.33Ga0.67N形成了较好的肖特基结，响应波长从250—290nm，峰值（286nm）响应率约为0．08A／W；PIN���紫外探测器的响应波长从230～275nm，峰值（246nm）响应率约为0．02A／W。

高电导本征纳米硅膜及其缓冲层太阳能电池

通过PECVD法制备了纳米硅薄膜(nc-Si:H),采用Raman散射谱,AFM对样品的结构和形貌进行了测试,并测试了样品的室温电导率。结果表明:制备出的纳米硅薄膜,其电导率达到4.9S·cm-1。另外制备了本征nc-Si:H膜作缓冲层,结构为ITO/n+-nc-Si:H/i-nc-Si:H/p-c-Si/Ag的PIN���太阳能电池,其Voc达到534.7mV,Isc达到49.24mA(3cm2),填充因子FF为0.4228。

用于视觉修复的视网膜下植入微芯片

为治疗由视网膜光感受器退化引起的失明，研制了一种可以满足视网膜下植入要求的光电刺激器件——硅基PIN���电探测器阵列结构微芯片，这种电刺激芯片可以在一定程度上代替因疾病受损的光感受细胞，向位于光感受细胞之后、尚未损伤的其他视网膜细胞发出电刺激，从而引发视神经的视觉冲动。微芯片制作采用了硅、硅氧化物以及金等生物相容性较好的材料。在微芯片上利用半导体工艺刻蚀隔离槽，形成一个探测器面阵，面阵上的每个探测器单元可以根据照射在其上的光强大小产生相应的刺激电流。对制作的芯片进行了生物相容性、伏安特性、响应度以及光谱特性的测量，结果表明，芯片在眼睛安全用光的范围内可以产生足够强度的刺激电流，满足动物植入实验的要求。

纳米非晶硅(na-Si:H)P-i-n太阳电池

该文报道了通过适当氢稀释(RH=15)和合适的衬底温度(Ts=170℃)下,用PECVD制备得到的宽带隙氢化纳米非晶硅(na-Si:H)薄膜,并将其用作pin���阳电池的本征层.经过电池结构和工艺条件的优化设计,在p/i,i/n界面插入渐变带隙缓冲层,制备出了glass/ITO/p-a-SiC:H/i-na-Si:H/n-nc-Si:H/Al结构的pin���阳电池.电池初始开路电压(Voc)高达0.94V,同时还能保证0.72的填充因子(FF).光电转换效率(Eff)达到8.35%(AM1.5,100mW/cm2).

二路收发的空间光通信系统

研制了工作于大气中的空间光通信系统,系统的发射天线采用了两组互相独立的组合式准直光学系统,发射光源采用980nm的CW激光器,调制方式为直接电流调制;接收天线为两组折反式望远光学系统,以快速响应的PIN���电管为主探测器,四象限探测器为两个系统之间对准与否的位置探测器.该系统实现了点对点的622Mbit/s通信,正常天气情况下可实现通信的距离100m～2km.该文在给出了该系统的组成的基础上详细讨论了系统的接收与发射天线.

半导体量子器件物理讲座-第七讲 半导体异质结光电探测器

光电探测器是一类用于接收光波并转变为电信号的专门器件。文章描述了PIN���电二极管、雪崩光电二极管、MSM（金属-半导体-金属）光电二极管的器件结构和工作原理，并对它们的响应度、噪声、带宽等特性进行了讨论。这类器件已在光通信、光信息处理等许多系统中得到广泛的应用。

一种新型SOI Mach-Zehnder干涉型电光调制器的设计

在超紧缩双曲锥形3 dB多模干涉耦合器的基础上，设计了一种新的Silicon-on-insulator (SOI) Mach-Zehnder干涉型电光调制器。与传统的Y分支器相比，双曲锥形3 dB耦合器的制作容差大，而长度缩短了近30％，使得整个器件的尺寸大幅减小。调制区采用横向注入的PIN���构，模拟结果表明

低压MOCVD外延生长InGaAsP/InP应变量子阱材料与器件应用

报道了用低压有机金属化合物化学气相沉积外延生长InGaAsP/InP应变量子阱材料,材料参数与外延条件的关系,量子阱器件的结构设计及其器件应用。用所生长的材料研制出宽接触阈值电流密度小于400 A/cm~2(腔长400 μm),DC-PBH结构阈值7～12 mA的1.3 μm量子阱激光器和宽接触阈值电流密度小于600 A/cm~2(腔长400 μm),DC-PBH结构阈值9～15 mA的1.55 μm量子阱激光器以及高功率1.3 μm量子阱发光二极管和InGaAs PIN���电探测器。

GaAs/GaAlAs多量子阱反射型光调制器及自电光效应器件

采用分子束外延技术生长含有大周期数的GaAs/GaAlAs多量子阱(MQW)及分布布喇格反射器(DBR)的PIN���构器件。研究了量子限制斯塔克效应(QCSE),分布布喇格反射及非对称腔模(ASFP)效应对光的反射调制作用及这三种效应的兼容性对光调制及逻辑器件的重要影响,给出研制的反射型光调制器及自电光效应器件的实验结果,对于常通型及常闭型调制器,其两态衬比度可达10 dB。所研制的SEED器件,其导通光能耗低于10 fJ/(μm)~2,实现其光学双稳态及R-S光触发器工作。

非晶硅X-射线探测阵列的研究

研制出a-Si:H pin���X射线间接探测线阵,它探测的是X-射线在闪光体(CsI)所激发的荧光,制备出单元面积分别为2.5×2.5mm~2、1.6×1.6mm~2和100×100μm~2的16、25、320单元的线阵.器件的暗电流达到1.0、10~(-12)A/mm~2(-10mV),光灵敏度～0.35μA/μW*600nm).该文报道了X-射线探测阵列的制备及测试结果.

GaAs/AlGaAs非对称耦合双阱光荧光的温度依赖关系

报道了GaAs/AlGaAs非对称耦合双量子阱pin���构在不同温度下的光荧光谱,观察到宽阱与窄阱重空穴激子峰荧光强度随温度上升而较快下降的不同变化关系,结果表明窄阱电子的热发射是导致窄阱光荧光强度随温度上升而较快下降的主要原因。同时观测到宽阱轻 空穴激子峰强度特殊的温度依赖关系,并分析了其物理机制。

2 x 2 electrooptical switch in silicon-on-insulator waveguide

A 2 x 2 Mach-Zehnder interferometer electrooptical switch integrated in silicon-on-insulator using multimode interference 3-dB couplers as splitter and combiner has been proposed and fabricated. Free carriers plasma dispersion effect was utilized to realize light modulation in silicon. Switching operation was achieved at an injection current of 358mA and which can be much reduced by optimizing the PIN structure and improving fabrication process. Extinction ratio of 7.7dB and crosstalk of 4.8dB has been observed.

Hybrid CMOS/VCSEL optoelectronic modules

We report some investigations on vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) arrays and VCSEL based optoelectronic smart photonic multiple chip modules (MCM), consisting of 1x16 vertical cavity surface emitting laser array and 16-channel lasers driver 0.35 Pin CMOS circuit. The hybrid integrated multiple chip modules based on VCSEL operate at more than 2GHz in -3dB frequency bandwidth.