【摘 要】
:
短波红外(SWIR,一般为700-3000 nm)光谱区域内的光电检测,由于其宽泛的军事和民用应用,如夜视仪、光通信、轨迹探测、环境监测、监视仪、遥感成像等,一直以来都是研究热点,而高性能短波红外光电探测器是激光测距仪、夜视仪、热成像系统、红外数码相机和医疗诊断仪等许多电子和光电子产品的关键部件。目前,市面上大多数短波红外光电探测器是由传统的无机半导体制成的,包括晶体硅、硅锗异质结和Ⅲ-Ⅴ族半导体
论文部分内容阅读
短波红外(SWIR,一般为700-3000 nm)光谱区域内的光电检测,由于其宽泛的军事和民用应用,如夜视仪、光通信、轨迹探测、环境监测、监视仪、遥感成像等,一直以来都是研究热点,而高性能短波红外光电探测器是激光测距仪、夜视仪、热成像系统、红外数码相机和医疗诊断仪等许多电子和光电子产品的关键部件。目前,市面上大多数短波红外光电探测器是由传统的无机半导体制成的,包括晶体硅、硅锗异质结和Ⅲ-Ⅴ族半导体合金(主要是In Ga As及其相关的异质结),然而,这些短波红外光电探测器的制造通常需要高质量的外延生长活性材料、昂贵的高真空仪器和复杂的多步制造过程,这使得它们不经济,也阻碍了它们的广泛应用。近年来,基于InAs纳米线(NWs)、Pb S胶体量子点(QDs)和窄带隙有机半导体(OSCs)等新型功能材料的短波红外光电探测器受到了广泛关注,这些光电探测器适用于一些需要柔性的、大面积的或色彩可调性的特殊场合,虽然已经取得了一些成果,但基于纳米线的探测器器件组装困难,以及基于量子点和窄带隙有机半导体的器件低载流子迁移率导致的响应速度慢,仍然限制了它们在许多光电用途上的实际应用。作为上述情况的替代解决方案,基于石墨烯或其他新兴二维(2D)层状材料与传统窄带隙半导体(如砷化镓和锗)的形成的杂化异质结SWIR光电探测器近年来被该领域广泛地研究。最近报道了基于石墨烯/多层Pd Se2/Ge异质结构的短波红外光电探测器,该探测器对短波红外光具有出色的光响应,具有约112.2的偏振灵敏度,初步实现了偏振光学成像。在本文中,我们提出了一种基于多层PtSe2/Ge异质结构的光电探测器阵列,该阵列由1×10器件单元组成,主要工作在短波红外光谱区域,所制备的异质结构具有明显的光伏效应,使器件具有了作为自驱动光电探测器工作的能力。在1550nm的光照下,光电探测器表现出突出的光响应性能,其电流开/关比、响应率、外量子效率和比探测率分别达到1.08×10~3、766 m AW-1、61.3%和1.1×1011 Jones。该器件响应速度快,上升下降时间为54.9μs/56.6μs。由于器件性能的均匀性,光电探测器阵列可以可靠地呈现由短波红外光照射产生的“二极管符号”图像。此外,该光电探测器还成功地集成到短波红外光通信系统中,作为光接收机传输文本信号。从上述结果分析,目前基于该异质结构的光电探测器阵列有很大的潜力用于一些特殊的光电用途,如短波红外图像传感和短距离光信息传递的应用。
其他文献
万寿菊因其花中合成积累大量类胡萝卜素类物质,而具有较高的营养价值和经济价值,但其分子机制和基因资源还有待研究。在本文中,对不同花色万寿菊,“Quanwang”(黄色花)、“Taishang”(橙黄色花)、“Juwang”(橙色花),四个发育时期花组织中四种类胡萝卜素(叶黄素、玉米黄素、番茄红素和β-胡萝卜素)和一种黄酮类成分(芦丁)的含量进行高效液相色谱测定。结果表明,在不同颜色万寿菊花中叶黄素均
锂离子电池自商业化以来,其凭借优异的性能特点被广泛地应用于3C电子设备中,有力地推动了全球及时通讯领域的发展,如今更是在电动汽车、储能、航天等领域大放异彩。随着5G时代的到来和新能源汽车的发展,人们对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。目前,正极材料是发展高能量密度锂离子电池的短板,提高锂离子电池正极材料的脱嵌锂电位是实现更高能量密度锂离子电池的可行策略之一。钴酸锂(LiCoO2,简称LCO)是
由于W-10Ti薄膜可以有效阻止Cu互连线向Si或Si O2基片扩散,且与芯片的附着性好,在集成电路领域得到了广泛的应用。W-10Ti薄膜通常由磁控溅射方法制备,薄膜质量受控于W-10Ti合金靶材的质量。通过研究放电等离子烧结(SPS)工艺对合金组织结构、力学性能、物理性能以及溅射镀膜性能的影响,本工作制备和修复了密度高、纯度高、组织均匀、富Ti相含量少的W-10Ti靶材。主要结论如下:(1)利用
区域水资源空间均衡评价与调控是水资源开发利用与经济社会协调发展的重要技术基础和科学管理手段。可供水量与需水量是区域自然资源条件和经济社会活动对水资源的综合体现指标,二者之间的平衡关系可以直观地揭示水资源系统的单元供需均衡和空间均衡程度。针对日益突出的水资源供需矛盾,本文提出了基于供需关系和七元联系数的区域水资源空间均衡评价方法,结合大型灌区水资源系统开展了评价与调控研究:先以供需差占供需总量比定义
超高参数汽轮机组的安全运行过程中,作为汽缸上下法兰连接件的高温紧固螺栓发挥着至关重要的作用。本文通过研究2Cr11Mo1Ni WVNb N螺栓材料的最佳热处理工艺的相关参数和其在疲劳蠕变交互作用下的寿命损伤,找出不同淬火温度和不同回火温度对螺栓材料的组织和性能的影响以及螺栓的剩余寿命,为该螺栓材料的热处理工艺和寿命管理提出了科学的建议,这对于提高汽轮机组运行效率,选择合理的螺栓热处理工艺,延长螺栓
姜是姜科姜属多年生草本植物,是全球食品以及饮料中最常用的香料和调味剂之一。在中国,生姜作为国家卫生部规定药食同源的食材之一,被广泛用于胃肠道、心血管类以及肿瘤等疾病的预防和治疗。本论文以生姜中的活性成分6-姜烯酚为原料,探寻了其对子宫内膜癌Ishikawa细胞和Ishikawa荷瘤小鼠肿瘤的抑制作用及相关机理。本研究为子宫内膜癌Ishikawa的治疗提供了新的思路和方法,同时也为生姜中的活性成分在
随着5G时代的到来和移动终端设备的不断发展,高速低功耗ADC受到了越来越多的关注。SAR ADC整体结构简单,只含有少量的模拟电路,具有非常明显的数字化特征,相比其他类型的ADC,可以更好地适应先进的工艺和低功耗应用。但是由于受到传统结构和转换算法的限制,SAR ADC通常只用于中低分辨率、中低速度的场合。因此,如何充分利用SAR ADC高能效的优点,并突破传统结构在速度上的限制,成为该领域的研究
随着集成电路制造技术的飞速发展,电路的规模和复杂性不断提高,使得测试所需的时间和数据量快速增长,导致了测试效率的降低和测试成本的增加。愈加复杂的测试对测试设备的性能有了更高的要求,同时,由于缺少有效的故障模型,需要对芯片进行大量的测试,这些因素使得测试成本进一步提高。以往的测试方案已经不能适应当前的测试需求,如何在保证测试质量的同时有效降低集成电路的测试成本具有重要的研究意义。在传统测试中,所有芯
半导体技术飞速发展,后摩尔时代正在到来,发展基于小尺寸的纳米材料的器件以提升集成电路集成度成为人们的选择之一。一维半导体纳米材料具有大的比表面积、长径比;径向和轴向呈现出显著的光学各向异性;一维结构可保证载流子沿其轴向定向传输,因而能提供更有效的传输通道。这些独特性质都使得一维半导体材料在光电器件中极具应用前景。PdSe2属于过渡金属二硫化物(TMD),具有带隙可调的特性,以二维层状材料应用在各种
波长探测器作为图像系统的一个重要组成部分,在人工智能系统、安全保护、光通信和安全驾驶等领域均有着广泛的应用,也因此引起了人们的研究兴趣。传统波长探测器制备过程繁琐、探测范围窄、精确度不高,在光通信的应用有一定的局限性,因此本文以石墨烯/薄硅/石墨烯制备了一种宽范围的波长探测器。具体研究内容如下:1.利用半导体工艺模拟以及器件模拟工具(TCAD)仿真40μm薄型硅片中光吸收率和光生载流子产生率。结果