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期刊信息/Journal information
半导体光电
半导体光电

江永清

双月刊

1001-5868

soe@163.net

023-62806174

400060

重庆市南坪花园路14号44所内

半导体光电/Journal Semiconductor OptoelectronicsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是专业技术性刊物。刊载半导体光电器件、光通信系统和光传输、光存贮、光计算、处理技术，以及摄像、传感、遥感等方面的研究成果、学术论文、学位论文和工作报告，介绍光学、光子学、量子电子学、光电子学领域的新材料、新结构、新工艺、新器件，报道国内外该领域的研究和发展方向。读者对象为半导体光电专业的科技人员和大专院校师生。
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    宽带和窄带有机光电倍增探测器研究进展

    李尧蓝俊王奋强王爱玲...
    167-180页
    查看更多>>摘要：有机光电倍增探测器因具有可大面积加工、柔性、光谱响应范围可调、低成本和轻质等优点而备受关注,在智能监测、通信、生物医疗、图像传感器和荧光显微镜等领域具有潜在的应用价值.根据光谱响应范围,有机光电倍增探测器可分为宽带和窄带有机光电探测器.文章首先详细介绍了有机光电倍增探测器的结构、工作原理及关键性能参数,其次阐述了宽带和窄带有机光电倍增探测器的研究进展,最后对宽带和窄带有机光电倍增探测器未来的发展前景进行了展望.

    有机光电倍增探测器宽带窄带

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    一种具有多种谐振模式的太赫兹超表面器件

    马勇徐应松盛宏远陈鑫...
    181-187页
    查看更多>>摘要：设计了一种中心对称的分裂环形状超表面结构,该结构具有偏振不敏感和高品质因子的特性.通过理论和实验研究,深入分析了其谐振点的频谱特性,并确定了谐振峰的模式,包括LC、偶极和高阶谐振等.其中,几种高阶谐振模式表现出较高的高品质因数Q(约230),并且对超表面衬底材料的介电常数变化高度敏感.此外,还研究了具有不对称超表面结构的电磁性质,发现通过分别增加超表面结构沿水平轴(z轴)和垂直轴(y轴)的不对称性,可以产生和增强0.332 THz 和 0.210 THz 的谐振.

    太赫兹超材料高品质因素谐振模式

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    基于变刚度悬臂梁的MEMS静电驱动器的动态响应优化

    高宇帆戴旭涵王怀治张卓尔...
    188-194页
    查看更多>>摘要：传统的微机电系统(MEMS)静电驱动器存在驱动电压高和超调振荡的问题,可动极板稳定在平衡位置前会发生持续的振荡,难以满足可变电容、光开关等应用领域的综合要求.针对上述问题,采用变刚度悬臂梁的设计,利用刚度随行程增大的特性抑制了极板吸合及释放过程的振荡现象,在缩短调节时间的同时,有效降低了器件的驱动电压.仿真和实验结果表明,当器件悬臂梁的刚度随位移由5N/m增大到35 N/m时,在相同电压下,动态响应的调节时间减少了 55.5％,在相同行程下,动态响应的调节时间减少了 21％,对应的驱动电压减少了 23％.

    微机电系统静电驱动器变刚度动态响应

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    4H-SiC光导开关性能的仿真研究

    蓝华英罗尧天崔海娟肖建平...
    195-199页
    查看更多>>摘要：碳化硅光导开关是相关领域的研究热点,但是文献中对4H-SiC光导开关的理论研究仍然以集总元件模型为主,仅能给出定性结果,典型文献中瞬态条件下的实验数据还没有定量的理论解释.文章使用Silvaco TCAD软件中的器件-电路混合模式,结合自编的载流子迁移率接口程序,对4H-SiC光导开关的光学电学特性进行模拟仿真.单脉冲响应的仿真结果表明,器件在瞬态条件下的峰值光电流随光能的变化与文献中的实验数据相符合,表明所用模型和参数具有合理性.对影响单脉冲响应的主要因素,包括脉冲能量、脉冲宽度、碳化硅厚度,进行了计算和分析.同时,针对两种碳化硅厚度的器件,进行了多脉冲串响应的计算和分析.文章得到的结果和结论对碳化硅光导开关的进一步研究具有较好的参考价值.

    4H-SiC光导开关SilvacoTCAD仿真模型

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    常见点缺陷对硅光电池响应特性的影响

    杨映红张蓉竹
    200-205页
    查看更多>>摘要：研究了硅光电池中常见点缺陷对器件在激光辐照下的响应特性的影响.根据第一性原理建立了晶胞模型,比较了空位缺陷以及含Fe,Cu杂质状态下硅材料的态密度图,在此基础上分析了常见点缺陷对硅光电池响应特性的影响.由于半导体材料对温度敏感,当光电池受激光辐照而出现温度变化时,其光电响应输出特性会发生变化.从光伏器件的光生电动势原理出发,根据响应输出模型以及一维热传导方程,计算了 1 064 nm激光辐照下,空位和金属杂质两种本征点缺陷对光电池响应特性的影响规律.结果表明:空位和金属杂质两种缺陷都能够改变硅材料的能带结构和响应特性.当激光辐照波长为1 064 nm,功率密度为4×105 W/cm2时,其中间隙原子为Fe时对材料的电子结构和光学性质的影响最大.此时材料吸收系数高达23 952 cm-1,且量子效率值最大,导致光电池响应最为强烈,输出电压最小.

    硅光电池光电响应空位缺陷金属杂质第一性原理

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    基于行过扫数据降低大面阵CCD图像噪声算法研究

    马媛媛李燕东唐遵烈李金...
    206-210页
    查看更多>>摘要：针对全帧转移大面阵电荷耦合器件(CCD)多帧图像数据随时间漂移的现象和测试电路引入的噪声,导致无法准确评估CCD器件的参数,文章提出一种基于行过扫数据校正算法.行有效像元数据与对应行垂直过扫数据同时输出,通过有效像元数据减去垂直过扫数据均值,对图像数据漂移的现象进行抑制.测试电路中模拟模块与数字模块同时作用于单行有效像元数据与垂直过扫数据,通过有效像元数据减去垂直过扫数据均值,消除测试电路引入的噪声.实验结果表明,经过该算法校正后的器件读出噪声减小了 20％,暗场差值图像中超过15 e-和25 e-的比例减小了 25％.该算法适用于大面阵CCD器件,可校正测试系统引入的测试误差,提高全帧转移大面阵CCD器件测试效率.

    大面阵电荷耦合器件图像漂移行过扫数据降噪

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    基于高Q值Si3N4片上光学微腔的孤子光频梳

    杜润昌
    211-215,318页
    查看更多>>摘要：高Q值片上微腔已被证明是一种性能优异的克尔孤子光学频率梳产生平台.由片上多模波导构成的Si3N4微腔可以同时实现产生暗孤子所必须的高品质因子和反常色散.为了进一步降低产生单孤子光频梳的阈值功率,文章设计了一种具有欧拉弯曲的新型跑道型Si3N4微腔,与传统的圆形弯曲波导相比,跑道型微腔直波导连接处弯曲半径的突然变化被显著抑制,这抑制了高阶模式耦合并降低了传播损耗,从而获得了超过5×106的品质因子.基于该新型微腔,使用辅助激光加热方法仅用47 mW泵浦激光器(估计片上泵浦功率为33 mW)就产生了重复频率在Ka波段且带宽超过20 nm(对应于129 fs的脉冲持续时间)的单孤子微腔光频梳.

    光学微腔孤子光频梳欧拉弯曲飞秒脉冲

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    CMOS图像传感器辐射敏感参数测试电路设计及试验验证

    王祖军聂栩唐宁王兴鸿...
    216-221页
    查看更多>>摘要：以航天领域广泛应用的CMV4000型CMOS图像传感器(CIS)为研究对象,通过开展CIS辐射敏感参数测试电路设计,将CIS辐照电路板与测试电路板中FPGA数据采集及传输板分离,辐照电路板与测试电路板通过接插口通信,从而实现开展辐照试验时对FPGA数据采集部分进行辐射屏蔽防护,避免FPGA数据采集板受到辐射影响.开展了 CIS测试电路中的电源模块、数据采集、存储模块、外围电路等设计及PCB版图的布局布线设计.采用Verilog HDL硬件描述语言对各个功能模块进行驱动时序设计,实现CIS辐射敏感参数测试功能.通过开展CMV4000型CIS 60Co γ射线辐照试验,分析了平均暗信号、暗信号非均匀性、暗信号分布等辐射敏感参数随总剂量增大的退化规律,验证了 CIS辐射敏感参数测试系统的可靠性.

    CMOS图像传感器测试电路设计辐照试验辐照损伤效应辐射敏感参数

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    电离效应对EBCMOS中电子倍增层增益的影响研究

    陈文娥陈卫军宋德焦岗成...
    222-227页
    查看更多>>摘要：采用蒙特卡罗模拟方法研究了电子轰击互补金属氧化物半导体(EBCMOS)成像器件中高能电子轰击半导体时产生的电离效应对电荷收集效率和电子倍增层增益的影响.分析了入射电子能量、p型衬底层掺杂浓度、电子倍增层和钝化层厚度对电荷收集效率和增益的影响.结果表明,增加入射电子能量(小于4 keV)、减小电子倍增层和钝化层厚度、降低掺杂浓度等是提高电荷收集效率和电子倍增层增益的有利途径,可为获得高增益的EBCMOS器件提供理论支撑.

    电子轰击互补金属氧化物半导体电离效应电荷收集效率增益

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    基于GST薄膜的弯曲波导相变光学器件光学仿真与分析

    罗明馨张东亮鹿利单祝连庆...
    228-233页
    查看更多>>摘要：研究了相变光学器件的光传输性能,使用时域有限差分法建立覆盖Ge2Sb2Te5(GST)薄膜的弯曲波导模型,得到了在晶态和非晶态两种情况下GST的面积、厚度和在弯曲波导中的位置对光传输效率及损耗的影响规律.结果表明:GST的最优覆盖面积为0.415 μm2,厚度为17 nm,器件光传输不受GST覆盖位置影响,光传输对比度最佳达到90.8％,插入损耗低至0.321 dB,在1 500～1 670 nm波长范围内能够实现宽光谱并行传输.该器件尺寸小,消光比大,理论上满足提高光计算准确率的需求.研究结果对于非易失性、并行集成光子矩阵计算单元器件的研制具有一定的参考意义.

    光子计算相变光学器件Ge2Sb2Te2弯曲波导覆盖型

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