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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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    基于硅基微环谐振器的Fano共振线型产生和调谐研究进展

    徐强孙士博李鑫雨孔梅...
    341-348页
    查看更多>>摘要：Fano共振的线型具有明显不对称特征,在光学通信、调制和传感等领域中极具应用潜力.首先对微环谐振器的各种线型进行了介绍,强调了 Fano共振线型的独特优势,其次依据结构分类梳理了国内外基于硅基微环谐振器产生Fano共振的研究现状,然后介绍了基于热光效应的Fano共振调谐的研究进展,最后展望了硅基微环谐振器的Fano共振的发展及应用.

    微环谐振器Fano共振热光效应

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    基于FBG和F-P的温度和折射率双参量传感器

    姚国珍宗子天吴玉章李炳峰...
    349-355页
    查看更多>>摘要：提出了一种由单模布拉格光栅和多模Fabry-Perot腔级联而成的温度和折射率双参量传感器.对多模光纤的末端采用氢氟酸进行腐蚀,在腐蚀后形成的凹陷处填充紫外胶,从而形成Fabry-Perot腔.Fabry-Perot腔和单模光纤布拉格光栅级联后,构成最终的传感结构.Fabry-Perot腔对温度和折射率敏感,而光纤布拉格光栅对温度敏感而对折射率不敏感.利用上述特性,采用灵敏度矩阵法可实现对温度和折射率的同时测量.实验结果表明,传感器的温度和折射率灵敏度分别为-0.483 2 nm/℃和-508.64 pm/RIU.该传感器具有制作工艺简单、结构紧凑、成本低、灵敏度高的优点,有很好的应用前景.

    温度和折射率传感Fabry-Perot腔光纤布拉格光栅多模光纤

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    自稳零低噪声CTIA读出电路研究

    杨静欣钟佳鑫欧阳学龙孔大林...
    356-361页
    查看更多>>摘要：红外探测器在国防航天领域应用广泛,其低噪声读出电路是获得有用清晰红外图像的基础.当探测器工作在高背景微弱信号下时,常出现噪声扰动大,各元信号高低不平,部分信号无法读出的问题.针对国内航天工程应用需求,文章设计了一种低噪声的新型读出电路.该电路在传统CTIA的基础上,设计了自稳零技术和新型相关双采样电路,对噪声抑制表现出优良的作用.可应用于低温中波线列红外HgCdTe航天探测器的信号读出以及其他低温和常温探测器的信号读出,工作温度范围为77～300 K.基于0.35 μm,5 V-CMOS工艺进行了 10×1线列读出电路后仿真验证与流片,结果表明,与传统CTIA电路对比,输出噪声下降44.7％,总输出噪声仅为72.1 μV.

    自稳零相关双采样低噪声红外探测器

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    基于多层石墨烯-黑磷结构可调谐各向异性吸收器

    肖功利赖子凡杨宏艳林志雄...
    362-368页
    查看更多>>摘要：基于阻抗匹配理论(IMT)和多层局域表面等离子体共振(LSPR)耦合效应,设计了一种多层石墨烯-黑磷可调谐各向异性吸收器.通过采用时域有限差分法(FDTD)进行模拟仿真计算分析发现,TE偏振下,吸收器在波长20.8～45.34 μm范围内可实现94％的宽带平均吸收;TM偏振下,在波长16.6～44.6μm范围内可以实现96.3％的宽带平均吸收,呈现出一定程度的各向异性吸收特性.此外,通过调整石墨烯-黑磷块的宽度,可以调节吸收带宽.同时,动态调节石墨烯的费米能级或黑磷的电子掺杂浓度也能够调节吸收带宽和平均吸收率.该研究成果对动态可调谐红外能量采集、偏振选择性吸收和红外伪装领域具有理论指导意义.

    超材料超宽带可调谐各向异性石墨烯黑磷

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    CIGS薄膜太阳电池的数值模拟研究

    陈金福王莉董志虎蔡阳...
    369-377页
    查看更多>>摘要：建立了铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池结构模型,利用SCAPS模拟计算得到CIGS薄膜太阳能电池的载流子生成率、能带排列、电场强度等,研究了 CIGS薄膜太阳能电池吸收层的Ga组分含量、不同共蒸法制备的电池吸收层缺陷密度、吸收层厚度、掺杂浓度对电池输出性能的影响.结果表明,单步共蒸法制备的电池中CIGS/CdS异质结"尖峰状"的能带排列有利于载流子传输;当Ga组分含量在30％时,太阳能电池的输出性能优异.三步共蒸法制备的电池吸收层缺陷密度进一步降低,可提升电池的输出性能.吸收层厚度为2.0μm厚的电池吸收层即可吸收大部分的光子,继续增加吸收层厚度会导致短路电流密度降低.增大吸收层掺杂浓度,提高了光生电动势、增大了开路电压,但CIGS/CdS异质结界面处势垒下降,载流子复合率上升,导致短路电流密度下降.优化CIGS薄膜太阳能电池参数后,利用SCAPS模拟得到其转换效率达到了 27.67％.

    SCAPS铜铟镓硒组分含量掺杂浓度输出性能

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    1000 V 4H-SiC VDMOS结构设计与特性研究

    李尧牛瑞霞王爱玲王奋强...
    378-383页
    查看更多>>摘要：设计并优化了一种基于4H-SiC的1 000 V垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS),在留有50％的裕度后,通过Silvaco仿真软件详细研究了器件各项参数与耐压特性之间的关系.经优化,器件的阈值电压为2.3 V,击穿电压达1 525 V,相较于相同耐压条件下的Si基VDMOS,4H-SiC VDMOS的击穿电压提升了 12％.此外,击穿时4H-SiC VDMOS表面电场分布相对均匀,最大值为3.4×106 V/cm.终端有效长度为15μm,约为Si基VDMOS的6％,总体面积减小了近1/10.并且4 H-SiC VDMOS结构简单,与相同耐压条件下的Si基VDMOS相比,未增加额外的工艺步骤,易于实现.

    4H-SiC垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管击穿电压漂移区参数沟道长度

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    基于光电混合反馈控制的光电振荡器稳频研究

    蒋雨舟彭于镔庾财斌
    384-387页
    查看更多>>摘要：光电振荡器具有输出信号相位噪声低、频率可调的优点,已成为军民应用领域的研究热点.然而,目前光电振荡器存在输出信号频率不稳定的核心问题,这限制了其在工程中的应用和推广.基于此,文章研究了光电振荡器频率漂移机理,提出了一种基于光电混合反馈控制的光电振荡器频率稳定方法,该方法在保证光电振荡器低相噪的情况下可同时实现光电振荡器特定振荡频率的稳定输出.实验测试得到光电振荡器的稳定度达到了 5.6×10-12/天,这可以满足工程中对频率稳定的应用需求.

    光电振荡器光电混合反馈控制频率稳定

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    高速数字化三维集成式CCD-CMOS图像传感器

    李明黄芳刘戈扬周后荣...
    388-394页
    查看更多>>摘要：为了解决CCD与CMOS工艺兼容性低、互连集成制作难度大,以及芯片间接口匹配和高性能兼备等问题,对CCD器件拓扑结构与像元、CMOS读出电路、三维异质互连集成及高密度引脚封装等技术进行研究,提出了一种1 024×256阵列规模的集成式CCD-CMOS图像传感器.该器件实现了 CCD信号的高精度数字化处理、高速输出及多芯粒的技术融合,填补了国内CCD-CMOS三维集成技术空白.测试结果表明:集成CCD-CMOS器件的光响应和成像功能正常,双边成像效果良好,图像无黑条和坏列,互连连通率(99.9％)满足三维集成要求,实现了集成式探测器件的大满阱高灵敏度成像(满阱电子数达165.28 ke-、峰值量子效率达86.1％)、高精度数字化(12 bit)和高速输出(行频率达100.85 kHz),满足集成化、数字化、小型化的多光谱探测成像系统要求.

    集成式CCD-CMOS探测器三维互连集成电荷耦合器件CMOS读出电路

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    双色红外焦平面数字读出电路研究

    姜羽梁清华卢天丁瑞军...
    395-400页
    查看更多>>摘要：设计了一款中、长波双色应用的数字化红外焦平面读出电路.由于双色红外焦平面器件在注入电流及动态输出阻抗上存在着数量级的差异,同时双波段均要求高灵敏度,因此读出电路需要在有限像元面积内实现双输入级的结构设计和大动态范围.电路采用基于直接注入型输入级的脉冲频率调制结构,设计电荷复位单元代替传统电压复位结构,可降低可探测的电荷分辨率,并改善由复位遗失电荷带来的非线性影响,同时电路设计了 20 bit混合结构的计数器,满足电路大电荷容量和低功耗的要求.仿真结果表明,实现的最小电荷分辨率为692 e-,对应电荷容量为7.2× 108 e-,双波段探测线性度均高于99.8％,在中、长波典型应用情况下功耗分别为3.03,6.66μW.

    中/长波红外焦平面读出电路脉冲频率调制电荷复位单元20bit计数器

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    一种新型自封焊小型化光电探测模块

    王茂旭汤振华于优刘婷...
    401-405页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于LTCC陶瓷基板的自封焊小型化光电探测模块,通过LTCC内埋电阻发热快速实现器件的密封.该模块不仅可以支持内部集成多种功能的光电芯片,还可与外部单元实现平面化、表贴式贴装,大幅提升模块安装适配性与可靠性.通过测试,模块在18 GHz频率范围内具有高响应度与高平坦度,在体积上相较分立器件缩小了一个数量级,同时模块成本预计可降低一半以上,在机载、星载、弹载等平台的宽带相控阵系统中具有广阔的应用前景.

    光电探测自封焊集成化微波光子

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