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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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    波长调制型PMMA光波导SPR传感器敏感单元设计

    于永浩周声超张美玲张荣...
    406-409页
    查看更多>>摘要：光波导表面等离激元共振(SPR)传感器具有尺寸小、免标记、易集成等优点.文章设计了一种基于波长调制方法的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)脊型波导SPR传感器,并对其关键参数进行了优化.结果表明,该敏感单元在待测液折射率为1.33～1.45的范围内能够稳定工作,在高折射率检测区,传感器展现出了高达10 220 nm/RIU的灵敏度和173 RIU-1的高品质因数.

    表面等离激元共振折射率传感聚甲基丙烯酸甲酯光波导传感器

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    单边凹槽电极结构MSM型蓝光探测器的研究

    黎斌张震华卫静婷
    410-414页
    查看更多>>摘要：为提升InGaN基可见光探测器性能,制作并测试了基于GaN/InGaN MQWs外延材料的单边凹槽叉指电极MSM结构蓝光光电二极管.凹槽电极器件的I-V特性测试结果显示,相较于传统平面电极器件,随着偏压增加,器件暗电流越小且越趋于平缓,而光电流越大;光谱响应率测试显示,器件截止带边都位于490 nm附近,凹槽电极器件带边处拒绝比高于平面电极器件1个量级.当偏压为5V时,凹槽电极器件响应率为0.034 6 A/W@480nm,对应外量子效率为8.94％,高于平面电极器件.器件性能提升的原因是单边凹槽电极结构有效改善了内建电场的分布,从而抑制了表面传导漏电流,使得器件暗电流更小且更有利于电极收集光生载流子,提升了响应率.

    蓝光探测器MSMGaN/InGaN多重量子阱单边凹槽电极内建电场分布

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    基于大厚度六方氮化硼中子探测器的制备

    刘敬润曹炎刘晓航范盛达...
    415-419页
    查看更多>>摘要：六方氮化硼是一种中子敏感材料.介绍了使用低压气相化学沉积在1 673 K下以大约20 μm/h的生长速率制备了高质量203 μm厚的六方氮化硼.在氮化硼的两侧沉积厚度为100 nm的金电极,制备了垂直结构的六方氮化硼中子探测器.该器件的电学性质表明制备的六方氮化硼材料的迁移率寿命的乘积(μτ)为2.8×10-6 cm2/V,电阻率为1.5×1014 Ω·cm.在850 V电压下,该探测器对热中子的探测效率为34.5％,电荷收集效率为60％.

    宽禁带半导体六方氮化硼中子探测低压气相化学沉积深紫外光电探测器

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    Co3O4/Fe2O3异质结复合材料的制备及其紫外光光电探测性能

    李丽华彭韶龙从文博王航...
    420-425页
    查看更多>>摘要：分别采用旋涂法和水热法在FTO衬底上制备Co3O4种子层和Co3O4薄膜,再在Co3O4薄膜上水热生长Fe2O3纳米棒,获得了高质量的Co3O4/Fe2O3异质结复合材料.通过改变Fe2O3前驱体溶液浓度来改变异质结复合材料中Fe2O3组分的含量.结果表明,Fe2O3纳米棒覆盖在呈网状结构的Co3O4薄膜上,随着Fe2O3前驱体溶液浓度即Fe2O3组分含量的增加,Co3O4/Fe2O3异质结复合材料对紫外光的响应逐渐增强,当Fe2O3前驱体溶液浓度为0.015 mol/L时,异质结复合材料有着很好的光电稳定性,并表现出较高的响应率(12.5 mA/W)和探测率(4.4× 1010Jones).

    Co3O4紫外光电探测Co3O4/Fe2O3复合材料异质结

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    含内热源密闭空间两级半导体制冷器瞬态特性分析

    徐辰欣陈赵军孟凡凯
    426-433页
    查看更多>>摘要：针对工作在含内热源密闭空间的空冷和热管式两级热电制冷装置,分别建立了瞬态性能计算模型,得到了制冷空间温度、模块两端温差,以及制冷系数随时间的变化规律;对比两种散热方式对装置特性的影响;分析了工作电流和热电偶热冷两级面积比,对温度、耗时和制冷系数的影响.结果表明:当元件功率为6 W时,空冷和热管式制冷器温度分别比无热源时升高了 8.28和7.86 ℃,热管式的制冷温度比空冷式低1.85 ℃,制冷系数比空冷式高12.12％.

    两级半导体制冷器瞬态密闭空间内热源散热方式

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    石英玻璃刻蚀浅锥孔阵列的工艺研究

    乌李瑛刘丹权雪玲程秀兰...
    434-441页
    查看更多>>摘要：介绍了石英玻璃刻蚀浅锥孔的制备方法.通过紫外接触式光刻系统在石英玻璃上形成光刻胶浅锥孔阵列图案,用电感耦合反应离子刻蚀机(ICP-RIE)进行刻蚀.研究了光刻参数和蚀刻参数(气体流量、气体成分、腔压、ICP功率和偏置功率)对石英玻璃的刻蚀性能、表面轮廓、蚀刻速率和侧壁倾角的影响.结果表明:刻蚀气体种类对石英浅锥孔阵列刻蚀效果有显著影响,CF4和Ar的组合气体所刻蚀的石英锥孔阵列的效果最佳,随着CF4气体流量比的增加,石英刻蚀倾角先降低后又小幅增加,当刻蚀气体(CF4∶Ar)流量比在5∶3时,石英刻蚀速率为0.154 μm/min,光刻胶刻蚀速率为0.12μm/min,得到的石英浅锥孔倾角最倾斜.在其他刻蚀参数一定的情况下,ICP功率由600 W升高至800 W,石英刻蚀速率大幅降低,聚合物的沉积成为刻蚀工艺的主导;刻蚀石英的粗糙度Rq随着ICP功率的降低明显增加;RF功率升高时刻蚀石英的速率增加,Rq值增加后又降低,当RF功率升高至200 W时,光刻胶发生碳化现象.可为石英玻璃微器件的制备提供工艺参考.

    电感耦合反应离子刻蚀石英玻璃干法刻蚀等离子体刻蚀倾角微透镜阵列锥孔

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    金膜上CsPbBr3纳米晶超晶格增强双光子发射特性研究

    温永祥虞应刘绍鼎
    442-448页
    查看更多>>摘要：钙钛矿微纳结构双光子荧光在高分辨成像、光电转换等领域应用广泛,其中增强双光子荧光发射强度是提高器件性能的关键.与电介质基底相比,置于贵金属薄膜上的微纳结构由于等离激元的激发作用,能够有效增强线性及非线性光学响应.基于此,提出了在金膜上自组装CsPbBr3纳米晶超晶格结构,与玻璃基底上样品相比,金膜上超晶格结构内部形成了更强的局域场增强.实验结果表明,其线性光致发光强度提高了约100％,而双光子发光强度得到了约16倍的显著提升.进一步通过改变泵浦光偏振方向可见,这种超晶格的双光子发射具有偏振依赖性,偏振角度在0°～360°范围内呈现四重对称性.研究结果表明,金膜上CsPbBr3纳米晶超晶格是一种有效增强双光子发射的体系,这为构建高性能微纳非线性光子器件提供了新的可能性和优化思路.

    CsPbBr3纳米晶超晶格自组装表面等离激元双光子发射光致发光

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    基于 RSSR 融合 RNGO-Elman神经网络的室内可见光定位

    张慧颖盛美春梁士达马成宇...
    449-457页
    查看更多>>摘要：针对动态环境下基于接收信号强度的传统可见光定位方法定位精度低、稳定性差等问题,提出一种基于接收信号强度比的改进北方苍鹰算法(NGO)优化Elman神经网络(RNGO-Elman)的室内可见光定位系统.提出选择一个辅助参考点,将待测参考点与辅助参考点的接收信号强度比值和接收机的真实位置作为训练集数据,建立不受动态环境影响的指纹数据库.针对NGO算法收敛速度慢、容易陷入局部最优等问题,利用折射反向学习策略初始化种群,增加种群多样性,引入非线性权重因子来加快收敛速度,避免陷入局部最优.使用优化后的NGO算法来优化Elman神经网络的初始权值和阈值,构建RNGO-Elman动态定位预测模型.仿真结果表明,在4 m×4 m×3 m的实验空间下,优化后的RNGO-Elman定位模型平均定位误差为1.34 cm,定位精度相较于Elman定位算法、NGO-Elman定位算法分别提高了 82％,21％.在LED发射功率波动时,基于RSSR的RNGO-Elman定位误差为1.29 cm,1.38 cm.所提可见光定位方法具有定位精度高、定位性能稳定等优点.

    光通信北方苍鹰算法Elman神经网络接收信号强度比可见光定位

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    无干涉测量与相位迭代算法的单像素相位成像

    陈直范晓燕原甜甜陈文杰...
    458-462页
    查看更多>>摘要：单像素成像为突破经典成像中像素数量的限制提供了方法,但要实现良好稳定性和准确性的相位成像仍然是一个挑战.基于现有的单像素成像框架,提出了一种无需干涉测量与相位迭代算法的单像素相位成像方法.通过傅里叶频谱零级强度测量发现,该方法实现了相位成像.实验结果表明,相位成像的重复精度为0.12％,误差为4.1％,证明了该方法具有良好的稳定性和准确性,对单像素成像的进一步发展和经典相位成像的突破创新均具有一定的借鉴意义.

    单像素成像相位成像傅里叶频谱零级强度

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    一种高灵敏度大动态范围的红外焦平面异形读出电路的设计

    乔柏全汪鸿祎景松黄松垒...
    463-468页
    查看更多>>摘要：针对短波红外焦平面探测器高灵敏度、大动态范围的发展需求,设计了一款新型的红外焦平面异形读出电路.传统的像元只使用一种输入级,难以兼顾高灵敏度和大动态范围,而在该设计中包含的组合像元使用了 CTIA和大动态范围两种输入级,兼顾了其优点.具体布局为每2×2个CTIA输入级模块阵列中间,含有1个直接注入模式/对数模式可切换的大动态范围输入级模块.工作模式有两种,第一种为CTIA输入级模块和直接注入模式的大动态范围输入级模块同时工作;第二种为CTIA输入级模块和对数模式的大动态范围输入级模块同时工作.基于0.18μm3.3 V标准CMOS工艺,绘制了 CTIA输入级阵列规模为320×256,像元中心距为15 μm的异形电路像元阵列版图.仿真结果表明,异形电路像元通过小积分电容实现了高灵敏度,通过对数光响应输出实现了大动态范围.

    异形电路像元读出电路高灵敏度大动态范围

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