1 甘肃政法大学司法警察学院(公安分院)，甘肃 兰州 730070
2 甘肃省兰州市公安局西固分局，甘肃 兰州 730060
3 铁道警察学院治安学系，河南 郑州 450053
探索利用可见激光无损提取粗糙纸张上尿渍足迹的可行性，定量比较足迹显现效果。利用3种可见激光，配合使用11种可见波段滤光镜，对4类20种常见类型纸张上的尿渍足迹样本进行可见激光荧光照相，观察足迹显现效果；创建Matlab程序，引入灰度荧光亮度标准差指标比较足迹显出程度。发现20个尿渍足迹样本显现效果最好时的波段组合几乎各不相同，但可利用445 nm蓝色激光作为激发光，配合使用570 nm接收滤光镜，对所有样本的尿渍足迹进行整体最大程度的显现，样本尿渍足迹发现率100%；除黑色打印纸、复杂彩色背景报纸上的尿渍足迹样本外，样本尿渍足迹有效显出率90%。表明可见激光荧光照相能够用来显现粗糙纸张上的尿渍足迹，灰度荧光亮度标准差可以用来衡量尿渍足迹显出程度。
可见激光荧光照相 粗糙纸张 尿渍足迹 无损提取 灰度荧光亮度标准差 visible laser fluorescence photography rough paper urine footprint non-destructive extract standard deviation of gray-scale fluorescence lumi
1 平高集团有限公司技术中心, 河南 平顶山 467000
2 西安交通大学电气工程学院, 陕西 西安 710049
激光诱导击穿光谱(LIBS)因其无需制样、 样品损伤小、 可在线检测以及检测速度快等优点被广泛应用。 激光诱导等离子体是一个十分复杂的物理过程, 受多种因素的影响, 激光入射角是其关键影响因素之一。 脉冲激光入射角的改变会直接改变脉冲激光在样品表面的聚焦光斑形状, 导致脉冲激光照射在靶材表面的功率密度发生改变, 直接影响到脉冲激光诱导等离子体过程, 脉冲激光与靶材法线所成角度的改变还会直接影响等离子体扩散过程。 尽管脉冲激光入射角是激光诱导等离子体过程的关键影响因素之一, 但是在低压环境下, 脉冲激光入射角对激光诱导等离子体过程的影响研究较少, 对激光等离子体的影响仍不明确, 对激光等离子体影响的内在机制还需更加深入的研究。 首先研究了激光入射角对脉冲激光在靶材表面形成的聚焦光斑的影响, 实验和仿真的结果都表明脉冲激光在靶材表面的聚焦光斑尺寸随着入射角的增大而增大, 导致相同激光能量下脉冲激光的功率密度下降; 其次, 采用同轴成像的方式研究了不同气压下激光入射角对激光等离子体的影响, 实验结果显示激光等离子体中心辐射强度会随着入射角的增大而减弱。 当激光入射方向与靶材表面法线成0~15°时; 脉冲激光入射角对激光等离子体中心辐射强度影响较小, 辐射强度降低仅为3.05%, 当激光入射方向与靶材表面法线成60°时, 辐射强度降低可达25.415%, 对激光等离子体中心辐射强度有着较为明显的影响。 最后, 对处于气压10-4 Pa下激光从不同角度入射所产生的激光烧蚀坑进行了微观结构分析, 分析结果表明靶材烧蚀量会随着入射角的增大而增加, 但靶材烧蚀效率, 即单位光斑面积靶材烧蚀量, 则会随着入射角度的增大而下降, 这解释了激光等离子体中心辐射强度随入射角增大而减弱的现象。 该工作有助于理解激光入射角对激光等离子体的影响, 为优化LIBS实验参数提供参考。
环境气压 激光入射角 激光诱导等离子体 烧蚀坑 Ambient pressure Laser incidence angle Laser-induced plasma Ablation crater 光谱学与光谱分析
2023, 43(9): 2740
1 西安电子科技大学, 西安 710071
2 中国科学院 微电子研究所, 北京 100029
3 天津市滨海新区微电子研究院, 天津 300459
提出了一种适用于低电压工作的毫米波AlN/GaN MIS-HEMT器件, 开展了材料外延结构的设计, 在SiC衬底上生长了AlN/GaN外延材料。基于此材料开展了器件制作, 优化了高温快速退火工艺, 获得良好的欧姆接触电阻。对所制备的器件进行直流测试, 结果显示, 电流输出能力为2.4 A/mm, 跨导极值为518 mS/mm, 小信号ft达到85 GHz, fmax大于141 GHz。在5G毫米波段28 GHz频率点测试了大信号特性, 当VDS =3 V时, 输出功率密度为0.55 W/mm, 功率附加效率(PAE)为40.1%; 当VDS = 6 V时, 输出功率密度为1.6 W/mm, PAE达到47.8%。该器件具有低压毫米波应用的潜力。
氮化铝/氮化硅 外延材料 低工作电压 毫米波 氮化铝势垒 AlN/SixN epitaxial material low operating voltage millimeter wave MIS-HEMT MIS-HEMT AlN barrier
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China
In this letter, an enhancement-mode (E-mode) GaN p-channel field-effect transistor (p-FET) with a high current density of ?4.9 mA/mm based on a O3-Al2O3/HfO2 (5/15 nm) stacked gate dielectric was demonstrated on a p++-GaN/p-GaN/AlN/AlGaN/AlN/GaN/Si heterostructure. Attributed to the p++-GaN capping layer, a good linear ohmic I?V characteristic featuring a low-contact resistivity (ρc) of 1.34 × 10?4 Ω·cm2 was obtained. High gate leakage associated with the HfO2 high-k gate dielectric was effectively blocked by the 5-nm O3-Al2O3 insertion layer grown by atomic layer deposition, contributing to a high ION/IOFF ratio of 6 × 106 and a remarkably reduced subthreshold swing (SS) in the fabricated p-FETs. The proposed structure is compelling for energy-efficient GaN complementary logic (CL) circuits.
GaN p-FETs enhancement-mode HfO2 subthreshold swing Journal of Semiconductors
2023, 44(10): 102801
1 平高集团有限公司技术中心，河南 平顶山 467001
2 西安交通大学电气工程学院，陕西 西安 710049
激光诱导击穿光谱已被广泛应用于物质分析，但是目前的研究多关注于靶材料元素，极少有对环境气体元素进行分析的公开报道，而激光诱导等离子体与环境空气混合的过程对于理解等离子体膨胀过程极其重要。鉴于此，本团队研究了激光诱导击穿光谱中靶材元素铜和气体元素氮、氢、氧的特征光谱随环境气压、延迟时间变化的规律。实验结果表明：铜元素的特征光谱强度与环境气压不呈单调关系，气体元素的光谱强度与环境气压呈单调关系，其中氮元素只有在环境气压大于10 Pa时才可以探测到，氢和氧元素可以在10-2 Pa时探测到；气体元素的光谱强度随环境气压升高而单调增强，随延迟时间增加而快速下降，信噪比随延迟时间增加而先增大后下降。本工作有助于促进对激光诱导等离子体膨胀过程的理解和实验参数的优化。
光谱学 激光诱导击穿光谱 环境气压 光谱强度 延迟时间 信噪比
1 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学理学院量子信息研究所，湖南 长沙 410073
磁性材料独有的磁响应特性增强了传统电荷型器件的磁控能力，而超薄甚至可单原子层剥离的二维磁性材料在低维尺度下增强了电子自旋与电荷、晶格的相互作用并带来了非凡的物性。在自旋电子学中，反铁磁材料不仅展现了高频、低耗、抗串扰的优势，其与超导、磁相变等现象联系的关联电子态还疏通了人们利用光电子学探索低维磁性及其机理的道路。近年来，得益于额外的磁自由度、二维光电效应、反铁磁与铁磁/非磁材料的功能化异质结，激光驱动的二维反铁磁材料成为研究热点。综合稳态和瞬态的显微光学手段，回顾总结了二维反铁磁材料中的各类磁光效应和元激发准粒子研究，包括激光与物质相互作用中的载流子、激子、声子、磁子及其耦合态效应。随着可见光到太赫兹成像和其他配套技术的发展，二维反铁磁材料的检测和调控难题正逐步得到解决，高极化度和低阻尼输运的微纳自旋应用有望被植入到光伏、光信息处理领域并发挥重要作用。
材料 二维反铁磁体 自旋 磁光效应 元激发准粒子
1 南京信息工程大学 电子与信息工程学院, 南京 210044
2 南京师范大学 计算机与电子信息学院/人工智能学院, 南京 210023
3 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心, 南京 210023
提出并制备了一种基于游标效应的高灵敏度光纤马赫-曾德尔应变传感器。该传感器由两个自由光谱范围相近的马赫-曾德尔干涉仪并联构成。其中单个马赫-曾德尔干涉仪是由一段无芯光纤和一段少模光纤拼接在两根单模光纤之间制成的。两个马赫-曾德尔干涉仪的自由光谱范围相近而不相等, 并联叠加后产生游标效应, 达到增敏的效果。实验结果表明, 在0~166.667με的应变范围内, 单个干涉仪的应变灵敏度为-1.90pm/με, 两个干涉仪并联叠加谱包络的应变灵敏度为12.06pm/με。该传感系统采用并联方式实现游标效应, 具有制作简单、灵活性高、灵敏度高等优点, 可广泛应用于精密测量领域。
马赫-曾德尔传感器 少模光纤 游标效应 应变 Mach-Zehnder sensor few-mode fiber vernier effect strain
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, School of Electronics and Information Technology, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China
2 State Key Laboratory of Functional Materials for Informatics, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200092, China
3 Department of Electrical and Computer Engineering, The University of British Columbia, Vancouver, British Columbia V6T 1Z4, Canada
4 e-mail:
5 e-mail:
A tunable optical delay line (ODL) featuring high switching speed and low optical loss is highly desirable in many fields. Here, based on the thin-film lithium niobate platform, we demonstrate a digitally tunable on-chip ODL that includes five Mach–Zehnder interferometer optical switches, four flip-chip photodetectors, and four delay-line waveguides. The proposed optical switches can achieve a switching speed of 13 ns and an extinction ratio of 34.9 dB. Using a modified Euler-bend-based spiral structure, the proposed delay-line waveguide can simultaneously achieve a small footprint and low optical propagation loss. The proposed ODL can provide a maximum delay time of 150 ps with a resolution of 10 ps and feature a maximum insertion loss of 3.4 dB.
Photonics Research
2022, 10(11): 2575
