光学 精密工程
2022, 30(16): 1924
1 周口师范学院 网络工程学院，河南 周口 466001
2 焦作师范高等专科学校，河南 焦作 454001
3 西北工业大学 电子信息学院，陕西 西安 710029
传统的氧化锌紫外探测器存在光电流小的问题，由于石墨烯具有较高的载流子迁移率，文中采用一种简便的旋涂退火的方法，使得石墨烯量子点在氧化锌纳米线表面复合。利用石墨烯量子点修饰氧化锌纳米线的表面后，制备的氧化锌基紫外光电探测器在5 V偏置电压条件下，在波长为365 nm、功率为1.35 mW/cm2的紫外光照射下，光电流从9.5 μA增加到65 μA，光电流增大了6.8倍，光电流明显提高。这种简单的旋涂退火方法，在有效降低紫外光电探测器加工工艺的同时，提高了探测器的性能，将为下一代可持续绿色发展策略，设计高效率低成本的光电设备提供有益的参考。
氧化锌纳米线 石墨烯量子点 紫外光 ZnO nanowires graphene quantum dots ultraviolet 红外与激光工程
2021, 50(4): 20200447
1 西北工业大学 电子信息学院, 陕西 西安 710129
2 焦作师范高等专科学校, 河南 焦作 454001
氧化锌基紫外光电探测器较小的开关比和长的响应时间, 制约其在紫外检测中的实际应用。一种简易制备纳米金刚石修饰氧化锌纳米线紫外光电探测器的方法, 纳米金刚石和氧化锌纳米线混合物光电探测器的光电性能比氧化锌光电探测器有明显的提升: 快的响应时间和好的开关比; 优异的光电性能得益于纳米金刚石和纳米线之间的协同效应。这种策略为设计和制备新型光电系统提供了一种可能。
纳米金刚石 协同效应 纳米线 紫外光电探测器 nanodiamond synergistic effect nanowire ultraviolet photodetector 红外与激光工程
2019, 48(1): 0120004
1 西北工业大学 电子信息学院, 陕西 西安 710129
2 焦作师范高等专科学校, 河南 焦作 454001
对于环境检测和高速光通信而言, 高性能紫外光电探测器是关键。利用气相沉积法在无催化剂条件下制备氧化锌纳米线网, 在纳米线网上直接制备光电器件的性能得到了提高。结果显示, 纳米线网光电探测器的光电流为60 ?滋A, 大约是单根纳米线光电器件光电流的15倍。详细讨论纳米线网光电探测器的响应机制发现, 在纳米线网内, 纳米线与纳米线之间的结势垒高度决定了纳米线内部载流子的传输。当紫外光照射纳米线网光电探测器时, 纳米线与纳米线之间结势磊高度的快速变低, 从而提高光电器件的性能。
紫外光电探测器 氧化锌纳米线网 化学气相沉积法 无催化剂 ultraviolet photodetector ZnO nanowires networks CVD catalyst-free 红外与激光工程
2018, 47(11): 1121002
1 西北工业大学 电子信息学院，陕西 西安 710072
2 西安邮电大学 电子工程学院，陕西 西安 710121
3 桂林电子科技大学 生命与环境科学学院，广西 桂林541004
4 广西自动检测技术与仪器重点实验室，广西 桂林541004
5 广西信息科学实验中心，广西 桂林541004
鉴于光寻址电位传感器(LAPS)的响应信号较弱，传统的抽取频域基波分量的方法易受信号漂移和随机噪声的影响，提出了一种基于频域分量均方根和卡尔曼滤波的两步信号处理方法。基于光寻址电位传感器件的理论模型构建了其等效电路模型，推导得到输出信号的表达式，分析了漂移与噪声产生的原因及其抑制方法。通过实验检测了不同pH值的溶液，并采集了系统输出的光电流信号。求取信号傅里叶变换后频域中的基波分量、二次谐波分量、三次谐波分量的谱线幅值的均方根，然后对归一化电流-偏压(I-V)特性曲线进行卡尔曼滤波。实验结果表明，相对于单纯抽取基波分量的方法，基于频域分量均方根和卡尔曼滤波的两步信号处理方法使检测结果的均方差(MSE)降低了97%，显著减少了信号漂移和随机噪声对检测结果的影响。
光寻址电位传感器 信号漂移 随机噪声 频域分量均方根 卡尔曼滤波 Light Addressable Potentiometric Sensor signal drift stochastic noise Mean Square Root of Component of Frequency Domain Kalman Filtering
西北工业大学 电子信息学院, 陕西 西安 710072
针对小型LCD的LED背光驱动芯片的电源效率问题,研究并设计了一种高效的1X/1.5X自适应电荷泵。采用结构简单而实用的PAM负反馈控制技术,使电荷泵输出电压得以稳定。分析了电荷泵相关性能,讨论了电路高效优化设计的措施。在0.6 μm BiCMOS工艺模型下对电路进行了仿真,结果表明电荷泵能够实现1X/1.5X自适应模式变换功能,具有电源转化效率高(90.8%)和输出纹波低(67 mV)的特点。
自适应电荷泵 白光LED驱动器 脉冲幅度调制 电源转化效率 adaptive charge pump white LED driver pulse amplitude modulation power transform efficiency
1 西北工业大学,电子信息学院,陕西,西安,710072
2 西安交通大学,电气学院,陕西,西安,710049
研究了一种压阻复合层微机械悬臂梁红外探测器,建立了其热挠曲理论模型.为提高探测器的红外吸收特性,应用了一种新型红外吸收层材料一碳纳米管,利用IC工艺和微机械加工技术设计制作了一种硅/铝/碳纳米管三层微机械悬臂梁红外探测器.该探测器基于硅和铝两种材料热膨胀系数的差异,存在双物质效应,不同温度下梁的挠度不同,其形变可通过梁根部的压敏电桥检测.实验探索出了在微机械悬臂梁上涂覆碳纳米管吸热层的工艺方法.实验研究了具有碳纳米管薄膜吸热层的三层微机械悬臂梁红外热探测器对红外辐射的响应规律,结果表明,涂覆碳纳米管吸热层使响应灵敏度提高近1倍.此种探测器样管的制作研究为开发新型的红外热探测器提供了新的可能.
红外探测器 微悬臂梁 微机械技术 碳纳米管
