设计并制备了一种面向25Gbit/s长距离传输用背面进光高速InAlAs雪崩光电二极管(APD), 芯片采用垂直台面吸收-渐变-电荷-倍增层分离(SAGCM)结构, 通过刻蚀工艺形成三层台面, 将电场限制在最大台面倍增层的中心, 有效降低了台面边缘击穿风险。器件采用倒装焊结构, 背面集成微透镜, 以提高光耦合孔径。研制的APD芯片在增益M=1时, 对1310nm波长光的响应度为0.84A/W; 在M=10时, 3dB带宽达到19GHz; 增益带宽积为180GHz; 在5×10-5误码率下最佳灵敏度为-22.3dBm, 可支持100GBASE-ER4通信标准。

背照结构的InGaAs焦平面器件, 受其衬底InP的阻挡, 对可见光无响应。针对宽光谱探测的应用需求, 研制了一种像元间距为25μm、阵列规模为640×512的InGaAs焦平面探测器。通过在倒焊互连工艺后, 对器件进行干法、湿法相结合的减薄抛光工艺, 所得探测器阵列（PDA）芯片最终保留厚度约5μm, 实现了对400~1700nm光谱范围内可见光和短波红外光的同时响应, 峰值探测率高于8×1012cm·Hz1/2·W-1, 峰值外量子效率超过85%, 响应非均匀性优于6%, 器件成像效果良好。

实验制备了级联倍增InAlAs/InAlGaAs雪崩光电二极管, 对二极管暗电流随台面直径和温度的变化进行了研究分析。结合暗电流函数模型, 利用Matlab软件对暗电流的各成分进行了数值计算, 并仿真研究了芯片结构的缺陷浓度Nt和表面复合速率S对暗电流的影响。结果表明, 二极管暗电流主要来自于体暗电流, 而非表面漏电流。在工作点偏压90V处, 受缺陷影响的缺陷辅助隧穿电流Itat在暗电流中占据了主导, 并推算出了芯片结构的缺陷浓度Nt约为1019m-3、吸收区中的缺陷浓度NInGaAs约为7×1015m-3。由于芯片结构的缺陷主要来源于InAlAs/InAlGaAs倍增区和InGaAs吸收区, 而吸收区缺陷占比很少, 因此认为缺陷主要来自于异质结InAlAs/InAlGaAs倍增区。

基于弛豫空间倍增理论数值模型和修正的弛豫空间倍增理论模型，分析了不同倍增级数和不同载流子初始能量时级联倍增雪崩探测器的过剩噪声.研究了不同碰撞离化倍增层厚度、不同电子预加热层厚度、不同电场控制层掺杂浓度对过剩噪声因子的影响.同时，比较了DSMT模型、Van Vilet模型和McIntyre模型得到的结果.通过调整碰撞离化倍增层厚度、电子预加热层厚度和电场控制层掺杂浓度，DSMT数值模拟获得了一个相对优化的结构，其过剩噪声与Van Vliet模型ks=0.057时相当.

高速InGaAs光电探测器在天基平台中的应用正逐渐广泛, 研究空间辐射环境对高速InGaAs光电探测器性能的影响有着重要意义。采用实时测试法, 研究了不同剂量及不同剂量率的γ辐照对高速InGaAs光电探测器响应度、3dB带宽及暗电流特性的影响, 通过器件性能实时测试分析发现, 器件的暗电流随辐照剂量或剂量率的增加而增大, 而响应度、3dB带宽基本不变。

采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为还原剂和保护剂, 在140 ℃下回流反应, 简便合成了荧光银纳米簇(DMF-AgNCs)。通过高分辨率透射电镜(HRTEM)、紫外-吸收光谱、荧光光谱对DMF-AgNCs进行了表征。研究发现, Hg2+会使DMF-AgNCs聚集而猝灭荧光。基于此, 建立了一种快速、灵敏检测Hg2+的新方法。在最佳实验条件下, Hg2+溶液浓度与DMF-AgNCs荧光强度在5.0×10－9～1.5×10－7 mol/L范围内呈良好的线性关系, 检测限为3.0×10－9 mol/L, 线性相关系数为0.995 8。该方法可用于环境水样中Hg2+的检测。

报道了光存储效应在一种特殊设计的光存储单元Ⅰ-Ⅴ特性上的响应.当单元偏置在光存储模式下,越过禁带的光激发会产生一个台阶状的电流阶跃.利用瞬态光电流测试装置测量电流阶跃处的瞬态响应,验证了"开→关"光电流下降沿主要反映了光照消失后原先被存储起来的电子、空穴的衰变过程.其时间常数是光存储时间的一种度量,而光照下所出现的台阶状电流阶跃则是光子存储效应在Ⅰ-Ⅴ特性的反映.