光学 精密工程
2022, 30(11): 1317
1 长春理工大学高功率半导体激光器国家重点实验室，吉林 长春 130022
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光与应用国家重点实验室，吉林 长春 130021
3 长春理工大学物理学院，吉林 长春 130022
ZnO由于其优异的光电性能，在紫外光探测领域引起了广泛的关注。采用CdSe量子点修饰ZnO微米线，提高了其响应速度和响应度。ZnO和CdSe之间形成的内置电场加速了光生电子空穴对的分离，显著增加了光电流。同时，ZnO和CdSe形成了II型能带结构，加速了载流子输运，使响应时间显著减少。此外，温度相关的电流-电压曲线表明，随着温度的升高，ZnO表面态俘获的载流子从表面陷阱态逃逸，降低了表面态的影响，提高了响应速度。结果显示，CdSe量子点修饰的ZnO微米线光电探测器的上升时间为1.4 s，几乎比ZnO光电探测器小一个数量级。这些优异的光电性能表明，量子点修饰是提高光电探测器性能的重要方法。
材料 光电探测器 氧化锌微米线 CdSe量子点 表面态 中国激光
2022, 49(13): 1303001
武警工程大学装备管理与保障学院, 陕西 西安 710086
针对合成孔径雷达(SAR)图像目标识别中的分类决策问题,提出了一种基于更新分类器的新识别方法。该方法用卷积神经网络和稀疏表示分类器作为基础分类器对类别未知的样本进行分类,对两种方法的决策结果进行融合,并判定决策结果的可靠性。将类别可靠的测试样本补充到原始训练样本中以更新分类器,从而获得更可靠的识别结果。基于MSTAR数据集的实验结果表明,相比其他方法,本方法的识别准确率更高。
图像处理 合成孔径雷达 目标识别 卷积神经网络 稀疏表示分类器 更新分类器 激光与光电子学进展
2021, 58(14): 1410013
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
将银膜和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及高增益的钙钛矿CsPbBr3集成一个平面光波导, 通过对体系的物理机理和光学特性研究,探索等离子体结构新应用的可能。实验结果表明, 随着体系结构的改变, 特别是对PMMA厚度的调制, 发现局域在银膜和钙钛矿CsPbBr3界面电磁场增强, 使得CsPbBr3激子的发光和辐射速率(Γ=τ-1)增强。我们用双指数衰减和描述系综衰减的延展模型分别进行了讨论, 发现二者有较大的差别。采用双指数衰减拟合求寿命没考虑系综的限域效应和银/CsPbBr3界面上传播表面等离极化激元(SPPs)引起的局域场增强, 所以在自由空间拟合得到的平均荧光寿命τavg在30~25 ns范围, 与先前报道结果接近。而用系综衰减的延展模型得到τavg在12~9 ns范围, 荧光寿命显著变小即辐射速率增强。上述研究对开发表面等离激元发光显示器件和光物理基础研究提供了依据。
钙钛矿CsPbBr3 表面等离子体 光波导 局域场增强 perovskite CsPbBr3 surface plasmon optical waveguide enhancement of localized field
1 中国人民解放军 92941部队, 辽宁葫芦岛 125001
2 中国船舶工业系统工程研究院, 北京 100094
随着新概念**及信息化弹药的研制进展, 海上射击试验对弹着点的测量精度要求逐渐提高, 针对该现状提出了基于海上模拟靶区利用无人机摄录, 完成对弹着点的精确测量。通过对计算过程分析, 并对弹着点分布对弹着定位精度的影响进行仿真计算, 结果表明测量精度在 100m范围内可满足优于 5m的需求, 证明了测量原理的可行性, 对海上弹着点测量方案设计具有指导意义。
模拟靶区 无人机 定位精度 仿真计算 合作目标 simulated target region UAV location accuracy simulative calculation cooperative target
1 东北石油大学 电子科学学院, 黑龙江 大庆 163318
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
3 吉林大学 物理学院, 吉林 长春 130023
ZnO是优异的紫外发光和激光材料, 氮被认为是p型ZnO和MgZnO的理想受主掺杂剂, 但在较低生长温度下氮的掺入会显著破坏晶格完整性, 使氧化锌的载流子迁移率进一步下降。为了研究N的掺入对MgZnO薄膜的影响, 利用分子束外延设备在蓝宝石衬底上生长了N掺杂的ZnO和MgZnO薄膜。实验结果表明, 在其他条件完全相同的情况下, 当Mg源温度为245 ℃和255 ℃时,载流子迁移率会显著提高, 这一现象被归结为Mg—N成键抑制了氧位上N—N对的形成, 缓解了晶格的扭曲。同时当Mg源温度为275 ℃时, 能够使N掺杂ZnO薄膜中的施主浓度降低一个量级, 有利于实现p型掺杂。
分子束外延 MgZnO薄膜 光电性质 molecular beam epitaxy(MBE) MgZnO thin films photoelectric properties
1 发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 浙江海洋学院 船舶与海洋工程学院, 浙江 舟山316022
3 东北师范大学 先进光电功能材料研究中心, 吉林 长春130024
在超过相变临界厚度的立方相Mg0.29Zn0.71O薄膜上制备了Au插指电极MSM结构探测器件, 30 V偏压下的峰值响应度可达27.9 A/W(268 nm), 对应的外量子效率为12900%。分析认为原位生长在立方相MgZnO薄膜上的极薄的结构相变层引入了高密度的界面态, 在立方相薄膜表面电极接触中起到了降低势垒、减小耗尽层宽度、增强电极注入电子的能力的作用, 使得器件形成高的光导增益。
立方MgZnO 深紫外探测器 光导增益 cubic MgZnO deep-ultraviolet photodetector photoconductive gain
1 发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院大学, 北京100049
通过金属有机物化学气相沉积法制备了不同Mg组分的MgxZn1-xO∶Ga(x=0, 0.03, 0.14)薄膜。透射谱中MgxZn1-xO∶Ga薄膜的光学带隙随x增大而出现的蓝移证实了Mg在ZnO晶格中的替位掺入。 薄膜上金叉指电极间的变温I-V曲线显示, 在同等温度下, Ga掺杂MgxZn1-xO薄膜的电阻率随着x值的增大而逐渐升高。这是由于Mg组分增大使材料的导带底显著上升, Ga的施主能级深度增大, 导致n型载流子浓度降低。根据I-V曲线计算了270 K温度下MgxZn1-xO∶Ga薄膜的浅能级施主深度。 与x=0, 0.03, 0.14对应的施主能级深度分别为45.3, 58.5, 65 meV, 说明随着薄膜Mg含量的升高, Ga的施主能级深度有增加的趋势。
Ga掺杂 能级深度 电阻 MgZnO MgZnO Ga doped ionization energy resistivity
1 发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院大学, 北京100049
利用金属有机物化学气相沉积法在蓝宝石衬底上制备了ZnO薄膜。利用Au电极, 在ZnO薄膜上制备电极间距不同的金属-半导体-金属结构紫外光电探测器。发现随着电极间距从150 μm降至5 μm, 探测器响应度呈现出从15 mA/W到75 mA/W的明显提高。同时, 随着电极间距的减小, 器件的I-V曲线线形发生了显著改变。这被归结为电极间距变化改变了器件耗尽区宽度和电极间电阻造成的结果。
光电探测器 电极间距 响应度 ZnO ZnO photodetector MSM MSM electrode spacing responsivity
1 发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院大学, 北京100049
3 东北师范大学 先进光电功能材料研究中心, 吉林 长春130024
为了实现MgZnO合金带隙全跨度调制, 利用低压MOCVD设备, 在c面蓝宝石衬底上采用MgO籽晶层和组分渐变缓冲层控制立方相MgxZn1-xO薄膜的生长, 获得了Zn组分达到0.7的单一立方相MgxZn1-xO薄膜, 把MgZnO合金带隙调制范围从MgO一侧扩展到了4.45 eV, 覆盖了整个日盲紫外波段。对比实验分析表明, 这种高Zn组分立方相MgZnO薄膜的生长得益于缓冲层晶格模板的结构诱导作用和适宜的生长温度(350~400 ℃)。 Mg0.3Zn0.7O基MSM结构紫外探测器响应峰位于270 nm, 截止波长295 nm。
立方MgZnO 缓冲层 带隙调制 cubic MgZnO buffer layer bandgap modulation
