1 苏州大学光电科学与工程学院&苏州纳米科技协同创新中心, 苏州 215006
2 苏州大学, 江苏省先进光学制造技术重点实验室和教育部现代光学技术重点实验室, 苏州 215006
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 苏州 215123
4 苏州纳维科技有限公司, 苏州 215000
5 沈阳材料科学国家研究中心, 沈阳 110010
GaN基微型发光二极管(Micro-LED)作为新型显示技术有着广泛的应用前景, 在近些年得到了快速的发展。但随着尺寸的降低, Micro-LED的发光效率急剧降低, 主要是由于侧壁损伤的影响。本文通过光刻工艺和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀制作了5、10、20 μm等不同尺寸的Micro-LED结构, 分析了刻蚀对Micro-LED带来的台面物理损伤及杂质元素富集的影响, 并采用20%浓度四甲基氢氧化铵(TMAH)修复侧壁损伤, 采用阴极荧光(CL)分析钝化处理前后Micro-LED的光学特性。结果表明, 随着尺寸的降低, 侧壁损伤的影响越加严重, 采取TMAH钝化工艺能够对侧壁进行有效的修复, 提升Micro-LED的发光强度与发光均匀性。
侧壁损伤 侧壁钝化 尺寸 光学特性 Micro-LED Micro-LED sidewall damage sidewall passivation size optical property
1 苏州大学光电科学与工程学院，苏州 215006
2 江苏省先进光学制造技术重点实验室和教育部现代光学技术重点实验室，苏州 215006
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，苏州 215123
AlGaN基材料作为带隙可调的直接带隙宽禁带半导体材料，是制备紫外光电子器件的理想材料。在无法获得大尺寸、低成本的同质衬底的情况下，高质量AlN薄膜的异质外延是促进紫外光电子器件发展的关键。本文中，通过调节蓝宝石衬底上AlN的金属有机物化学气相沉积(MOCVD)生长模式产生高密度纳米级孔洞，利用纳米级孔洞降低AlN的位错，并在此基础上外延了AlGaN量子阱结构，得到了275 nm波段的深紫外LED薄膜，并制备了开启电压约为4.8 V，反向漏电电流仅为2.23 μA(-3.0 V电压时)的深紫外LED器件。
AlN薄膜 AlGaN材料 紫外LED 异质外延 纳米级孔洞 AlN thin film AlGaN material ultraviolet LED heterogeneous epitaxy nanoscale hole
齐鲁工业大学(山东省科学院)激光研究所，山东 济南 250014
分布式光纤声波传感(DAS)技术通过接收相干瑞利散射光的相位信息来探测声波或振动信号，具有灵敏度高、动态范围广等特性，可利用线性定量测量实现对信号的高保真还原。随着实际应用的需求不断提高，光纤入侵检测领域对事件的定位和识别提出了更高的要求，表现为对入侵事件的准确分类，因此将分布式光纤声波传感技术与模式识别(PR)技术相结合是目前研究的热门，有利于推动分布式光纤传感技术的应用发展。本文总结了近年来在分布式光纤入侵检测的模式识别技术中所应用的特征提取和分类算法的研究进展，回顾了几种实现入侵事件信号识别的特征提取方法及其在不同应用场合面临的特征选择难点，同时对特定事件识别算法的优劣进行分析归纳。
分布式声波传感 模式识别 特征提取 分类算法 distributed acoustic sensing pattern recognition feature extraction classification algorithms
1 苏州大学光电科学与工程学院, 苏州纳米科技协同创新中心, 苏州 215006
2 江苏省先进光学制造技术重点实验室和教育部现代光学技术重点实验室, 苏州 215006
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 苏州 215123
GaN膜在传统生长过程中主要通过异质外延获得, 这往往会产生晶格失配和热失配, 给GaN带来严重的位错和应力。目前降低位错最广泛的方法是使用侧向外延技术。在这项工作中, 首先在蓝宝石基GaN衬底上沉积了一层SiO2, 并用光刻的方法将其制备成高掩膜宽度(窗口宽度20 μm/掩膜宽度280 μm)的宽周期掩膜, 再通过氢化物气相外延(HVPE)侧向外延了厚度为325 μm的GaN厚膜, 通过胶带可以将其进行剥离形成自支撑衬底。同时通过二维的Wulff结构图研究了GaN生长过程中晶面的变化趋势。宽周期掩膜法对于生长可剥离的低位错密度自支撑GaN有着重大意义。
自支撑GaN 侧向外延 氢化物气相外延 宽周期掩膜法 半导体 free-standing GaN epitaxial laterally overgrown HVPE wide-period mask method semiconductor
1 苏州大学光电科学与工程学院, 江苏 苏州 215006
2 教育部现代光学技术重点实验室, 江苏省先进光学制造技术重点实验室, 江苏 苏州 215006
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
石墨烯作为一种特殊的二维材料,具有十分优异的物理性质,将石墨烯和微纳器件相结合已经成为当今的研究热点之一。在中红外到太赫兹波段,石墨烯可以激发表面等离子体,用于实现多功能可调谐器件。将石墨烯等离子体与硅基亚波长金属光栅相结合,提出了工作于红外波段的透射式宽带光调制器。通过施加偏置电压改变石墨烯的费米能级,实现在7~22 μm宽带内对透射光的调制,调制深度最高可以达到99.96%(33.77 dB)。
光学器件 光调制器 石墨烯 可调谐性 微纳光学 红外光 激光与光电子学进展
2020, 57(23): 232301
1 苏州大学光电科学与工程学院，苏州 215006
2 江苏省先进光学制造技术重点实验室和教育部现代光学技术重点实验室，苏州 215006
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，苏州 215123
本文研究了在石墨烯上生长GaN薄膜时晶体取向的变化。采用AlN成核层辅助生长，GaN由取向相差较大的小晶粒，逐渐合并为与石墨烯取向一致的晶粒，最终形成了约4.6 μm厚的GaN薄膜。通过EBSD和XRD证实了GaN晶体取向一致性的提高，拉曼光谱也表明GaN晶体的高质量。
石墨烯 晶体取向 GaN GaN graphene AlN AlN crystal orientation
1 苏州大学光电科学与工程学院, 江苏 苏州 215006
2 苏州大学江苏省先进光学制造技术重点实验室, 江苏 苏州 215006
3 苏州大学教育部现代光学技术重点实验室, 江苏 苏州 215006
4 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
通过氢化物气相外延(HVPE)方式在蓝宝石衬底上获得了GaN微米碟,其几何形态为规则的正六边形且表面平整,直径约为27 μm,高度为15 μm。光致发光(PL)实验结果表明,微米碟垂直方向和水平方向的光学谐振模式存在差异,其中水平方向支持回音壁模式(WGM)振荡。在室温条件下采用高能脉冲激光照射微米碟,当激励光功率超过7.8 μW时,PL光谱在波长374 nm附近获得多模式激光信号,其中WGM激光占优势,品质因子可达3742。最后采用COMSOL仿真软件对谐振腔进行光场模拟,并分析了其光学模式特性。
光学器件 氮化镓 回音壁模式 微米碟激光器 紫外激光 光学学报
2020, 40(12): 1223001
Author Affiliations
Abstract
1 School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2 Laser Institute, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, China
3 School of Electrical Engineering & Telecommunications, University of New South Wales, NSW 2052, Australia
We propose a new non-intrusive flow measurement method using the distributed feedback fiber laser (DFB-FL) as a sensor to monitor flow in the pipe. The relationship between the wavelength of the DFB-FL and the liquid flow rate in the pipeline is derived. Under the guidance of this theory, the design and test of the flow sensor is completed. The response curve is relatively flat in the frequency range of 10 Hz to 500 Hz, and the response of the flow sensor has high linearity. The flow from 0.6 m3/h to 25.5 m3/h is accurately measured under the energy analysis method in different frequency intervals. A minimum flow rate of 0.046 m/s is achieved. The experimental results demonstrate the feasibility of the new non-intrusive flow measurement method based on the DFB-FL and accurate measurement of small flow rates.
DFB-FL flow non-intrusive measurement energy analysis frequency interval Chinese Optics Letters
2020, 18(2): 021204
1 苏州大学 光电科学与工程学院, 江苏 苏州 215006
2 中国科学院 苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215215
为了实现可见光入射时亚波长尺度内的聚焦, 设计了以氮化镓(GaN) 纳米柱为基本晶胞的超透镜, 该透镜能够改进传统成像系统的笨重低效, 可应用于微型成像系统。超透镜表面由宽度渐变高度不变的GaN纳米柱阵列构成, 分析GaN在亚波长尺度内对相位的调控能力和机理, 并基于时域有限差分法模拟仿真了在蓝光波长为460 nm入射时透射场的高效率聚焦, 对比超透镜尺寸为3.75 μm × 3.75 μm、6.75 μm×6.75 μm、8.75 μm × 8.75 μm、10.75 μm × 10.75 μm时超透镜的聚焦能力, 得出聚焦后透射场焦点处的半峰全宽分别为1, 0.8, 0.5, 0.3 μm, 给出了强度分布、聚焦光斑等仿真模拟结果, 发现实际焦距与设计值存在偏差, 且随超透镜尺寸的变化而变化。文中所设计的超透镜能够在微米级别实现聚焦, 有效降低了传统成像系统的复杂度。
超透镜 亚波长聚焦 时域有限差分仿真 metalens subwavelength focusing GaN GaN finite-difference time-domain simulation 光学 精密工程
2018, 26(12): 2917
1 北京大学公共卫生学院, 北京 100191
2 岛津企业管理(中国)有限公司, 北京 100020
采用正交试验优化GC-MS测定血清胆固醇及其标志物的样品前处理条件, 并对最优试验方案进行方法学评价。 采用L16（211）正交设计对影响GC-MS测定血清胆固醇及其标志物前处理的3个关键步骤共7个因素——皂化（KOH-乙醇浓度、 皂化温度和时间）、 萃取（正己烷用量）和衍生化（衍生化温度、 时间和用量）进行优化。 得到最优前处理条件组合如下： KOH-乙醇溶液浓度为1 mol·L-1； 皂化温度70 ℃； 皂化时间60 min； 萃取剂用量2 mL； 衍生化温度70 ℃； 衍生化时间60 min； 衍生化试剂用量100 μL。 所建方法准确性和精密性良好, 方法学评价指标优于文献报道。
正交试验 胆固醇 标志物 前处理 GC-MS GC-MS Orthogonal experiment Cholesterol Markers Pretreatment 光谱学与光谱分析
2016, 36(5): 1488
