光子学报
2021, 50(11): 1123002
Author Affiliations
Abstract
1 School of Science, Jiangsu Provincial Research Center of Light Industrial Optoelectronic Engineering and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China
2 School of Electronic and Information Engineering, Changshu Institute of Technology, Changshu 215556, China
3 The 38th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Hefei 230000, China
We have fabricated the AlGaN solar-blind ultraviolet metal–semiconductor–metal (MSM) photodetectors (PDs) with an Al composition of 0.55. The surface roughness and dislocations of the high-Al-content epitaxial layer are analyzed by atomic force microscopy and transmission electron microscopy, respectively. The device exhibits high spectral responsivity and external quantum efficiency due to the photoconductive gain effect. The current reveals a strong dependence on high temperatures in the range of 4–10 V. Moreover, the Poole–Frenkel emission model and changing space charge regions are employed to explain the carrier transport and photoconductive gain mechanisms for the AlGaN PD, respectively.
metal–semiconductor–metal solar blindness photodetector Poole–Frenkel emission photoconductive gain Chinese Optics Letters
2021, 19(8): 082504
摘要: 本文设计了一种具有低 Al组分 p型渐变 AlxGa1-xN层和高 /低 Al组分 AlGaN倍增层的背入射式 p-i-n-i-n吸收倍增区分离的特殊 AlGaN日盲紫外雪崩光电二极管( Avalanche Photodiode, APD), 并插入 AlN/Al0. 64Ga0. 36N分布式布拉格反射器来改善 APD的日盲响应。为了在实验条件下生长出特殊设计的 AlGaN APD, 用 Atlas-Silvaco仿真软件对该器件结构进行仿真, 并用常规结构 APD作为参照。研究结果表明, 特殊设计的 APD比常规的 APD表现出更好的光电特性。由于设计的 APD拥有更高的空穴碰撞电离系数并同时产生了与外加电场同方向的高极化电场, 所以相比于常规的 APD, 本文设计的 APD的雪崩倍增增益为 6. 11×104, 提高了 10倍, 同时雪崩击穿电压显著降低。设计的 APD的光电特性良好, 为生长 AlGaN基 APD提供了坚实的理论基础。
光电器件 雪崩光电二极管 极化电场 分布式布拉格反射器 optoelectronic device Avalanche Photodiode(APD) AlGaN AlGaN polarization electric field distributed Bragg reflector 光学 精密工程
2020, 28(12): 2614
1 江南大学理学院, 江苏 无锡 214122
2 国家超级计算无锡中心, 江苏 无锡 214100
3 江苏省轻工光电工程技术研究中心, 江苏 无锡 214122
4 江苏省模式识别与智能计算工程实验室, 江苏 无锡 214100
为了准确预测反射型半导体光放大器(RSOA)中的放大自发辐射(ASE)噪声和掌握RSOA的最佳工作区间, 在SOA宽带稳态模型以及高效动态模型的基础上, 修改了RSOA的部分结构并将多阶迭代的算法运用到RSOA理论建模以及增益噪声指数测试中。实验结果表明RSOA在偏置电流大于130 mA时增益稳定在26 dB以上, 噪声指数稳定在11 dB。且在偏置电流不变时, 低输入功率-30 dBm时, RSOA处于最佳工作区间。该种新型RSOA模型满足且优于实际应用中RSOA的各项工作参数, 测试结果对RSOA的产品优化设计和光网络单元最佳工作区间具有指导和改进的意义。、
光通信 反射型半导体放大器 多阶迭代算法 增益特性 噪声指数 optical communication RSOA multi-order iterative algorithm gain characteristics noise figure
建立了多光束干涉光刻干涉场内光强分布的数学模型,仿真计算了双光束、三光束、四光束干涉曝光情况下,入射光束存在角度偏差以及各入射光强不同时的干涉图样,并与理想状态的模拟结果进行对比.结果表明：光束入射角度偏差主要影响干涉图样的形状和周期;入射光的光强不同是降低图形对比度的主要因素.利用402 nm波长激光光源进行多光束干涉光刻实验.设定激光器输出功率32 mW,每两束光夹角为16°,通过控制曝光、显影工艺,双光束干涉光刻产生周期为1.4 μm的光栅、点阵和孔阵结构,三光束干涉光刻产生周期为1.7 μm的六边形图形阵列.该模型可为利用干涉光刻技术制备微细周期结构,提高光刻图形质量,提供一定的理论参考.
多光束干涉 干涉光刻 周期结构 角度偏差 光强偏差 干涉光强分布 Multi-beam interference Interference lithography Periodic structures Angle deviation Light intensity deviation Interference intensity distribution 光子学报
2015, 44(10): 1011003
西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安710021
根据光学系统的装校工艺过程, 应用开发工具Delphi, 研制了用于光学系统装校的光学系统中心偏误差分析软件。该软件提供了光学元件球心像位置计算和光学中心偏误差分析的功能, 人机界面友好、操作简单方便, 目前已经较好地应用于高精度光学中心偏测量仪的光学装校工艺过程的控制。
光学中心偏 球心像 误差分析 optical decentration central image error analysis
西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安 710021
分析激光打标工艺参数对不同颜色基底ABS材料激光打标效果和质量的影响。采用Nd∶YAG1064 nm端泵激光打标设备,使用不同功率、频率、焦距等参数,分别对白、粉、红、蓝和黑5种基底颜色的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)塑料进行红外激光打标,并对打标后材料的微观结构进行了表征。结果表明,不同颜色的ABS材料的打标性能各不相同,ABS材料的基底颜色对激光打标效果影响较大。实验获得了不同基底颜色ABS材料激光打标的工艺参数,为进一步研究提供借鉴。
激光打标 评价方法 工艺参数 laser marking ABS ABS evaluating method technical parameters
设计了InGaN/GaN 超晶格垒层替代p-GaN 和n-GaN 附近传统GaN 垒层的InGaN/GaN 多量子阱(MQW)发光二极管（LEDs）结构。通过数值方法模拟出两种LED 结构的光功率-电压（L-V）曲线、电致发光（EL）谱、能带图、电子浓度分布和辐射复合速率。结果表明InGaN/GaN 超晶格替代n-GaN 附近GaN 垒层的LED 结构比替代p-GaN 附近GaN 垒层的LED 显示出更高的发光强度。这种发光增强的原因是InGaN/GaN 超晶格替代n-GaN 附近GaN 垒层可以提高电子注入效率和辐射复合速率。
发光二极管 超晶格垒层 数值模拟 激光与光电子学进展
2014, 51(3): 032301
利用选择性横向外延技术生长{11-22}半极性面GaN模板，并利用半极性面模板生长InGaN/GaN多量子阱结构。结果表明，生长出的GaN模板由半极性面{11-22}面和c面组成，多量子阱具有390 nm和420 nm的双峰发光特性，局域阴极发光(CL)测试表明390 nm附近的发光峰来源于半极性面上的量子阱发光，而420 nm左右的发光峰源于c面量子阱发光。c面量子阱发光相对于斜面量子阱发光发生显著红移是因为在选择性横向外延生长过程中，In组分相比Ga较易从掩模区域向窗口中心区域迁移，形成了中心高In组分的c面量子阱，而半极性面上InGaN/GaN多量子阱量子限制斯塔克效应相比于极性面会减弱，此外，相同生长条件下半极性面的生长速率低于极性c面的生长速率。
光学器件 选择性横向外延 GaN半极性面 多量子阱 极化效应 激光与光电子学进展
2014, 51(2): 022302
