1 汕头大学 理学院， 广东 汕头 515063
2 汕头超声显示器技术有限公司 广东省车载显示触控技术企业重点实验室， 广东 汕头 515041
液晶显示近乎覆盖了所有的应用显示领域，在非显示领域也展现出了高精度、多参量调控的应用特点。目前，针对高速调控应用，液晶器件仍需进一步提升其响应速度。为此，过压驱动技术走进了研究者们的视野。本文主要综述了应用于液晶显示与调控领域的过压驱动技术。首先，简明介绍了过压驱动技术的原理和主要应用，以及在不同类型液晶显示器中应用过压驱动技术后，器件响应等性能的优化提升。此外，对过压驱动技术在非显示领域液晶器件中的应用进行了介绍，如空间光调制器和液晶透镜等。最后，总结了过压驱动技术用于液晶显示所面临的技术问题，概括了现有的主要解决手段，并对其需要突破的技术瓶颈和未来发展方向进行了展望。
液晶显示 过压驱动 快速响应 伪影 背流效应 liquid crystal display overdriving fast response artifact backflow effect
太原理工大学光电工程学院，山西 太原 030024
制备基于二维钙钛矿（PEA）2（MA）4Pb5I16［PEA为C6H5（CH2）NH3，MA为CH3NH3］的垂直结构光电探测器，当二维钙钛矿薄膜厚度为280 nm时，器件的亮电流最大，500 nm处外量子效率达到90%，响应率达到0.37 A/W，探测率达到3.4×1012 Jones（1 Jones=1 ）。当二维钙钛矿薄膜厚度减小时，器件的响应时间没有持续减小，而在其厚度为80 nm时器件的响应时间最短，这是受载流子渡越时间和钙钛矿薄膜质量双重影响下的结果。在二维钙钛矿薄膜厚度为80 nm的基础上，通过减小器件的有效面积，其最终实现了113 ns的响应时间。本工作对推动低成本快速响应光电探测器的发展有着重要意义。
光电探测器 二维钙钛矿 快速响应 垂直结构 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0504003
孙亮 1,2,3,4周星宇 1,2,3,4吴绍龙 1,2,3,4曹国洋 1,2,3,4,*李孝峰 1,2,3,4,**
1 苏州大学光电科学与工程学院，江苏 苏州 215006
2 苏州大学苏州纳米科技协同创新中心，江苏 苏州 215006
3 教育部现代光学技术重点实验室，江苏 苏州 215006
4 江苏省先进光学制造技术重点实验室，江苏 苏州 215006
在脉冲法激光测距系统中，由于电光/光电转换、目标物的位置及反射率变化，回波脉冲的幅值和脉宽通常会发生改变，导致直接使用固定阈值法时测距系统会产生较大的误差。虽然自动增益控制系统可以减少该误差，但当前大部分自动增益控制都是通过峰值保持电路测量回波脉冲的峰值，存在保持峰值衰减、不稳定、响应速度慢等问题。为此，本研究使用250 MHz高速模数转换模块采集回波脉冲的峰值，并在现场可编程逻辑门阵列内实现峰值保持与清零。与带有峰值保持电路的自动增益控制系统相比，该系统具有电路简单、电压峰值不会衰减、响应速度更快等优点。实验结果表明：设计的带有改进型自动增益控制的激光测距系统可以有效地把回波幅值控制在较小范围内（0.76~1.44 V），从而减小测量误差。
激光测距 脉冲展宽 自动增益控制 快速响应 激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2112003
1 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室，北京 100083
2 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049
3 军委装备发展部，北京 100032
紫外光电探测器是继红外激光探测技术之后发展起来的一种新型探测技术。其中基于宽带隙的低维半导体材料的紫外光电探测器是当下的研究热点之一。为了实现对宽带隙二维材料体系的拓宽以及高性能紫外探测器的研制，研究了机械剥离的铊镓硫（TlGaS2）纳米片的能带结构以及光谱性质，制作了基于TlGaS2纳米片的紫外光电探测器。结果显示，TlGaS2纳米片在紫外乃至日盲紫外波段均具有较高的吸收。探测器响应波段与光学吸收结果一致，对360 nm的紫外信号具有最佳的探测性能。此外，探测器在响应范围内均表现出了很低的暗电流以及优异的光电响应速度。测试结果说明了TlGaS2二维材料在紫外光电器件领域具有一定的研究前景和潜在的应用价值。
探测器 光电探测器 紫外光 铊镓硫纳米片 快速响应
1 上海交通大学 电子信息与电气工程学院, 上海 200240
2 哈尔滨工程大学 材料与化学工程学院, 哈尔滨 150001
3 西北工业大学 柔性电子前沿科学中心(柔性电子研究院), 西安 710072
针对现有柔性温度传感器衬底导热慢的问题, 为快速监测轴承等曲面的温度, 向聚酰亚胺(PI)中掺入3wt%石墨(GR), 制备高导热复合材料, 得到的GR/PI复合薄膜导热率达到0.777W·m-1·K-1, 且具有良好的绝缘性。基于微加工技术, 在GR/PI复合薄膜上制备了铂薄膜柔性温度传感器, 改善了其动态响应特性, 响应时间达到71ms, 优于纯PI衬底上的铂薄膜温度传感器。除此之外, 所制备的柔性温度传感器的线性度、灵敏度和测量重复性等电学性能均较好。将制备的柔性温度传感器用于金属轴表面的温度测量, 与商用红外摄像仪对比, 两者测量值差别较小(±2℃以内)。
1 太原理工大学 物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
2 中国地质大学(武汉) 材料与化学学院, 湖北 武汉 430074
3 深圳大学 微纳光电子学研究院, 广东 深圳 518060
快速响应光电探测器在光通信、高速摄影、生物医学成像等领域有广泛的需求。目前, 市场上应用的快速响应光电探测器大多基于硅、砷化镓等传统的无机半导体材料, 但是其制作工艺复杂、成本较高, 并且机械灵活性差。以石墨烯、二硫化钼为代表的二维材料具有独特的层状结构以及良好的光学、电学、热学和机械特性, 是制备光电探测器的理想材料。尤其是部分二维材料所拥有的超高载流子迁移率特性, 十分适用于研制快速响应光电探测器。近年来, 一系列基于二维材料的金属-半导体-金属结构光电探测器(Metal-semiconductor-metal photodetectors,MSM-PDs)被陆续报道, 很多具有1 μs以下的快速响应特性。本文以基于二维材料的快速响应MSM-PDs为主题进行综述。首先介绍了MSM-PDs中的基本结构及工作原理, 深入剖析了决定其响应速度的主要因素。随后介绍了石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷、二维钙钛矿、三元硒氧铋等二维材料的分子结构、光学、电学等特性, 并对各类二维材料在MSM-PDs的应用进行对比。然后分类介绍了响应速度在1 μs以下的欧姆接触型、肖特基接触型以及基于表面等离激元效应二维材料MSM-PDs的研究进展。最后总结全文, 并对二维材料在快速响应光电探测器中的应用前景及发展趋势进行了展望。
光电探测器 快速响应 二维材料 石墨烯 过渡金属硫化物 黑磷 二维钙钛矿 金属-半导体-金属 photodetectors fast response two-dimensional materials graphene transition metal sulfide black phosphorus two-dimensional perovskites metal-semiconductor-metal
北京科技大学 材料科学与工程学院, 北京100083
蓝相是一种通常介于各向同性态和胆甾相态之间的高手性液晶相态, 由于其具有独特的光学各向同性、快速电场响应以及选择性反射波长等光学性能, 因而在液晶显示、光学器件以及在可调谐的三维光子晶体等方面均具有良好的发展前景。近年来, 蓝相液晶材料引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了蓝相液晶的发展历程、蓝相液晶网络聚合物的研究进展及其应用现状, 讨论了蓝相材料在显示和微电子领域的应用局限性, 最后总结了蓝相液晶和蓝相网络聚合物在先进功能材料设计和器件应用中的机遇和挑战。
液晶 蓝相 聚合物 快速响应 克尔效应 liquid crystal blue phase polymer fast response Kerr effect
1 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
2 香港科技大学 先进显示与光电子技术国家重点实验室,香港 999077
铁电液晶因具有低电压驱动下的微秒级响应, 近年来得到科研工作者的广泛关注, 且有望应用于下一代显示及光子学器件领域。本文介绍3种典型铁电液晶光电模式, 分别为表面稳定型(surface stabilized ferroelectric liquid crystal, SSFLC)、螺旋形变型(deformed helix ferroelectric, DHF)及电致解旋型(electrically suppressed helix, ESH)。对各光电模式的工作原理及对应的电光效应进行详细阐述, 如双稳及多稳态响应、连续灰阶调制、高对比度开关等。同时, 光控取向技术在铁电液晶器件中发挥着至关重要的作用。相较于传统摩擦取向层, 光控偶氮染料取向层可实现非接触的、锚定能有效控制的铁电液晶取向, 这为铁电液晶器件的无缺陷、大面积均匀取向提供前期基础。因此, 高对比度、高分辨率、快响应的铁电液晶器件在未来的场序彩色显示、微型显示、2D/3D显示等领域有着广阔应用前景。
铁电液晶 光控取向 快响应 液晶显示 液晶光学器件 ferroelectric liquid crystal photo-alignment fast response time display photonic devices
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
为了实现非接触式高温测量,本文基于多光谱辐射测温理论,采用多路光电探测器,设计了多光谱快响应测温系统。 对测量装置的测量原理、系统结构、系统标定等进行了阐述和分析。 接着利用标准钨灯对装置进行了光谱响应系数标定,并通过标准辐射源进行了温度测量的实验验证,验证了测量装置用于高温测量的准确性。
多光谱辐射 温度测量 光电探测 快响应 multi-spectral radiation temperature measurement photoelectric detection fast response
聚合物网络结构决定了PNLC的光电性能。对聚合物单体的含量、聚合物单体的结构、液晶母体开展一系列实验。选用折射率大，负介电大的液晶，配合适合的聚合物单体含量和种类，并且优化聚合光照强度和温度控制，制备出关态响应速度低于1.85 ms，对比度5.54的高对比快速响应低压的PNLC。
聚合物网络稳定液晶 快响应 高对比 polymer network liquid crystal fast response high contrast
