强激光与粒子束
2023, 35(4): 041012
通过原位生长法制备了一种CuSCN纳米薄膜紫外光电探测器，在-1 V 偏压下，入射光为350 nm时，CuSCN紫外光电探测器的开关比～94，响应/恢复时间~1.41 s/1.44 s。但这种器件仍不能称之为一种高性能的光电探测器。为进一步提高CuSCN纳米薄膜的光电性能，我们制备了一种基于 n-ZnS/p-CuSCN 复合薄膜的紫外光电探测器，并对制备的样品进行了形貌、成分和性能分析。结果显示，在-1 V 偏压下，入射波长为350 nm时，ZnS/CuSCN紫外光电探测器表现出比CuSCN紫外光电探测器更高的光电流和更低的暗电流，分别为1.22×10-5 A和4.8×10-9 A。基于ZnS/CuSCN 纳米薄膜的紫外光电探测器开关比-2 542，响应/恢复时间为0.47 s/0.48 s，在350 nm波长下具备最佳的响应度和探测率，分别为5.17 mA/W和1.32 × 1011 Jones。此外，n-ZnS/p-CuSCN复合薄膜在室温下性能稳定，具有作为高性能紫外探测器的潜力。
光电探测器 p-n结 ZnS/CuSCN 开关比 photodetector p-n junction ZnS/CuSCN on/off ratio
香港浸会大学 物理系, 有机电子科学卓越研究中心, 先进材料研究所,香港 999077
开发高性能的近红外可视化器件在生物成像、食物检测、健康监测和环境分析等领域有着重要意义。近红外可视化器件由光探测单元和发光单元组成, 可将人眼不可视的近红外光转换为可见光。其工作机制是, 光探测单元作为发光单元的载流子注入层, 在近红外光下产生光电流, 因而被近红外光照射的区域会产生电荷注入, 在发光单元的对应区域复合发光, 发射可见光。没有近红外光照射时, 光探测单元中不产生光电流, 将抑制发光单元中的电荷注入, 因而不发光。因此, 近红外可视化器件可用于对辐射、反射或吸收近红外光的物质成像。本综述介绍了近红外可视化器件的工作原理和最新进展, 包括基于无机、有机半导体等不同材料的近红外可视化器件。研究发现, 近红外可视化器件的光子转换效率由近红外光探测单元和发光单元的光电转换效率决定。本文归纳了提高近红外可视化器件的光子-光子转换效率的方法和相关工作, 探讨和展望了近红外光的可视化技术在三维图像分析、近红外检测卡、生物成像、健康和环境监测与检测的应用前景。
近红外可视化器件 近红外光电探测器 近红外光电探测晶体管 发光二极管 光子上转换效率 光亮度开关比 NIR visualization device NIR photodetector NIR phototransistor light-emitting diode photon-to-photon upconversion efficiency luminance on-off ratio
1 福州大学物理与信息工程学院，福州 350108
2 福建江夏学院电子信息科学学院，有机光电子福建高校工程研究中心，福州 350108
在Si/SiO2衬底上使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制备器件介电层的修饰层，改善介电层界面质量并诱导有源层生长，从而提高有源层的结晶程度。通过 真空蒸镀法生长并五苯/红荧烯双层结构有源层，制备有机薄膜晶体管(OTFT)，并研究器件性能随红荧烯层厚度变化的情况。测试结果表明，修饰后的器件阈 值电压为-3.55 V，电流开关比大于105，迁移率达到0.0558 cm2/V?s，亚阈值摆幅为1.95 V/dec，器件总体性能得到改善。
有机薄膜晶体管 电流开关比 并五苯 红荧烯 organic thin film transistor current switching ratio pentacene rubrene
1 中国科学院福建物质结构研究所 激光工程技术研究室, 福建 福州 350002
2 中国科学院大学, 北京 100049
从实验和理论上研究了InGaAsP多量子阱(Multi-Quantum-Well, MQW)双区共腔(Common Cavity Tandem Section, CCTS)结构半导体激光器的吸收区偏置状态对双稳态特性的影响。实验结果表明: 随着可饱和吸收区上的负偏置电压的增大, 激光器P-I曲线中双稳态特性更加明显, V-I曲线有负微分电阻, 当偏压加至-3 V时, 回滞曲线环宽度增加至13.5 mA, 开关比达到21: 1。理论分析表明, 利用吸收区的高负偏置态和短载流子逃逸时间能获得更好的双稳态特性。最大107: 1的开关比也说明双区共腔激光器能在两稳态之间实现非常明确的转换。
双稳态 半导体激光器 双区共腔 回滞曲线环 开关比 bistable semiconductor lasers common cavity tandem section hysteresis on-off ratio 红外与激光工程
2018, 47(11): 1105004
1 福建船政交通职业学院 信息工程系，福州 350007
2 韩国汉阳大学 电子与计算机工程系， 首尔 韩国133791
制备了一种以石墨烯量子点(GQDs)∶聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合复合材料作为有机功能层，具有氧化铟锡(ITO)/GQDs∶PVP/铝(Al)夹层结构的阻变器件。通过控制石墨烯量子点在复合体系中的浓度有效地调控阻变器件的低阻态电流与高阻态电流之间的比值(开关比)。当GQDs含量为0.6 wt%时，开关比的最大值可达1.2×104。在室温下对该最优器件进行电流-电压(I-V)特性分析，结果表明，该器件具有高效的阻变特性，可实现 “写入-擦除”操作。对该I-V特性曲线进行拟合，发现器件在不同偏压下的载流子输运机制主要由热电子发射机制、空间电荷限制电流输运机制以及欧姆传导机制共同决定。基于这些导电机制并结合GQDs∶PVP复合材料的能带结构，讨论了GQDs∶PVP复合薄膜中的载流子捕获机制和释放机制；同时，也详细分析了载流子在该器件的捕获释放过程及引发的阻变行为。
石墨烯量子点 阻变存储器 开关比 电流-电压特性 载流子输运 graphene quantum dots RRAM On/Off ratio I-V characteristics carriers transport
1 北京交通大学 理学院 物理系, 北京100044
2 北京交通大学 理学院 光电子技术研究所, 北京100044
通过简单旋涂方法, 制备了一种基于硫化铅(PbS)纳米晶与聚乙烯基咔唑(PVK)的有机/无机复合薄膜电双稳器件, 并对所制备的器件进行性能测试及其电荷传输机制研究。首先采用热注入的方法制备了尺寸均一的立方形PbS纳米晶, 然后将PbS纳米晶与PVK聚合物混合作为活性层材料, 制备了有机/无机复合薄膜电双稳器件。该器件展示了良好的电双稳特性并且可以实现稳定的“读-写-读-擦”操作。器件的最大电流开关比能够达到104。并进一步对器件在正向电压下的I-V曲线进行了理论拟合, 发现在不同电流传导状态下, 器件符合不同的电传导模型。进而分析了该电双稳器件中的电荷传输机制, 认为在电场的作用下, 发生在纳米晶与聚合物之间的电场诱导电荷转移是产生电双稳特性的主要原因。
有机无机复合薄膜 电双稳器件 开关比 PbS纳米晶 organic-inorganic nanocomposite films electrical bistable devices ON/OFF current ratio PbS nanocrystals
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
针对空间热开关在深空探测器热控制、空间制冷机等航天器热控制领域中的重要应用, 本文综合评述了空间热开关的概念、分类情况、结构组成、关键指标、以及不同种类空间热开关的优缺点。介绍了近年来国内外空间热开关的最新研究成果和进展。对目前已报道的研究工作进行了总结, 指出了今后研究工作的几个重点方向。作者认为: 考虑空间热开关的不同工作环境和导热需求以及空间探测领域的不断扩展, 高开关比、高可靠性的高性能空间热开关将是未来的研制重点。另外, 与空间热开关相关的部件和制造工艺也会受到进一步关注, 如各种新型驱动器的研制, 新的热控涂层和处理工艺以及相关元件的精密加工与装配技术等。
空间热开关 航天器 热控制 开关比 闭合时间 space heat switch spacecraft thermal control switch ratio switch actuation time
利用等离子化学气相沉积法连续制备SiNx∶H和a-Si∶H薄膜。通过电学、光学、力学测试研究了SiNx∶H薄膜沉积条件对其界面性能的影响。研究结果表明, 过度的富硅化将显著增大体系的界面态, 严重影响器件的TFT特性。当SiH4和NH3气体流量比值为7∶15时, 开关比(Ion/Ioff)可达3.24×107。适当增加功率同样可以提高Ion, 但高于31.5 W/cm2后, 只会严重地增大薄膜的应力。优化SiNx∶H的沉积参数, 开关比可以提高5.5倍。
SiNx∶H界面态 开关比 TFT特性 SiNx∶H interface-state Si/N Si/N On/Off current ratio TFT characteristics
1 南京南瑞继保电气有限公司, 南京211106
2 东南大学 电子科学与工程学院, 南京210096
基于半导体光放大器(SOA), 提出了一种适于异步光分组交换的反射式全光分组头提取方案, 它具有比特率透明、开关比(CR)大等特点, 适于变长、全光分组交换。仿真了不同速率光分组头的提取效果, 分析了系统参数对CR的影响。结果表明, 当分组头脉冲速率分别为622Mb/s、2.5Gb/s及10Gb/s时, CR分别为25.46、25及21.7dB。CR随输入脉冲能量、小信号增益及SOA饱和能量的增大而增大, 通过适当选取这些参数, 可进一步提高系统性能。
异步光分组交换 头提取 比特率透明 变长 开关比 asynchronous optical packet switching header extraction bitrate transparent variablelength contrast ratio
