1 西安电子科技大学 光电工程学院,陕西 西安 710071
2 国防科技大学 电子对抗学院 红外与低温等离子体安徽省重点实验室,安徽 合肥 230000
在对Nd:YAG调Q激光器进行分析和设计时,研究人员通常选择忽略激光下能级寿命对脉冲波形的影响。当激光脉宽远大于激光下能级寿命时,这种近似一般不会带来太大偏差;而当脉宽达到纳秒量级时,Nd:YAG 晶体约30 ns的下能级寿命对脉冲波形的影响会变得非常严重。建立了Nd:YAG下能级寿命对输出脉冲波形影响的理论分析模型,并对窄脉宽的Nd:YAG调Q激光器的输出波形进行仿真研究。研究结果表明,在窄脉宽激光输出情形下,激光下能级寿命会导致调Q脉冲在主峰后出现尾峰,尾峰能量可达主峰能量的一倍以上。同时建立了Nd:YAG声光调Q激光器实验系统,在与仿真计算近似的条件下测量调Q脉冲波形,观察到与仿真结果一致的尾峰现象,实验验证了理论模型的正确性。
固体激光器 下能级寿命 Nd:YAG solid state laser lower level lifetime Nd:YAG
1 1.石家庄铁道大学 机械工程学院, 石家庄 050043
2 2.河北师范大学 化学与材料科学学院, 河北省无机纳米材料重点实验室, 石家庄 050024
3 3.石家庄铁道大学 材料科学与工程学院, 石家庄 050043
阻变器作为一种基于可逆、非易失、阻态突变的信息存储和处理器件, 是解决传统存储器的内在物理限制和冯·诺依曼架构瓶颈问题的核心电子元器件之一, 受到了广泛关注。卤化物钙钛矿具有快速的载流子迁移特性和优异的光电转换性能, 作为阻变功能层赋予光电阻变存储器优异的阻变性能。因此, 近年来卤化物钙钛矿基阻变器的存储和计算应用研究发展迅速。然而, 目前对于卤化物钙钛矿的光电阻变机理尚未形成统一认识。基于此, 本文分析了卤化物钙钛矿阻变存储器的工作机理, 对比分析了卤化物钙钛矿基光电阻变器导电细丝和能级匹配调控特性, 总结了其各种机理的制约因素, 揭示了导电细丝在光场和电场作用下重复形成和断裂, 以及阻变器中卤化物钙钛矿功能层和其他功能层之间肖特基势垒改变, 主导卤化物钙钛矿光电阻变器的开关比、阈值(Set/Reset)电压和阻变器性能稳定性, 并进一步展望卤化物钙钛矿基光电阻变器在新型人工智能仿生突触、存内运算、机器视觉的应用。
导电细丝 能级匹配 卤化物钙钛矿 存内运算 机器视觉 综述 conductive filament energy level matching halide perovskite in-memory computing machine vision review
1 广东工业大学材料与能源学院,广东 广州 510006
2 广东工业大学集成电路学院,广东 广州 510006
通过溶液法在石英玻璃衬底上制备氧化镓(Ga2O3)薄膜,研究氮气、空气和氧气气氛退火的Ga2O3薄膜的结构、光学特性、缺陷能级与电学特性。结果表明,氮气气氛退火的Ga2O3薄膜的形貌组织最致密均匀且最厚,氧气气氛退火的薄膜结晶度最优。所有样品在可见光区的平均透光率均高于80%,且在260 nm附近都出现陡峭的吸收边,在190 nm处透光率均低于10%,氮气、空气和氧气气氛退火的Ga2O3薄膜的禁带宽度分别为5.10 eV、5.07 eV和5.18 eV。氮气、空气、氧气气氛退火的样品在蓝-紫外波段的光致发光强度依次降低。根据光致发光谱分析Ga2O3薄膜缺陷能级,Ga2O3的施主能级到导带的距离随着禁带宽度值的增大而增大。氮气、空气、氧气气氛退火的样品电阻依次增大。本文实验中最优退火气氛为氮气。
薄膜 氧化镓薄膜 退火气氛 溶液法 缺陷能级 薄膜特性 光学学报
2023, 43(23): 2331002
1 华北电力大学数理学院,北京 102206
2 华北电力大学核科学与工程学院,北京 102206
3 河北省物理学与能源技术重点实验室,河北 保定 071000
采用量子化的密度矩阵理论,对级联三能级原子束在具有不同径向阶次的柱对称拉盖尔-高斯(LG)型飞秒脉冲激光场中所受的光学势和光学偶极力(ODF)进行研究。结果表明:在飞秒脉冲激光场中,ODF的大小以两倍于激光载波频率的频率作周期性振荡;在n阶径向模式的LG型激光场作用下,径向偶极力具有2n个节线圆,在节线圆的两侧偶极力方向相反,因此原子将发生分束,从而被俘获到不同的光势阱内;在负/正激光场失谐条件下,形成n+1个光学势阱/垒数;在相同光场峰值强度下,随着光束径向阶次n的增大,主势阱/垒的深度保持不变,但主势阱/垒的空间范围变窄,光学势的径向梯度增加,从而使得ODF增大。因此,采用高阶LG光束可以将粒子束缚在更窄的光学势内,更有利于粒子的精准操控和俘获。
量子光学 光学偶极力 光学势 拉盖尔-高斯激光脉冲 级联三能级原子体系 密度矩阵方程 光学学报
2023, 43(19): 1927001
河南大学 材料学院,教育部特种功能材料重点实验室,河南 开封 475004
空穴注入效率低是制约蓝色量子点发光二极管(QLEDs)性能的关键因素。通过提升PEDOT∶PSS的电导率来增加器件的空穴注入效率是提升蓝色QLEDs性能的重要方向。由于二维材料碳化钛(Ti3C2Tx)具有较高的导电性、丰富的表面官能团及良好的亲水性等优点,有望通过掺杂提高PEDOT∶PSS的电导率。本文采用HCl/LiF刻蚀法制备了单层Ti3C2Tx纳米片,并将其掺杂到PEDOT∶PSS中制备了蓝色QLEDs器件。结果表明,当Ti3C2Tx的掺杂量为0.1%时,器件的最大外量子效率和电流效率分别达到15.2%和14.42 cd·A-1,与参比器件的9.09%和7.68 cd·A-1相比,分别提高了67%和87%。Ti3C2Tx纳米片对蓝色QLEDs器件性能提升有两个作用,一方面诱导PEDOT的构型从苯态到喹啉态转变,形成紧密堆积的大尺寸PEDOT纳米晶,并将这些导电纳米晶连接起来,构筑了新的电荷传输通道,提高了复合层的电导率;另一方面,通过掺杂实现了PEDOT∶PSS功函数的调节,提升了蓝色QLEDs器件的空穴注入效率。
Ti3C2Tx纳米片 蓝色量子点发光二极管 空穴注入 能级调控 Ti3C2Tx nanosheets blue light-emitting diode hole injection energy level regulation
杨安平 1,2,3,4周鸿猷 1,2,3,4方婕 1,2,3,4苏斯杰 1,2,3,4[ ... ]甘久林 1,2,3,4,*
1 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室,广东 广州 510641
2 广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心,广东 广州 510641
3 广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室,广东 广州 510641
4 华南理工大学材料科学与工程学院,广东 广州 510641
为提高接触式柔性光纤温度传感器的稳定性和抗干扰性,提出了一种基于荧光强度比技术解调方法的上转换荧光纳米粒子掺杂的柔性荧光光纤温度传感器。稀土离子掺杂的复合柔性光纤受激发射出稳定荧光,依靠上转换纳米粒子热耦合能级对温度的依赖特性,热耦合能级对应的中心荧光峰的强度随着温度的变化而变化。所提柔性光纤温度传感器将掺杂Er3+的热耦合能级对应的中心荧光峰强度的比值作为温度的表征值,且其温度响应表现为热增强型,即荧光强度随着温度的升高而增强。实验结果表明柔性光纤温度传感器表现出强稳定性和强抗干扰性,同时具备良好的柔性和变形能力、高灵敏度和可重复性,最大绝对灵敏度为0.0038 ℃-1、最大相对灵敏度为1.29 %/℃。
荧光强度比技术 热耦合能级 柔性光纤温度传感器 抗干扰性 激光与光电子学进展
2023, 60(13): 1316005
1 上海航天电子技术研究所, 上海 201109
2 西北工业大学凝固技术国家重点实验室, 西安 710072
Hg3In2Te6(简称MIT)是Ⅱ-Ⅵ/Ⅲ-Ⅵ族化合物半导体Hg(3-3x)In2xTe3中x=0.5时对应的稳定相。本文采用第一性原理方法, 系统地探究了Au在MIT中的稳定性和掺杂效率。计算结果表明: Au-Te键具有与Hg-Te相似的极性共价键特性, 表明Au在MIT中具有一定掺杂稳定性。此外, 发现Au在MIT中存在两性掺杂特性: Au在AuHg和AuIn体系中表现受主特性, Au-5d电子轨道分别在价带顶和-4 eV位置与Te-5p电子轨道形成共振, 形成受主杂质能级; 而Au在AuTe和AuI体系中表现施主特性, Au-5d与Hg-6s、In-5s电子轨道在导带底产生共振, 形成施主杂质能级。富Hg条件下, AuI、AuTe与AuHg之间会产生自我补偿效应, 费米能级被钉扎在价带顶, 而富Te条件下, 上述自我补偿效应将会得到有效消除。
掺杂 结构弛豫 自我补偿效应 杂质能级 第一性原理 MIT MIT doping structural relaxation self-compensation effect defect level first-principle