Jiaming Wang 1Fujun Xu 1,*Lisheng Zhang 1,2Jing Lang 1[ ... ]Bo Shen 1,3,4,**
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Artificial Microstructure and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China
2 Beijing SinoGaN Semiconductor Technology Co., Ltd., Beijing 101399, China
3 Nano-optoelectronics Frontier Center of Ministry of Education, Peking University, Beijing 100871, China
4 Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, Beijing 100871, China
The development of semiconductors is always accompanied by the progress in controllable doping techniques. Taking AlGaN-based ultraviolet (UV) emitters as an example, despite a peak wall-plug efficiency of 15.3% at the wavelength of 275 nm, there is still a huge gap in comparison with GaN-based visible light-emitting diodes (LEDs), mainly attributed to the inefficient doping of AlGaN with increase of the Al composition. First, p-doping of Al-rich AlGaN is a long-standing challenge and the low hole concentration seriously restricts the carrier injection efficiency. Although p-GaN cladding layers are widely adopted as a compromise, the high injection barrier of holes as well as the inevitable loss of light extraction cannot be neglected. While in terms of n-doping the main issue is the degradation of the electrical property when the Al composition exceeds 80%, resulting in a low electrical efficiency in sub-250 nm UV-LEDs. This review summarizes the recent advances and outlines the major challenges in the efficient doping of Al-rich AlGaN, meanwhile the corresponding approaches pursued to overcome the doping issues are discussed in detail.
AlGaN-based UV-LEDs Al-rich AlGaN doping 
Journal of Semiconductors
2024, 45(2): 021501
作者单位
摘要
1 山东大学(威海)空间科学与物理学院,威海 264209
2 山东大学(威海)机电与信息工程学院,威海 264209
空间光学载荷需要在洁净、暗黑、温湿度和压强适宜的实验环境中进行测试,为使模拟实验条件更接近空间环境尤其是光照环境,在千级洁净实验室中搭建了一套适合空间光学载荷成像和杂散光测试的多参量传感系统,可实时监测实验中灰尘粒子数、环境光分布、温湿度和大气压强,开发了基于LabVIEW的控制程序通过串口管理各传感器,对环境条件数据进行采集、存储和综合分析。测试表明:该监测系统能够对弱光环境下的尘埃粒子、大气状态进行实时监测和综合分析,提高了光学载荷自动化测试的监测能力和校准数据的可靠性。
空间光学载荷 千级洁净实验室 环境监测 尘埃粒子数 LabVIEW space optical payload class thousand clean laboratory environmental monitoring dust particle count LabVIEW 
实验科学与技术
2023, 21(6): 152
作者单位
摘要
1 湘潭大学材料科学与工程学院,湖南 湘潭 411105
2 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所),陕西 西安 710024
应用在空间辐射环境下的互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)会受到高能质子辐照损伤,导致性能退化,严重时甚至功能失效。为了分析CIS高能质子辐照损伤机理,本文以0.18 μm工艺CIS为研究对象,利用西安200 MeV质子应用装置开展了注量分别为1×1010、5×1010、1×1011 p/cm2的100 MeV质子辐照实验。获得了单粒子瞬态响应的典型特征和暗信号、暗信号分布、暗信号尖峰及随机电码信号(RTS)等敏感参数的退化规律,揭示了不同偏置条件和不同注量下CIS高能质子辐照损伤的物理机制。实验结果表明:对暗信号而言,加偏置条件比未加偏置条件变化显著;质子辐照诱发的位移损伤和电离损伤引起暗信号的增大;位移损伤诱发的体缺陷诱发暗信号尖峰的产生,且随着辐照注量的增大而增多;空间电荷区中不同类型的体缺陷导致两能级和多能级RTS的产生。
遥感与传感器 CMOS图像传感器 质子辐照 瞬态响应 暗信号 随机电码信号 
光学学报
2023, 43(19): 1928001
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Artificial Microstructure and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China
2 Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics & Collaboration Innovation Center of Quantum Matter, Peking University, Beijing 100871, China
3 Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics (SINANO), Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China
4 International Center for Quantum Materials, Peking University, Beijing 100871, China
Spin injection and detection in bulk GaN were investigated by performing magnetotransport measurements at low temperatures. A non-local four-terminal lateral spin valve device was fabricated with Co/GaN Schottky contacts. The spin injection efficiency of 21% was achieved at 1.7 K. It was confirmed that the thin Schottky barrier formed between the heavily n-doped GaN and Co was conducive to the direct spin tunneling, by reducing the spin scattering relaxation through the interface states.
GaN spin injection Schottky barrier magnetoresistance 
Journal of Semiconductors
2023, 44(8): 082501
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏 苏州 215163
在眼科显微手术中,传统的术中成像方式由于缺少深度信息,限制了内部结构和手术器械的可视化。光学相干层析成像技术(OCT)是一种非接触式断层成像技术,由于其能提供深度信息、非侵入、成像快、分辨率高等优点,被广泛应用于眼科手术的术中导航。典型的OCT设备可分为手持OCT和显微镜集成OCT。本文简要介绍了时域OCT和频域OCT的原理和发展,回顾了OCT眼科手术导航设备的发展历程,并对各个类别中有代表性的OCT系统进行了介绍,对其成像原理、性能、优缺点等进行了描述和对比,最后对该技术在眼科手术中的应用做出了总结和展望。

光学相干层析成像 手术导航 眼科手术 术中成像 optical coherence tomography surgery navigation ophthalmic surgery intraoperative imaging 
光电工程
2023, 50(1): 220027
作者单位
摘要
沈阳建筑大学材料科学与工程学院, 沈阳 110168
相变储能材料应用于建筑保温领域, 以实现温度峰值荷载转移、降低建筑能耗的目的。制备了高度分散的二维蒙脱石纳米片, 利用其孔(空)腔表面吸附作用包覆封装储能材料-石蜡形成了薄壳结构。研究了石蜡浓度和十六烷基三甲基溴化铵浓度等对蒙脱石纳米片及其包覆封装效果的影响规律。分析了相变储能复合材料的热存储性能。将相变储能复合材料应用到建筑保温板中, 通过对相变储能保温板的力学性能和储热调温性能的测试, 表明二维蒙脱石纳米片/石蜡复合相变材料能够在保持保温板力学性能的同时, 有效提升其热阻, 并能延迟峰值温度的出现, 提升了室内居住环境的舒适性。这对新型建筑节能材料的研发和应用具有重要的理论和实践意义。
二维蒙脱石纳米片 石蜡 相变材料 保温材料 two-dimensional montmorillonite nanosheets paraffin phase change material thermal insulation material 
硅酸盐学报
2022, 50(11): 2941
作者单位
摘要
1 西北核技术研究所 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
2 湘潭大学 材料科学与工程学院, 湖南 湘潭 411105
3 西安高科技研究所, 西安 710025
4 中国电子科技集团公司第十八研究所, 天津 300384
5 上海空间电源研究所, 上海 200245
文章首先重点介绍了国内外开展GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的电子、质子及其他辐射粒子或射线辐照实验的研究进展,然后从辐照损伤效应的仿真模拟研究、抗辐射加固技术、损伤预估方法等方面综述了GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应及加固技术的研究进展,最后梳理了当前GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应研究中亟待解决的关键技术问题,为深入开展GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池辐照损伤效应实验方法标准制定、损伤机理分析、在轨寿命预估及抗辐射加固技术研究提供了理论指导和实验技术支持。
GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池 辐照损伤 位移效应 抗辐射加固 电子辐照 质子辐照 GaInP/GaAs/Ge triplejunction solar cells radiation damage displacement effect radiation hardening electron radiation proton radiation 
半导体光电
2022, 43(3): 490
作者单位
摘要
1 沈阳建筑大学材料科学与工程学院, 沈阳 110168
2 沈阳建筑大学机械工程学院, 沈阳 110168
本文以水热合成法和共沉淀法制备了纳米Fe3O4/皂石复合材料, 并用于去除水中2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线荧光光谱(XRF)等表征手段测试了纳米Fe3O4/皂石复合材料的物相组成、结构、形貌和元素组成, 并考察了纳米Fe3O4/皂石复合材料在不同2,4-DCP溶液浓度、反应时间和pH等条件下对2,4-DCP的去除效果。结果表明, 在皂石表面原位生长的纳米Fe3O4分散较为均匀, 有效降低了Fe3O4的团聚现象。纳米Fe3O4/皂石复合材料在溶液pH值为6时, 对2,4-DCP的最大去除量为178.46 mg/g, 在反应时间为5 min时, 对2,4-DCP去除量达到饱和。纳米Fe3O4/皂石复合材料对2,4-DCP的去除动力学符合准二级动力学模型。在此基础上, 通过液相质谱联用(LC-MS)检测出2,4-DCP被降解后生成了氯酚等中间产物。本研究成果为水中有机污染物的降解提供了一种新型、环保且高效的环境功能材料。
纳米Fe3O4 皂石 复合材料 吸附-降解 2,4-二氯苯酚 水污染 nano-Fe3O4 saponite composite adsorption-degradation 2,4-dichlorophenol water pollution 
硅酸盐通报
2022, 41(5): 1821
作者单位
摘要
1 桂林电子科技大学 机电综合工程训练国家级实验教学示范中心, 广西 桂林541004
2 中国科学院 深圳先进技术研究院, 广东 深圳518005
3 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
针对雾、霾等恶劣气象条件下, 视频监控等户外视频设备对视频图像实时复原的需要, 提出一种快速图像复原算法的FPGA实现方法, 通过适当降低算法复杂度达到了降低时间开销和硬件实现复杂度的目的。通过将一帧视频分解成3×3小窗口进行运算, 以窗口中心像素的流水计算替代一帧视频像素计算, 使每个像素在3个时钟周期内完成全部运算, 确保了系统能够实时复原, 降低了复原模块对硬件的开销。实验证明: FPGA处理结果和MATLAB处理的结果相符, 可以在保证除雾效果的前提下, 实时处理分辨率为640×480视频并以29帧/s速度流畅显示。
视频复原 实时 除雾 video restoration FPGA FPGA real-time defog 
应用光学
2019, 40(5): 812
作者单位
摘要
1 沈阳建筑大学材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110168
2 中国复合材料学会, 北京 100083
3 东北大学材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110819
沥青在服役过程中暴露在自然环境里, 受到光、 热、 氧等的作用, 易出现老化从而引起的多种病害, 如裂缝、 龟裂和坑槽等, 严重影响沥青混凝土路面的服役寿命。 为了提高沥青混凝土路面的耐久性能, 揭示沥青在老化过程中的成分与结构的变化规律, 基于荧光光谱技术, 从沥青的荧光猝灭现象出发, 利用实验室内的紫外老化与热氧老化, 针对两种不同沥青进行了老化实验, 并研究了沥青在老化前后的性能和组分变化; 借助荧光分光光度计采集了沥青的三维荧光光谱, 并分析了沥青荧光光谱谱图的特征, 获取了沥青荧光光谱的峰值强度坐标, 计算了老化前后峰值坐标的偏移向量。 实验结果表明, 沥青避免出现荧光猝灭的理想浓度是0.1 g·L-1; 沥青老化后其软化点增加, 针入度与延度减小; 其四组分中饱和分基本不变, 芳香分减小, 胶质与沥青质增加。 结合三维荧光光谱发现, 沥青的荧光强度峰值坐标出现了“蓝移”, 且沥青组成中的芳香分的含量决定了荧光光谱峰值的偏移程度; 通过向量计算表明, 峰值坐标偏移的向量的模大于36时, 沥青已经严重老化。 通过对沥青三维荧光光谱特征值的分析, 可以有效评价沥青的老化过程, 对提高沥青的耐久性具有重要意义。
荧光光谱 沥青 老化 参量化 Fluorescence spectra Bitumen Aging Parametrization 
光谱学与光谱分析
2018, 38(9): 2828

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