李斌 1,2胡秀飞 1,2杨旖秋 1,2王英楠 1,2[ ... ]冯志红 3,4
作者单位
摘要
1 山东大学新一代半导体材料研究院, 济南 250100
2 山东大学晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
3 专用集成电路国家级重点实验室, 石家庄 050051
4 中国电子科技集团公司第十三研究所, 石家庄 050051
随着金刚石作为散热材料在大功率半导体器件、激光器、微波器件和大规模集成电路等领域中的应用愈加广泛, 通过对金刚石局部进行精确测温以评价其散热性能是一个重要的研究课题。本文使用拉曼光谱仪对不同掺杂类型的高温高压(HTHP)样品和化学气相沉积(CVD)样品在228~678 K进行检测, 得到了金刚石样品TO模拉曼峰位、半峰全宽等与温度的一一对应关系, 并通过理论计算模型明确了热膨胀、三声子、四声子随温度变化对拉曼峰位、半峰全宽的贡献。理论和实验测试结果发现: 不同掺杂以及不同类型样品的拉曼光谱峰位无明显区别; 随温度升高, 半峰全宽宽化, 主要影响因素为声子衰减导致的非简谐效应, 同时受载流子的电离率、浓度、类型, 以及缺陷和杂质影响; 声子寿命主要受到声子的非简谐衰减作用影响, 基本不受杂质散射的影响。本研究为金刚石材料的温度检测提供了一种无损、非接触、高空间分辨率的方法。
单晶金刚石 拉曼光谱 掺杂 温度相关性 声子衰减 声子寿命 single crystal diamond Raman spectrum doping temperature dependency phonon decay phonon lifetime 
人工晶体学报
2023, 52(3): 442
王帅 1,2韩勤 1,2,3,*叶焓 1,2耿立妍 1,2[ ... ]肖帆 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院半导体研究所 集成光电子学国家重点实验室,北京 100083
2 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049
3 中国科学院大学 电子电器与通信工程学院,北京 100049
在越来越多的光子计数应用中,用于近红外光波长领域的单光子探测器受到广泛关注。例如在量子信息处理、量子通信、3D激光测距(LiDAR)、时间分辨光谱等光子计数应用领域。文中设计并展示了用于探测1 550 nm波长光子的InGaAs/InP单光子雪崩二极管(SPAD)。这种SPAD 采用分离吸收、过渡、电荷和倍增区域结构 (SAGCM),在盖革模下工作时具有单光子灵敏度。SPAD的特性包括随温度范围223~293 K变化的击穿电压、暗计数率、单光子检测效率和后脉冲概率。25 μm 直径的 SPAD 显示出一定的温度相关性,击穿电压随温度的变化率约为100 mV/K。当SPAD在盖革模式下温度为223 K工作时,在暗计数率为4.1 kHz,后脉冲概率为3.29%的基础上,对1 550 nm光子实现了21%的单光子探测效率。文中还分析和讨论了SPAD温度相关性的单光子探测效率、暗计数率和后脉冲概率的来源和物理机制。这些机制分析、讨论和计算可以为SPAD的设计和制备提供更多的理论支持和依据。
单光子探测器 温度相关性 光子探测效率 暗计数率 后脉冲概率 single-photon detector temperature dependency photon detection efficiency dark count rate after pulse probability 
红外与激光工程
2021, 50(11): 20210453
作者单位
摘要
南京林业大学信息科学技术学院, 江苏 南京 210037
太赫兹(THz)波是指频率从 0.1到 10 THz之间的电磁波。氨基酸分子间的振动模式(扭转, 集体振动和氢键)大都处于 THz波段, 相比红外, 氨基酸在 THz波段体现出很多独特的吸收特征。因此对氨基酸的太赫兹光谱进行研究, 有利于更全面地认识氨基酸的生物特性, 也为进一步研究生物大分子蛋白质提供了借鉴。本文系统分析了太赫兹时域光谱技术在氨基酸领域应用的研究进展, 总结了包括氨基酸的鉴定与识别、太赫兹指纹谱数据库的建立、振动模式指认及理论模型构建、太赫兹光谱与温度相关性以及基于 THz光谱的定量分析等 5个方面的研究内容。依据大量前人的研究成果, 总结了 20种基本氨基酸在 0~6 THz的指纹谱数据库, 针对当前的研究现状, 提出了氨基酸太赫兹光谱研究方面仍存在的问题, 为今后的研究工作提供了重要的指导价值。
太赫兹光谱 氨基酸 理论计算 温度相关性 定量分析 terahertz spectroscopy amino acid theoretical calculations temperature dependence quantitative analysis 
红外技术
2018, 40(3): 220
作者单位
摘要
1 南京林业大学信息科学技术学院, 江苏 南京 210037
2 南京大学电子科学与工程学院, 江苏 南京 210023
采用可调温太赫兹时域光谱(TDS-THz)系统, 测量了脂肪族L-天冬酰胺、 L-半胱氨酸、 L-丙氨酸和芳香族L-酪氨酸四种氨基酸在低温下的温度特性, 实验中, 分别在降温和升温过程中选取了以下温度节点: 常温, 250, 200, 150, 100, 70, 40, 10以及45 K等, 观察样品对太赫兹吸收光谱的异同; 结合傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对室温下上述四种氨基酸在低频段(05~2 THz)范围内的吸收峰进行了验证, 同时采用拉曼光谱仪测试了高频段(3~6 THz)范围内的这四种氨基酸在常温下的拉曼强度, 以此来验证了实验的准确性。 结果表明: 脂肪族和芳香族氨基酸太赫兹光谱对温度变化的响应存在差异, 随着温度降低, 两类氨基酸的吸收峰位置均发生蓝移现象, 同时部分氨基酸出现新的吸收峰, 但是吸收峰线宽的变化略有不同。 最后, 采用量子化学Gaussian 09软件包, 分别选取一种脂肪族氨基酸和一种芳香族氨基酸, 通过密度泛函理论对其单分子和晶胞结构进行了计算, 对比测试结果可以得出两种氨基酸的振动模式是由分子间作用力形成的。
太赫兹光谱 氨基酸 温度相关性 蓝移 拉曼光谱 Terahertz spectroscopy Amino acid Blue shift Raman spectroscopy 
光谱学与光谱分析
2018, 38(2): 386

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