钒氧酞菁多晶薄膜的稳态光电压特性研究

报道了Ａｌ／ＶＯＰｃ／ＩＴＯ夹心结构在稳态连续光照射下的光电压作用谱，稳态光电压作用谱不仅依赖于照射光的波长，而且依赖于ＶＯＰｃ（钒氧酞菁）多晶薄膜的堆积方式，对ＶＯＰｃ在相１，相１１，及α型三种堆积方式的稳态电压波长响应进行了研究，并对其内在机制作了初步探讨。     

室温下Pr0.7Ca0.3MnO3薄膜的瞬态光响应特性

在室温下利用波长532 nm,脉冲宽度7 ns的纳秒脉冲激光研究了不同电压和激光能量密度作用下Pr0.7Ca0.3MnO3薄膜的瞬态光响应特性.在激光能量密度为275.16 mJ/cm2时,其最大电阻变化率达到92.3%,响应时间约36 ns.室温下电压变化对薄膜的光响应特性影响不大,而诱导光能量密度的影响则很明显,能量密度越大,电阻变化越大,响应时间越短,并且电阻变化和响应时间均与激光能量密度呈非线性关系.这种光响应来源于薄膜中的光致非稳态绝缘体-金属相变,有望在新型光电器件上获得应用.     

室温下Pr0.7Ca0.3MnO3薄膜的瞬态光响应特性

在室温下利用波长532nm，脉冲宽度7ns的纳秒脉冲激光研究了不同电压和激光能量密度作用下Pr_0.7Ca_0.3MnO₃薄膜的瞬态光响应特性.在激光能量密度为275.16mJ/cm²时，其最大电阻变化率达到92.3%，响应时间约36ns.室温下电压变化对薄膜的光响应特性影响不大，而诱导光能量密度的影响则很明显，能量密度越大，电阻变化越大，响应时间越短，并且电阻变化和响应时间均与激光能量密度呈非线性关系.这种光响应来源于薄膜中的光致非稳态绝缘体-金属相变，有望在新型光电器件上获得应用.     

NPB/Alq3 界面激子拆分研究

采用瞬态光电压技术研究了NPB和Alq₃界面激子拆分过程和拆分机理.对NPB和Alq₃组成双层结构的样品,在脉冲355nm激光照射下,测量样品的瞬态光电压信号,通过对不同结构的和有界面激子阻挡层的样品的瞬态光电压分析,并排除了ITO/有机外界面对激子拆分的影响,得出了NPB/ Alq₃界面激子拆分机理是向Alq₃ 注入电子,向NPB注入空穴. 关键词： 激子拆分 界面 瞬态光电压     

瞬态光谱量子分析及其测量

介绍了新近研制的瞬态光谱测量仪，详细分析了瞬态光谱测量中的量子转换过程，进而表述出瞬态光谱信噪比表达式、图像参数和光电转换量子效率、光电成像有效积分时间和CCD光敏面的作用，最后给出了在此理论指导下的实测光谱曲线。     

Ce∶KNSBN晶体中光扇效应的响应时间特性研究

以单束光入射Ce∶KNSBN晶体,系统研究了不同入射光波长下,Ce∶KNSBN晶体中光扇效应的响应时间随入射光强度及光入射角的变化情况.结果显示,相同的入射光强度及光入射角下,入射光波长较短时,光扇效应到达稳态的时间较短.相同的入射光强度下,随光入射角的增大,响应时间先减小后增大,但不同波长入射光下,最小值对应的光入射角不同,入射光波长为532 nm时,响应时间最小值对应的θ为15°;入射光波长为632.8 nm时,对应的θ为15.5°.同时研究发现,入射光强度逐渐增大的过程中,响应时间在逐渐减小.     

超短光脉冲作用下非晶硅的瞬态光电导

本文对制备时衬底温度不同的辉光放电沉积a-Si样品在超短光脉冲作用下的瞬态光电导进行研究,响应时间与样品缺陷态密度的关系表明a-Si中光生电流衰减的机制是缺陷态对光生载流子的俘获。与化学气相沉积a-Si和进口硅PIN快速光电探测器的瞬态响应实验结果的比较说明,a-Si的瞬态响应稳定性好。     

Ce：KNSBN晶体中光扇效应的响应时间特性研究

以单柬光入射Ce：KNSBN晶体，系统研究了不同入射光波长下，Ce：KNSBN晶体中光扇效应的响应时间随入射光强度及光入射角的变化情况．结果显示，相同的入射光强度及光入射角下，入射光波长较短时，光扇效应到达稳态的时间较短．相同的入射光强度下，随光入射角的增大，响应时间先减小后增大，但不同波长入射光下，最小值对应的光入射角不同，入射光波长为532nm时，响应时间最小值对应的θ为15°；入射光波长为632．8nm时，对应的臼为15．5°．同时研究发现，入射光强度逐渐增大的过程中，响应时间在逐渐减小．     

向列相液晶缺陷光子晶体透射光谱偏振敏感特性研究

研究了向列相液晶缺陷TiO2和SiO2交替的光学多层膜一维光子晶体透射谱偏振敏感特性。外电压下透射光谱测试和模拟结果显示,对于平行取向的向列相液晶,当自然光垂直入射时,禁带中两处出现e(TE模式)光和o光(TM模式)透射峰,具有偏振敏感性。随着电压增大,e光透射峰蓝移与o光透射峰合二为一,光谱可调谐范围分别为31和34nm;而对于取向混乱的向列相液晶,禁带中两处出现独立的透射峰,无偏振敏感性。随着电压增大峰位也蓝移,光谱可调谐范围分别为64和15nm。通过混乱取向液晶分子,可以使o光和e光有效折射率值相等,获得偏振不敏感特性。     

一维PSD瞬态响应特性的有限差分方法研究

基于有限差分方法,提出了一种新的PSD RC网络传输线模型模拟算法.利用该算法,得到了一维PSD在不同光信号激励下,从开始响应到进入稳态后的各个阶段的精确数值解.揭示了PSD电极对不同照射点的起始响应时间的差异正相关于光入射点与PSD几何中心之间的距离.在高速瞬态探测时,PSD器件参数限制了激励光脉冲信号的频率,其最高调制速率为1/(3.75Tc).模拟计算结果证明了PSD稳态位置响应结果与入射光类型和时间无关.     

光伏碲镉汞探测器在波段内连续激光辐照下的非线性响应机理研究

利用波段内连续激光, 辐照禁带宽度为0.33 eV的中波光伏碲镉汞探测器. 实验结果表明, 随着辐照激光光强的逐渐增大, 探测器从线性响应过渡为非线性响应. 当探测器进入非线性状态, 探测器的开路电压随激光光强的增大而减小, 且在激光开启辐照时开路电压信号迅速下跳, 在激光停止辐照时开路电压信号迅速上跳. 通过考虑激光辐照下探测器的温度场分布以及温度对p-n结内建电场的影响, 结合考虑机械快门在开启和关闭时对激光光强变化的影响, 建立了光伏探测器在波段内连续激光辐照下的解析模型, 模型计算结果与实验结果吻合得较好. 研究表明, 激光辐照过程中的非线性响应, 主要由温度对p-n结内建电场的影响决定, 激光开启和关闭时的开路电压的幅值是由光强和温度共同决定.     

光伏型碲镉汞探测器在波段内连续激光辐照下的两种不同过饱和现象的产生机理

利用连续波段内激光对两批光伏型碲镉汞探测器进行了激光辐照实验, 发现了两种不同的过饱和现象. 实验表明, 光伏型碲镉汞探测器在强光辐照下都会出现开路电压随光强增强而减小的过饱和现象, 明晰了PV型探测器在强光辐照下的一般规律性现象和由探测器个体差异导致的特殊现象. 从等效电路模型出发, 剖析了两种过饱和现象的发生条件, 建立了数值计算的理论模型, 对两种过饱和现象进行了数值模拟, 计算结果与实验结果符合得较好. 研究表明, 光伏型碲镉汞探测器在波段内强光辐照下引起的过饱和现象有两种产生机理, 一种是热效应引起的暗电流增大机理; 另一种是探测器材料中缺陷引起的漏电流增大机理. 关键词： 波段内连续激光 光伏型碲镉汞探测器 过饱和现象     

c向切割掺杂LiNbO3晶体中的光耦合

实验研究了三种c向切割的不同掺杂的LiNbO3：Fe晶体中入射光与反射光的耦合情况.发现沿-c轴方向入射时透射光与反射光强的准周期振荡行为是光生伏打机制占优势的瞬态能量转移和扩散机制引起的相反方向的能量转移所致，不是光生伏打场的表面击穿引起的.当入射光沿+c方向入射时，由于两种机制引起的能量转移方向相同，因而不会产生这种振荡. 关键词： 准周期振荡 反射光栅 瞬态能量转移 扩散机制     

Dependence of transient photovoltage characteristics on bias light intensity for HgCdTe-based photovoltaic infrared detector pixel arrays

In this paper, experimental investigation of the photovoltaic effect of metal/semiconductor (M/S) interface in HgCdTe pixel arrays are reported. The transient photovoltaic (TPV) response was measured by using a pulsed laser under illumination of steady bias light. A tendency of polarity inversion from peak-to-valley of TPV was observed with increasing bias light intensity. Model for photovoltage transformation was proposed, and proved by comparing the response behavior before and after removing the aperture for the TPV measurements. The Schottky barrier junction of M/S interface is the key factor for the polarity reversal at different bias light intensity. The results provide an effective method to evaluate the electrode quality of the photodetector directly.     

Observation of photoacoustic/photothermal effect with a liquid-core optical ring resonator

Photothermal/photoacoustic(PT/PA) spectroscopy provides useful knowledge about optical absorption, as well as the thermal and acoustical properties of a liquid sample. For microfluidic biosensing and bioanalysis where an extremely small volume of liquid sample is encapsulated, simultaneous PT/PA detection remains a challenge. In this work, we present a new optofluidic device based on a liquid-core optical ring resonator(LCORR) for the investigation of PT and PA effects in fluid samples. A focused 532 nm pulsed light optically heats the absorptive fluid in a capillary to locally create a transient temperature rise, as well as acoustic waves. A1550 nm CW laser light is quadrature-locked to detect the resonance spectrum shift of the LCORR and study thermal diffusion and acoustic wave propagation in the capillary. This modality provides an optofluidic investigative platform for biological/biochemical sensing and spectroscopy.     

硅的间接跃迁双光子吸收系数谱

利用皮秒Nd:YAG脉冲激光器作为激发光源,测量出光子能量介于1.36 μm (0.912 eV)—1.80 μm (0.689 eV)之间的硅间接跃迁双光子吸收系数谱.尽管此波段范围内的激光光子能量小于硅间接带隙,但当激光辐照在硅基光电二极管受光面时,在二极管两电极端仍然探测到了显著的脉冲光伏信号.光伏信号峰值强度与入射光强呈二次幂函数关系,表明其是双光子吸收过程.采用pn结等效结电容充放电模型,将光伏响应信号峰值与入射光强相关联,从中提取出硅的间接跃迁双光子吸收系数,改变入射波长得到系数谱.研究表明:     

由窄带隙芴基共聚物制备的有效光伏电池

对基于9, 9-二辛基取代芴与4, 7-二硒吩-2,1,3-苯并噻二唑(SeBT)的共聚物(PFSeBT)的光伏电池，着重研究了阴极与共混比例对器件性能的影响，研究表明，当共混比例为PFSeBT: PCBM=1:2、并且采用LiF/Al做阴极时，器件的性能最优：开路电压1.00 V，为短路电流密度为4.42 mA/cm2，能量转换效率为1.67% (AM1.5，100 mW/cm2)，短路电流密度与入射光强间存在幂指数关系，幂指数为0.887，所有器件的光敏响应延均展至680 nm以上。上述研究结果表明，PFSeBT是一种非常有希望的聚合物光伏电池电子给体相材料。     

Pb2CrO5 photovoltaic device for the detecting light-beam position

A light position detector operating through a photovoltaic effect of a Pb₂CrO₅ ceramic disk with a pair of Au planar electrodes is investigated. A fabrication technique and the basic characteristics of the photovoltaic device for position detection are described. A peak photovoltage is obtained around the edge of the electrode for an incident light beam. The incident light beam shape and the electrode pattern are important factors for obtaining a linear relation between the light-beam position and the output signal from the device. A device fabricated for detecting one-dimensional light position has a high position resolution of 0.5 m and a good linearity of ±2 m or less. A two-dimensional device can be fabricated in the same way as the one-dimensional device, except for the electrode pattern. A method for two-dimensional light position detection using a Pb₂CrO₅ photovoltaic cell is demonstrated for a green LED as a light source.     

基于棱镜二次聚光的高倍聚光模组聚光特性与三结电池光谱响应匹配与优化

目前Ⅲ-Ⅴ多结高倍聚光(HCPV)太阳电池实验室效率记录已高达46%,而相对应的模组效率与之相差仍较大,其中由于模组中聚光非理想性引起的损失就高达20%.本文通过建立光学模型和非均匀光照的三维电池电路网络模型,以Ⅲ-Ⅴ族三结电池为例,研究了菲涅耳透镜一次聚光、棱镜二次聚光的HCPV模组的聚光特性和光电特性.结果发现.由于光线非平行入射和-菲涅耳透镜的色散现象,使得沿光轴方向短、中、长波段聚光发散及聚光不均匀,从而造成了三结电池的上、中、下各子电池光谱响应失配损失,模组光电转换性能下降;进一步,通过采用棱镜二次聚光,能较好地改善聚光和温度均匀性;通过对光轴方向上短、中、长波段的聚光特性与三结电池光谱响应匹配优化,使得模组输出功率提高10%以上.模拟结果己得到实验验证.