退火对PECVD制备的掺磷硅薄膜及其电阻温度系数影响的研究

本文对采用PECVD技术制备的不同掺杂比掺磷硅薄膜在不同退火时间和温度下的结构和电阻温度系数进行了研究。拉曼散射光谱结果表明:未退火样品主要为非晶/微晶混合相;当退火温度从500℃上升到700℃,薄膜结构呈现出先向非晶相转变,后完全晶化的趋势,与此同时,电阻率和电阻温度系数随掺杂浓度及退火温度的增加而单调减小。文中我们采用Lu的模型对上述实验结果进行了解释,认为由Si-P键构成的晶界势垒高度的变化是上述实验结果的根本原因。     

Design and fabrication of the star coupler based on SOI material

A 1×25 star coupler is designed through calculation and beam propagation method (BPM) simulation. Improvement methods are focused on the design of the tapered waveguides in the device, improving the uniformity of the output light power of the star coupler. Utilizing the conventional Si process technology, the device is fabricated based on silicon-on-insulator (SOI) material. The test result shows that the star coupler has a perfect function of power splitting.     

Linearization of Mach-Zehnder modulator using microring-based all-pass filter

By applying the microring resonator to the Mach-Zehnder (MZ) optical modulator and employing the super-linear phase change characteristic of the all-pass filter, the sublinear modulation curve of the conventional MZ modulator is highly linearized. With properly controlled power coupling between the microring and the arm of the MZ modulator, the third-order distortion can be suppressed. If the transmission coefficient is set between 0.25 and 0.42, the linearity range larger than 90% can be easily achieved. The maximum linearity range is even up to 99.5%.     

高质量大面积石墨烯的化学气相沉积制备方法研究

石墨烯因其奇特的能带结构和优异的物理性能而成为近年来大家研究的热点, 但是目前单层石墨烯的质量与尺寸制约了其实际应用的发展. 本文采用常压化学气相沉积(CVD)方法, 基于铜箔衬底, 利用甲烷作为碳源制备了高质量大面积的单层与多层石墨烯. 研究发现: 高温度、稀薄的甲烷浓度、较短的生长时间以及合适的气体流速是制备高质量、大面积石墨烯的关键. Raman光谱, 扫描电子显微镜、透射电子显微镜等表征结果表明: 制备的石墨烯主要为单层, 仅铜箔晶界处有少量多层石墨烯. 电学测试表明CVD制备的石墨烯在低温时呈现出较明显的类半导体特性; 薄膜电阻随外界磁场的增大而减小.     

Fast pore etching on high resistivity n-type silicon via photoelectrochemistry

In this paper, five factors, namely the HF (hydrofluoric acid) concentration, field strength, illumination intensity as well as the oxidizing-power and conductivity of electrolytes were found to strongly affect the fast pore etching. The oxidizing power of aqueous HF electrolyte of different concentrations was especially measured and analysed. A positive correlation between optimal bias and HF concentration was generally observed and the relationship was semi-quantitatively interpreted. Pore density notably increased with enhanced HF-concentration or bias even on patterned substrates where 2D (two-dimensional) nuclei were densely pre-textured. The etch rate can reach 400μm/h and the aspect ratio of pores can be readily driven up to 250.     

惯性约束聚变实验用平面薄膜的制备及其表面图形的引入

平面薄膜是ICF分解实验的重要靶型,以半导体技术结合重掺杂自截止腐蚀制备厚度为3－4um的Si平面薄膜,以热蒸发结合脱膜工艺制备Al平面薄膜,两者的表面粗糙度分别为30nm和10nm左右;进一步采用离子束刻蚀在平面薄膜的表面引入网格或条状图形,获得测量成像系统像传递函数的刻蚀膜,控制离子束刻蚀工艺的参数以实现图形的精确转移。     

硅基脊型波导器件过渡区损耗及偏振效应

在绝缘层上的硅材料上制作了四种具有不同输入输出结构的星形耦合器并进行了测试,对脊形波导与平板波导相互过渡时过渡区的损耗问题进行了研究和讨论,计算得到在所使用的材料参量下利用锥形结构可以得到1dB左右的最小损耗,这一损耗是由于脊型波导与平板波导间的模式失配造成的。以文献中的实验数据为出发点,分析了脊形波导的偏振问题,并通过对脊型波导器件层厚度、脊高、脊宽进行优化设计,得到了不同偏振模式的有效折射率差仅为10^-5量级的单模脊型波导结构,这样的偏振效应在器件设计中可以忽略。     

光读出热成像焦平面阵列的光学与热学设计

针对提出的一种光读出热成像系统 ,对其焦平面阵列的光学和热学特性进行了详细的分析 ,主要涉及法布里珀罗微腔两个反射面的反射率、可动微镜的温度响应、噪声等效温差以及响应时间四个方面。理论分析表明 :当法布里珀罗微腔两个反射面的反射率为 0 .5时 ,能获得较大的输出反射光强和反衬度 ,并保证了输出反射光强尽可能地随微镜位移在 0～λ/ 4范围内呈线性变化 ;可动微镜的温度响应值可达 2 .0 5× 10 -4,噪声等效温差为19.5mK ,热响应时间为 1.5 4× 10 -3 s。     

纳米碳酸钙粒子在硅酮密封胶中的增强作用

纳米复合材料以其优异的性能已引起人们的广泛兴趣 [1～ 4 ] .硅酮胶广泛应用于建筑玻璃件的粘接 .粘接的强度取决于胶的化学组分、配方、增强剂的种类和用量等 .碳酸钙纳米粒子以其独有的特性被用作硅酮胶的增强剂 ,极大提高了胶的拉伸强度、模量和硬度 .深入研究纳米碳酸钙粒子的增强机理与基体的界面作用 ,对于进一步提高硅酮胶的性能 ,从分子和界面的角度设计硅酮胶的结构具有重要的理论和实际意义 [5,6 ] .本文选用不同粒径的 3种活性纳米碳酸钙 ,研究粒径大小和用量对硅酮胶力学性能和分子运动的影响 ,探索纳米碳酸钙粒子的增强作用机…     

基于法布里-珀罗微腔阵列的光读出红外热成像器件设计与制作

提出了一种新颖的基于硅基法布里珀罗微腔阵列的光读出红外热成像器件 ,该器件利用光学读出技术将红外图像直接转化为可见光图像 ,其焦平面阵列 (FPA)是一个基于微机电系统 (MEMS)制作的法布里珀罗微腔阵列。阐明了器件的工作原理 ;完成了可动微镜结构、热机械、可见光读出部分设计。理论分析表明 ,对Al/SiO2 双材料体系而言 ,SiO2 厚度应大于 0 .3μm ,其最佳厚度比为 0 .5 98,相应的最大热 机械灵敏度可达 10 -8m/K。采用体硅微机电系统技术 ,实验制作出了 5 0× 5 0焦平面阵列。