影响稀土频率上转换荧光效率的因素

介绍了上转换荧光机理,综述了提高稀土频率上转换荧光材料效率的途径,主要包括改变基质声子态分布、添加敏化剂、改变基质组分的物料配比及应用新技术(表面荧光增强、抽运方式及新材料合成等)。并结合荧光增强机理,对稀土频率上转换荧光材料的研究动向进行了展望。     

一类高效红外上转换材料

报道了三种对近红外敏感的能发射橙红色可见光的光致上转换发光材料，文中给出了有关的光谱分布和相对灵敏度，及输入和输出特性。     

CaS∶Eu,Sm薄膜的红外上转换发光效率

采用电子束蒸发和磁控溅射技术制备了具有红外上转换和光存储特性的电子俘获材料CaS∶Eu ,Sm薄膜 ,利用不同脉宽的超短红外激光测试了它们的红外上转换效率 ,指出CaS∶Eu ,Sm薄膜的红外上转换发光效率不仅与制备工艺及热退火工艺密切相关 ,而且存在“耗尽”现象。薄膜透过率及空间分辨率测试表明 ,尽管膜厚及热退火处理对薄膜的透过率及空间分辨率有影响 ,但它们可显著增加CaS∶Eu ,Sm薄膜的红外上转换发光效率。     

CaS:Eu,Sm薄膜的红外上转换发光效率

采用电子束蒸发和磁控溅射技术制备了具有红外上转换和光存储特性的电子俘获材料CaS:Eu,Sm薄膜,利用不同脉宽的超短红外激光测试了它们的红外上转换效率,指出CaS:Eu,Sm薄膜的红外上转换发光效率不仅与制备工艺及热退火工艺密切相关,而且存在"耗尽"现象.薄膜透过率及空间分辨率测试表明,尽管膜厚及热退火处理对薄膜的透过率及空间分辨率有影响,但它们可显著增加CaS:Eu,Sm薄膜的红外上转换发光效率.     

红外上转换成像技术研究进展

综述了红外上转换成像技术的研究进展.与直接红外成像技术相比,红外上转换成像技术具有响应速度块、灵敏度高和噪声特性优良等一系列优点.红外上转换成像技术是结合频率上转换技术与可见光高性能探测器的一种具有巨大潜力的技术,随着近年来非线性频率转换取得的重大进步,人们对应用于红外或近红外光谱成像的上转换技术进行了大量的研究.本文...     

上转换发光的有效增强机制--上转换敏化方法

频率上转换研究发现于四五十年代,在近十年稀土离子的频率上转换有了突飞猛进的发展,由其发展出来的应用技术也很有价值,但仍然面临着进一步提高上转换效率的任务,这也是上转换研究的核心问题．由于Ｙｂ３＋离子能级结构的特殊性,它的引入既可以通过能量传递导致共掺稀土离子上转换发光的较大增强,又可能不引 起较明显的荧光淬灭．因而研究Ｙｂ作为敏化中心的上转换敏化研究是有重要意义的,而把提高上转换效率与提高材料的物化性能结合起来更是上转换研究和应用的当务之急． 对于稀土激活中心（如 Ｅｒ３＋、 Ｔｍ３＋　、 Ｈｏ３＋…     

基于四波混频的全光波长转换技术

介绍了四波混频的相关理论，研究了光纤四波混频效应在全光波长变换技术中的应用和提高波长转换效率的办法。     

基于红外上转换原理的短波红外阵列探测器研究

提出了一种由基于红外上转换原理的短波红外阵列探测器设计方案,即利用电子俘获材料薄膜与普通CCD摄像机耦合组成复合式短波红外阵列探测器,通过电子俘获材料的波长转换功能,间接实现对短波红外激光的探测.分析和研究了复合式探测器的薄膜制备、泵浦光源设计、滤光装置设计、耦合方式设计及图像处理系统等关键技术问题,并对样机进行了短波红外激光探测实验.结果表明,复合式探测器在对1060 nm、1310 nm、1550 nm等短波红外波长激光的探测上均有良好表现.     

金属腔量子阱红外探测器共振波长的角度依赖性

测量了金属腔量子阱红外探测器在斜入射条件下的光电流谱,斜入射条件分为入射面垂直于器件长轴和平行于器件长轴两种情形.从实验和理论上研究了金属腔共振模对入射角度的依赖性.实验结果表明:入射面垂直于器件长轴时,腔模共振波长不随入射角度变化;入射面平行于器件长轴时,腔模共振波长随入射角度变大而向短波移动.测试结果和推导出的共振...     

带间级联红外探测器的光电流输运与量子效率研究

带间级联红外探测器可以利用多级吸收区级联的方式实现高的工作温度,但不同的吸收区厚度设计方式会使得器件在不同级数吸收区中出现光生载流子的不匹配现象,从而对器件量子效率造成影响。为更好地理解带间级联探测器的级数和吸收区厚度对量子效率的影响,对基于InAs/GaSb II类超晶格的带间级联探测器进行了变温测试,并基于多级光电流的“平均效应”建立了工作在反向偏置电压的量子效率计算模型,通过与实际测试的量子效率对比,发现在低温条件下实验数据和计算结果拟合一致性较好,验证了多级带间级联探测器中基于内增益机制的光电流平均效应。但在高温条件下,实际的光电流低于“平均效应”的理论计算结果,这可能是由于高温下少数载流子寿命变短,在吸收区和弛豫区界面处存在光生载流子的复合机制。     

碲镉汞红外探测器量子效率计算研究

首先分析了量子效率计算的相关方法,然后分析红外碲镉汞探测器测试过程。对器件进行电学性能测试及光谱响应测试基础上,利用测试方法和测试数据计算出探测器产生的电子数。再将实际电子数与理论分析的光子数相比,计算出探测器对不同红外波段量子效率,最高可达66 %,达到了国外同类型器件响应的量子效率指标。本文的研究为评价碲镉汞探测器的光电转换性能提供了一种有效的方法。     

红外上转换油墨光转换特性共焦光学检测

研制了一种红外上转换材料的微型共焦光学检测器并提出改进措施,用改进前后的共焦光学系统对掺杂有Yb和Er的氟氧化物复合红外上转换材料油墨进行检测,分析了改进后的优点,讨论了离焦量对样品激发光能的影响,给出了不同质量混合比油墨的检测可靠性数据。对其在隐形条码方面的应用进行了初步研究。     

Growth and characterization of InGaAs/InP p-quantum-well infrared photodetectors with extremely thin quantum wells

High-quality InGaAs/InP quantum wells with ultra-narrow well widths (∼10?) and peak response at 4.55 μm were grown by gas source molecular beam epitaxy. These structures were characterized by cross-sectional tunneling microscopy (XSTM), double-crystal x-ray diffraction (DCXRD), and cross-sectional transmission electron microscopy (XTEM). Based on the structural parameters determined by XTEM, XSTM, and DCXRD, the field dependent photocurrent spectra were simulated using a six-band effective bond-orbital model. The theoretical calculations are in excellent agreement with experimental data. When used to fabricate p-type InGaAs/InP quantum-well infrared photodetectors (QWIPs), and combined with the high responsivity of 8.93 μm n-type InGaAs/InP QWIPs, these structures offer the possibility of dual band monolithically integrated QWIPs.     

量子阱红外探测器最新进展

量子阱红外探测器(QWIP)自从20世纪80年代被验证后,得到了广泛积极的研究。基于Ⅲ-Ⅴ材料体系、器件工艺的成熟和自身的稳定性、响应带宽窄等特有的优势,QWIP成为对低成本、大面阵、双(多)色高精度探测有综合要求的第三代红外焦平面阵列(FPA)的重要发展方向。本文主要总结了国际QWIP器件的最新发展动态,并展望了其发展趋势。     

Influence of quantum capture and tunneling mechanisms on the dark current of bound-to-continuum quantum-well infrared photodetectors

We present a theoretical model for the dark current of bound-to-continuum quantum-well infrared photodetectors (QWIPs), by considering the field-induced mixing effect, tunneling rate and phonon scattering rate between bound and continuum states. Using this model, we can see clearly how these mechanisms significantly influence the Fermi levels of bound and continuum electrons, and thus, the dark current. Nonlinear temperature dependence of the dark current at low temperature is predicted and discussed in detail. The simulated dark currents exhibit good agreement with the experimental results, without use of parameter fitting techniques.     

（英）量子点红外探测器的光电流和响应率

通过考虑光电导增益对探测器所加电压的依赖性改进了包含电子持续势能和总电子传输的光电流模型,并进一步将这个改进的模型用于估算探测器的响应率.相应的计算结果与公布的结果相比较,具有很好的一致性,证明了改进模型的正确性.     

渐变In组分InGaN/GaN多量子阱结构中的相分凝及其对提高量子效率的作用研究

利用光荧光、阴极荧光以及时间分辨荧光光谱技术研究了具有不同In组分的渐变InGaN/GaN多量子阱结构中的相分凝现象。在10 K的荧光光谱中,所有的三个样品中除了主发光峰位外,在其高能及低能位置处还出现了另外两个发光峰,表现出了明显的相分凝现象。三个样品阴极荧光结果中呈现出了明显的强度对比,证明了相分凝现象随着量子阱中In组分的增加而加剧。在15 K的时间分辨荧光光谱中,随着In组分的增加,谱线的上升时间得到了延迟,这表明了载流子在由于相分凝而造成的低、高In组分结构中的输运。     

GaN基LED光电器件的磊层研究与设计

介绍了一种缓解GaN基LED效率下降的器件设计方法,重点研究了采用新方法光电器件中载流子的分布。根据与传统GaN器件的对比,可以发现LED效率提高的原因是空穴的浓度分布的更加均匀。