基于时间反转的骨裂纹超声成像模拟研究

提出了一种结合超声非线性和时间反转技术进行长骨中裂纹成像的技术。骨裂纹的超声散射信号中包含非经典非线性成分。从时反阵列接收的探测信号中,经滤波得到三次谐波;然后利用时间反转技术来对裂纹区域进行聚焦成像。在计算机仿真实验中,基于Preisach-Mayergoyz(PM)模型模拟了单个及两个骨裂纹产生的非线性信号,实现了时间反转的非线性成像,并讨论了裂纹的深度位置对成像结果的影响。该方法为骨裂纹的超声无损检测提供了一种新技术。     

带介质分布式Bragg反射镜结构高性能共振腔发光二极管的研究

采用等离子体增强化学气相沉积高低频交替生长法生长了SiO₂/Si₃N₄透明介质分布式Bragg反射镜(DDBR), 提出了对DDBR采用干、湿法并用的腐蚀方法. 采用传输矩阵法理论分析了DDBR, 得出了为满足出光增益要求的反射率和DDBR结构. 使用光致发光(PL)谱仪测量分析了DDBR反射谱和光致发光谱, 获得了使光致发光谱辐射增强的DDBR结构, 在整个光致发光谱380–780 nm波段, 整体辐射增强1.058倍, 在谐振波长处辐射增强1.5倍, 半峰全宽值由23 nm变窄为10.5 nm, 获得了很好的光谱纯度. 利用最优DDBR结构制成了高性能共振腔发光二极管器件, 与普通结构相比, 实现了低开启电压1.78 V; 在20 mA注入电流下, 轴向光强提高了20%, 光功率和光效分别提高了27.7%和26.8%, 光功率衰减缓慢; 在0–100 mA注入电流下, 没有明显的下降趋势, 表现出了良好的温度稳定性.关键词：发光二极管共振腔介质分布式布拉格反射镜辐射增强     

双波长垂直腔面发射激光器及特性研究

基于光子晶体技术在一维光子晶体带隙内引入缺陷态模式,并对激光器谐振腔内部电磁场分布和共振波长进行调制,从而将单一波长分裂为双波长输出.最终制备出了一种新的具有双波长光谱输出特性的垂直腔面发射激光器,缺陷层为Al_0.8Ga_0.2As材料,厚度为5λ/4.所得到的双波长输出光谱具有低吸收损耗、输出波长容易控制及同方向垂直输出特性.同时,通过调整一维光子晶体的折射率差和缺陷层厚度可以有效调谐双波长的间距及输出波段.所设计的双波长垂直腔面发射激光器结构同样关键词：垂直腔面发射激光器光子带隙双波长     

Graphene/SrTiO_3 interface-based UV photodetectors with high responsivity

Strontium titanate(SrTiO3),which is a crucial perovskite oxide with a direct energy band gap of 3.2 eV,holds great promise for ultraviolet(UV)photodetection.However,the response performance of the conventional SrTiO3-based photodetectors is limited by the large relative dielectric constant of the material,which reduces the internal electric field for electron-hole pair separation to form a current collected by electrodes.Recently,graphene/semiconductor hybrid photodetectors by van-der-Waals heteroepitaxy method demonstrate ultrahigh sensitivity,which is benefit from the interface junction architecture and then prolonged lifetime of photoexcited carriers.Here,a graphene/SrTiO3 interface-based photodetector is demonstrated with an ultrahigh responsivity of 1.2×106 A/W at the wavelength of 325 nm and～2.4×104 A/W at 261 nm.The corresponding response time is in the order of～ms.Compared with graphene/GaN interface junctionbased hybrid photodetectors,～2 orders of magnitude improvement of the ultrahigh responsivity originates from a gain mechanism which correlates with the large work function difference induced long photo-carrier lifetime as well as the low background carrier density.The performance of high responsivity and fast response speed facilitates SrTiO3 material for further efforts seeking practical applications.     

AlInGaAs/AlGaAs垂直腔面发射激光器温度特性的对比研究

通过测量、对比材料生长和器件制备条件基本相似,但是谐振腔腔模波长与增益峰值波长相对位置明显不同的两类氧化物限制型应变AlInGaAs/AlGaAs量子阱垂直腔面发射激光器(VCSEL)在261—369K温度范围内输出光功率-电流的变温曲线,同时结合测试得到的两类样品的白光反射谱、光荧光谱以及模拟计算得到的不同温度下VCSEL反射谱和增益谱,分析了输出光功率、阈值电流、斜率效率和激射波长随温度变化的关系,掌握了新材料AlInGaAs的温度特性,得到了谐振腔腔模波长和增益峰值波长的相对位置对VCSEL输出特性,尤其是对阈值的影响规律,指出获得室温工作阈值最低且稳定的VCSEL的一个方法是调整谐振腔腔模波长和增益峰值波长的相对位置,并利用这种方法获得了特征温度T₀=333K的AlInGaAs/AlGaAs量子阱VCSEL器件. 关键词：AlInGaAs垂直腔面发射激光器特征温度     

基于低分子量聚乙烯亚胺和油酸的负电性基因载体(英文)

构建负电性的基因载体、发展基于低分子量聚乙烯亚胺(PEI)的基因载体对基因传递研究具有重要意义.本文基于低分子量聚乙烯亚胺(2 kDa)和油酸构建了负电性的基因载体.它通过混合聚乙烯亚胺(2 kDa)、dsDNA和油酸胶束而自发形成.该基因载体在血清中很稳定,细胞毒性非常低,可包封80%以上DNA.通过1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇2000)]铵盐(DSPE-PEG)对其表面进行修饰,发现多达90%的基因可被细胞摄取.     

基于等效折射率人工剪裁的宽带高效光栅耦合器

利用不同占空比的亚波长结构剪裁光栅槽的等效折射率来改变光栅的衍射特性实现衍射输出光束与单模光纤之间的模式匹配,通过优化埋氧化层厚度和集成底部金反射镜,可以改善光栅耦合器弱的方向性,从而设计出用于SOI波导与光纤之间高效率耦合的光栅耦合器。采用本征模展开方法,模拟了光栅耦合器随剪裁的光栅槽等效折射率变化的相关特性,在SOI波导和单模光纤之间对波长为1550nm的光获得了最高93.1%的耦合效率,3dB带宽为82nm。     

GaAs-GaN键合界面热应力的电子背散射衍射研究

采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术,观察和分析了GaAs和GaN晶片热压键合的界面热应力和晶片键合质量.利用EBSD测量了GaAs-GaN键合界面的菊池花样质量、晶格转动、晶格错配和位错密度等应力敏感参数.结果表明,晶片键合质量良好,键合界面中心区域的热应力小于边缘区域的热应力.GaN层和GaAs层中的应力影响范围,在中心区域分别约为100 nm和300 nm,在边缘区域分别约为100 nm和500nm.EBSD显示的应力分布图与模拟应力场相似.模拟和计算表明,最大剥离应力和剪切应力分布在键合界面的边缘.剥离应力是导致晶片解键合的主要原因.