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光生载流子复合对探测器光谱响应特性的影响研究
1
作者 李青 丁奕婧 +4 位作者 Fayemi Omolola E. 谷宇 卞亚东 周建明 雷威 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期955-962,共8页
在宽谱光电探测过程中,人们通常关注探测响应度和比探测度等性能,因此在探测器的设计中重点研究入射光子的吸收和光生载流子的漂移等物理过程。在宽谱探测、窄带探测等光谱探测中需要探测器区分不同波长通道的响应信号,光生载流子复合... 在宽谱光电探测过程中,人们通常关注探测响应度和比探测度等性能,因此在探测器的设计中重点研究入射光子的吸收和光生载流子的漂移等物理过程。在宽谱探测、窄带探测等光谱探测中需要探测器区分不同波长通道的响应信号,光生载流子复合是调控不同光谱通道探测信号的重要手段。通过数值仿真的方法研究了异质结探测器的能带结构和电场强度分布,进而分析了光生载流子的复合过程。通过对探测器不同半导体层电子亲和势的设计,利用光生载流子复合调控不同波长通道的探测信号,最终使得不同偏置电压下探测器光谱响应特性呈现出较大的非线性。通过对四层传感器的设计,获得带隙分布为3.09 eV/2.51 eV/1.94 eV/1.36 eV,电子亲和势为3.09 eV/3.42 eV/3.71 eV/4.07 eV。与单带隙的PIN光电二极管相比较,优化后的四层传感器的光谱响应曲线的相关性系数从0.99降低到0.56。该研究成果为后续光谱信息重构获得有效探测信号提供了保障。 展开更多
关键词 光电探测器 光生载流子复合 数值仿真 光谱响应 入射光吸收
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基于场路协同的智能显示终端空气静电放电仿真
2
作者 杨兰兰 王香霁 +2 位作者 王倩 王莉莉 屠彦 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1022-1031,共10页
静电放电由于具有高电压、强电场、瞬时大电流和宽频电磁辐射,对电子产品的危害极大,特别是空气静电放电更具普遍性和危害性。本文将描述空气放电的Rompe-Weizel非线性电弧SPICE模型与静电放电全波模型结合,并结合描述芯片工作的IBIS模... 静电放电由于具有高电压、强电场、瞬时大电流和宽频电磁辐射,对电子产品的危害极大,特别是空气静电放电更具普遍性和危害性。本文将描述空气放电的Rompe-Weizel非线性电弧SPICE模型与静电放电全波模型结合,并结合描述芯片工作的IBIS模型,建立空气放电的场路协同仿真模型,研究空气静电放电对智能显示终端放电时放电电流、电磁场分布及信号传输情况的影响。仿真结果表明,放电弧长越长,电流峰值越小,上升时间越长。在空气放电影响下,信号传输线的不同终端处所受干扰不同,影响主要集中在前2 ns,且并不是辐射电磁场越强处所受干扰也越大。场路协同仿真为复杂电子设备的空气放电研究提供了一种更加符合实际情况的仿真方式,为电子设备设计和制备过程中降低静电干扰提供了理论指导。 展开更多
关键词 静电放电 空气放电 场路协同仿真 三维全波模型
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240Hz无滤色片液晶显示中色彩分裂现象的抑制
3
作者 王萍 张宇宁 +1 位作者 郦光选 耿迪 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期772-777,共6页
时序彩色显示相比于传统空间子像素显示而言,具有高分辨率低功耗等优点,但其深受色彩分裂现象的困扰,解决此问题对时序显示的发展显得至关重要。本文基于240Hz液晶显示屏,提出一种四场局域基色去饱和算法。该算法选取重心点为第4场背光... 时序彩色显示相比于传统空间子像素显示而言,具有高分辨率低功耗等优点,但其深受色彩分裂现象的困扰,解决此问题对时序显示的发展显得至关重要。本文基于240Hz液晶显示屏,提出一种四场局域基色去饱和算法。该算法选取重心点为第4场背光基色,将亮度信息和图像强度更多分配在第4子场。通过程序仿真四场和三场局域基色去饱和算法的显示效果,设计了主观评分的感知实验来对比两种算法对时序显示图像色彩分裂现象的抑制效果。不同算法和不同分区数都对评分产生了显著影响,评分随着背光分区数增加而降低,两种算法都对色彩分裂现象的抑制效果有显著影响,且四场算法的抑制效果优于三场算法。结果表明,四场和三场局域基色去饱和算法都可以通过增加背光分区数来抑制图像的色彩分裂现象。四场局域基色去饱和算法对时序显示色彩分裂的抑制效果优于原有的三场局域基色去饱和算法。 展开更多
关键词 时序彩色显示 色彩分裂 四场局域基色去饱和算法 感知实验 分区数
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基于TDLAS技术气体浓度测量的快速拟合方法 被引量：12
4
作者 曹榕 康信文 +2 位作者 傅鸣 赵宁 张彤 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期232-237,共6页
基于可调谐二极管激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)技术的气体浓度测量系统通常以吸收光谱的归一化二次谐波信号反演气体浓度。然而以常用的数字锁相技术提取归一化二次谐波信号的方法消耗资源多、计... 基于可调谐二极管激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)技术的气体浓度测量系统通常以吸收光谱的归一化二次谐波信号反演气体浓度。然而以常用的数字锁相技术提取归一化二次谐波信号的方法消耗资源多、计算量大。为简化计算量,一种基于广义级数展开快速拟合的方法被提出,首先测量激光器的入射平均光强,结合光强调制系数计算线型函数及其平方项的傅里叶展开系数,即可拟合出归一化二次谐波信号。构建了CO2气体吸收光谱检测实验,实验测试及仿真计算结果表明采用本文方法拟合的结果与通过数字锁相技术实测的信号之间最大相对误差仅为2‰,计算消耗的时间却远小于后者,简化了系统资源,有利于TDLAS技术气体浓度测量系统的小型化、数字化。 展开更多
关键词 气体检测 TDLAS 广义级数展开 归一化二次谐波
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LCD手机白场亮度和饱和度对视觉舒适度和视疲劳的影响 被引量：5
5
作者 朱念芳 屠彦 +2 位作者 王莉莉 林宜东 史韫杨 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1008-1021,共14页
以LCD手机为研究载体,采取主观打分与客观测量相结合的评价方法,通过主成分分析法对参数降维,分别探究了不同等级的白场亮度和饱和度在暗环境下对视觉舒适度和视疲劳的影响。结果表明,暗环境下LCD手机最佳白场亮度在50 cd/m^(2)左右,此... 以LCD手机为研究载体,采取主观打分与客观测量相结合的评价方法,通过主成分分析法对参数降维,分别探究了不同等级的白场亮度和饱和度在暗环境下对视觉舒适度和视疲劳的影响。结果表明,暗环境下LCD手机最佳白场亮度在50 cd/m^(2)左右,此时带来的视觉舒适度综合最优;当饱和度调整系数低于0.7时,会引起视觉上与生理上的不舒适。同时也发现,白场亮度实验给被试带来了一定程度的视觉疲劳和身体疲劳感,而饱和度实验仅产生了视觉疲劳。 展开更多
关键词 白场亮度 饱和度 LCD手机 视觉舒适度 视疲劳
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X射线束点尺寸对X射线相位衬度成像的影响 被引量：1
6
作者 江寿桂 雷威 +2 位作者 朱卓娅 王昕 张晓兵 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期268-272,共5页
X射线相位衬度成像利用X射线穿过样品后的相位变化,通过衍射信息来获得样品的结构特征。X射线相位衬度成像在生物影像、显微成像以及材料科学研究中有重要的应用。如果X射线成像样品物质密度比较低,它对X射线的吸收很小,所以常规的吸收... X射线相位衬度成像利用X射线穿过样品后的相位变化,通过衍射信息来获得样品的结构特征。X射线相位衬度成像在生物影像、显微成像以及材料科学研究中有重要的应用。如果X射线成像样品物质密度比较低,它对X射线的吸收很小,所以常规的吸收衬度成像质量较差,不易分辨样品的结构细节。理论分析和实验研究都表明当X射线束点尺寸减小到一定尺度后,X射线源的空间相干性增强,采用相位衬度成像可以提高低密度样品的成像质量。X射线相位衬度成像质量与X射线束点尺寸,样品到影像记录平面之间距离直接相关。本文研究了X射线束点尺寸与低密度样品影像边沿轮廓宽度和对比度之间的影响关系。研究结果表明,根据低密度样品的介电常数、X射线源到样品距离,以及样品到影像记录平面距离,存在最优化的X射线束点尺寸。在该最优化配置条件下,低密度样品的X射线成像可以获得最好的图像质量。 展开更多
关键词 X射线相位衬度成像 低密度样品 X射线束点尺寸 成像质量
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f_T为350 GHz的InAlN/GaN HFET高频器件研究（英文）
7
作者 付兴昌 吕元杰 +6 位作者 张力江 张彤 李献杰 宋旭波 张志荣 房玉龙 冯志红 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期15-19,共5页
采用再生长n^+GaN非合金欧姆接触工艺研制了具有高电流增益截止频率(f_T)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs),器件尺寸得到有效缩小,源漏间距减小至600 nm.通过优化干法刻蚀和n^+GaN外延工艺,欧姆接触总电阻值达到0.16Ω·mm,该... 采用再生长n^+GaN非合金欧姆接触工艺研制了具有高电流增益截止频率(f_T)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs),器件尺寸得到有效缩小,源漏间距减小至600 nm.通过优化干法刻蚀和n^+GaN外延工艺,欧姆接触总电阻值达到0.16Ω·mm,该值为目前金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法制备的最低值.采用自对准电子束曝光工艺实现34 nm直栅.器件尺寸的缩小以及欧姆接触的改善,器件电学特性,尤其是射频特性得到大幅提升.器件的开态电阻(R_(on))仅为0.41Ω·mm,栅压1 V下,漏源饱和电流达到2.14 A/mm.此外,器件的电流增益截止频率(f_T)达到350 GHz,该值为目前GaN基HFET器件国内报道最高值. 展开更多
关键词 铟铝氮氮化镓异质结 异质结场效应晶体管 电流增益截止频率 非合金欧姆接触工艺 纳米栅
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基于Si_(3)N_(4)和LRSPP的温度不敏感波导
8
作者 薛小枚 秦妍妍 +1 位作者 李悦 张彤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期253-261,共9页
光子集成芯片将多种功能器件进行片上集成,具有损耗低、带宽大、抗电磁干扰等优势,是当前光电领域发展的主流方向。集成光学器件的温度稳定性是影响其光学性能的重要因素之一。为了提高集成光学器件温度稳定性,提出了基于氮化硅(Si_(3)N... 光子集成芯片将多种功能器件进行片上集成,具有损耗低、带宽大、抗电磁干扰等优势,是当前光电领域发展的主流方向。集成光学器件的温度稳定性是影响其光学性能的重要因素之一。为了提高集成光学器件温度稳定性,提出了基于氮化硅(Si_(3)N_(4))和长程表面等离激元(Long-Range Surface Plasmon Polariton,LRSPP)波导的温度不敏感结构,对器件性能随温度的漂移进行抑制和补偿。首先,分析了Si_(3)N_(4)波导和LRSPP波导对接的模式耦合效率,当满足最佳匹配条件时,可实现耦合效率99.9%以上的高效耦合。对混合波导的温度特性进行了分析,结果表明,当LRSPP波导和Si_(3)N_(4)波导的最佳长度比为0.077,相位不随温度的变化而发生漂移,实现了温度不敏感的波导。当波导不能满足最佳长度比时,对LRSPP波导芯层施加电压实现主动补偿,亦可实现温度不敏感。此外,对LRSPP波导的传输特性进行了测试,测得偏振消光比为64 dB,具有良好的单偏振特性。文中提出的温度不敏感结构具有可主动调谐、损耗低、单偏振、普适性高等优点,能有效地解决Si_(3)N_(4)波导性能随温度变化发生漂移的问题,在Si_(3)N_(4)基光子集成芯片中具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 光子集成芯片 温度不敏感 相位调谐 氮化硅 表面等离激元
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中空银纳米板的红外折射率传感特性研究
9
作者 熊梦 吴静远 +1 位作者 苏丹 张彤 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第7期15-17,共3页
采用有限元算法仿真研究了中空银纳米板的折射率传感特性。基于中空银纳米板的光学仿真模型,分析其红外波段的消光光谱和电磁场分布,进而建立了介质折射率变化与中空银纳米板表面等离激元谐振峰之间的对应关系。仿真结果表明:基于中空... 采用有限元算法仿真研究了中空银纳米板的折射率传感特性。基于中空银纳米板的光学仿真模型,分析其红外波段的消光光谱和电磁场分布,进而建立了介质折射率变化与中空银纳米板表面等离激元谐振峰之间的对应关系。仿真结果表明:基于中空银纳米板的局域表面等离激元谐振(LSPR)传感器的探测波长可调谐,且折射率灵敏度高。通过改变中空银纳米板的厚度,实现其表面等离激元谐振峰在红外波段的调谐;同时,中空银纳米板中存在的回音壁模式谐振,使得其局域电场显著增强,传感灵敏度高达1333nm/RIU,传感品质因子(FOM)为9.52,该研究在光学传感、生物传感、环境监测等方面具有重要意义。 展开更多
关键词 中空银纳米板 局域表面等离激元谐振 折射率传感 回音壁模式
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