1 中国科学院上海技术物理研究所 传感技术国家重点实验室,上海 200083
2 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
3 中国科学院研究生院,北京 100039
系统研究了快速热退火对锌扩散的In0.53Ga0.47As/InP PIN探测器的影响。利用电化学电容电压和二次离子质谱技术分析了退火前后Zn和净受主的浓度分布,结果表明退火过程会影响杂质浓度,但不影响扩散深度。制备了不同退火条件的In0.53Ga0.47As/InP PIN探测器。器件测试反映,未退火的探测器在260~300K具有更低的器件电容和更高的激活能。通过暗电流成分拟合对器件暗电流机制进行分析,未退火器件表现出更低的肖克利-里德-霍尔产生复合电流和扩散电流,因而室温下未退火器件具有更高的峰值探测率。为了制备高性能低掺杂吸收层结构的平面型InGaAs探测器,快速热退火是不必要的工艺。
短波红外 铟镓砷探测器 快速热退火 扩散 shortwave infrared InGaAs detector rapid thermal annealing diffusion
1 国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
2 国防科技大学电子对抗学院安徽省电子制约技术重点实验室,安徽 合肥 230037
3 95793部队,贵州 贵阳 550000
本文提出将符合测量方法用于光子外差测速技术中,将光子符合计数模式应用于光子外差测速系统,能够在一定程度上减少背景噪声、暗噪声和后脉冲带来的光子误计数,提高信噪比等测速性能。基于外差原理与单光子探测的泊松响应,以及光子符合计数原理,本文仿真研究了双通道符合计数光子外差系统的性能,利用1550 nm连续波激光器探测匀速运动目标,结果表明,双通道符合计数模式下中频信号功率谱的信噪比明显高于单通道自由运行模式和一阶滤波下的功率谱信噪比。随着信号光子数增加,两种计数模式的信噪比能够相差2~3 dB。针对该方法,又进一步通过仿真研究了本振光强、背景噪声、中频频率、探测时长四个因素对双通道符合计数光子外差测速系统性能的影响。结果表明,随着本振光强与信号光强的比值逐渐增大,系统信噪比先增大后减小,在kL=3附近时达到最大;背景噪声越大,饱和信号光子数越大,饱和信噪比越低;探测时长越长,饱和信噪比提高幅度越大;而在探测带宽之内,中频频率也即运动目标的速度对结果影响较小。本文从改变前端光子计数模式的角度提高光子外差探测系统的性能,为提高光子外差测速的信噪比拓宽了思路。
探测器 光子外差 单光子探测 符合计数 测速性能 影响因素 光学学报
2023, 43(14): 1404001
强激光与粒子束
2023, 35(2): 024002
1 中国科学院上海技术物理研究所 传感技术国家重点实验室,上海 200083
2 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
3 中国科学院大学,北京 100049
采用闭管扩散的方法成功研制了截止波长2.2 μm的平面型延伸波长InGaAs探测器芯片。在分子束外延法(MBE)生长的In0.75Al0.25As/ In0.75Ga0.25As/ In0.75Al0.25As外延材料上,采用砷化锌作为扩散掺杂源、SiNx作为扩散掩膜层,实现了扩散成结。分析了扩散结深和载流子侧向收集宽度、I-V特性、光谱响应特性和探测率,结果表明:150 K温度下,器件暗电流密度0.69 nA/cm2@-10 mV,响应截止波长和峰值波长分别为2.12 μm和1.97 μm,峰值响应率为1.29 A/W,峰值量子效率达82%,峰值探测率为1.01×1012 cmHz1/2/W。这些结果对后续进一步优化平面型延伸波长InGaAs焦平面探测器有重要的指导意义。
延伸波长 InAlAs/InGaAs 扩散 暗电流密度 量子效率 wavelength-extended InAlAs/InGaAs diffusion dark current density quantum efficiency
1 四川通信科研规划设计有限责任公司, 四川成都 610041
2 电子科技大学 a.信息与软件工程学院
3 电子科技大学 b.计算机科学与工程学院, 四川成都 611731
传统 U-Net语义分割模型在医学影像领域具有广泛的应用, 但该模型的准确率受限于单一尺度的预测模式以及上下采样引起的信息丢失。针对上述问题, 本文基于 U-Net编码—解码架构以及空洞可分离卷积提出了一种高低层级信息丰富的多尺度医学影像语义分割算法, 该算法由特征提取网络以及多尺度语义分割预测网络两部分构成。特征提取网络使用空洞可分离卷积和类残差块分别替换原 U-Net中上、下采样以及卷积块, 在增加感受野的同时使信息得到最大化的保留;提出一个通道注意力机制, 强化目标核心特征的表达以及无关背景区域的抑制;在多尺度上挖掘带有图像级全局上下文的卷积特征, 进一步提高分割性能。本文在采集的胚胎以及 DRIVE数据集上进行仿真实验, 其结果表明, 与 U-Net及其衍生模型相比该方法具有更高的准确率和鲁棒性。
医学影像 语义分割 空洞可分离卷积 通道注意力 多尺度预测 biomedical image semantic segmentation atrous separable convolution channel attention multi-scale prediction 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(10): 1073
1 东华理工大学 核科学与工程学院,南昌 330013
2 东华理工大学 核资源与环境国家重点实验室,南昌 330013
热管冷却反应堆采用固态反应堆设计理念,具有功率密度高、结构紧凑、固有安全性高等特点,在深空探索、深海勘探、偏远地区等场景中具有广阔的应用前景。核燃料作为热管冷却反应堆的重要组成部分,不同类型核燃料在堆芯燃耗分析时会呈现不同的中子学性能。基于美国爱达荷国家实验室(INL)提出的热管冷却反应堆INL Design A,利用清华大学蒙特卡罗中子输运程序RMC (Reactor Monte Carlo code)建立堆芯物理模型,选取UO2,(U0.9Pu0.1)O2,U-10Zr,U-8Pu-10Zr,UN,UC这6种核燃料开展燃耗计算,分析了不同核燃料、不同功率水平对热管冷却反应堆堆芯燃耗性能的影响。计算结果表明:在堆芯燃耗深度相同情况下(20.8 GW·d·t−1),装载U-8Pu-10Zr燃料的堆芯所需235U富集度最低(9.8%),具有较好的U-Pu增殖性能。堆芯功率处于5 MW的热管冷却反应堆,燃料中241Pu的存在不仅没起到增大堆芯燃耗深度的作用,反而导致堆芯剩余反应性和堆芯寿期末次锕系核素(MAs)的产量增大,影响反应堆的安全性与经济性。因此,对于装载含有Pu燃料的小功率长寿期热管冷却反应堆,需重点关注241Pu对堆芯燃耗性能的影响。
热管冷却反应堆 燃耗计算 RMC程序 241Pu核素 heat pipe cooled reactor burnup calculation RMC code 241Pu nuclide 强激光与粒子束
2022, 34(12): 126001
强激光与粒子束
2022, 34(11): 116001