中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室， 吉林长春130033
为了实现在8寸化学机械抛光设备上进行小尺寸镀铜InP晶圆的减薄抛光工作，提高设备的兼容性，缩减工艺步骤，减少过多操作导致InP晶圆出现裂纹暗伤和表面颗粒增加等问题，自制特殊模具，使小尺寸InP晶圆在8寸化学机械抛光设备上进行加工，再根据InP晶圆易碎的缺陷问题，通过调整设备的抛光头压力、转速和抛光垫的转速等相关工艺参数，使其满足后续键合工艺的相关需求。实验结果表明：在使用特殊模具下，当抛光头的压力调整为20.684 kPa、抛光头与抛光垫的转速分别为：93 r/min和87 r/min时，InP晶圆的表面粗糙度达到：Ra≤1 nm；表面铜层的去除速率达到3 857×10-10/min；后续与8寸晶圆的键合避免键合位置出现空洞等缺陷，实现2寸InP晶圆在8寸设备上的CMP工艺，大大降低了CMP工艺成本，同时避免晶圆在转移过程中出现表面颗粒度增加和划伤的情况，实现了InP晶圆与Si晶圆的异质键合及Cu互连工艺。
化学机械抛光 磷化铟 去除速率 键合 表面粗糙度 chemical mechanical polishing InP removal rate bonding surface roughness
随着电子系统中逻辑和时钟频率的迅速提高以及信号边沿的不断变抖，串扰成为印刷电路板(PCB)设计人员必须关心的问题。高速电路仿真软件帮助设计人员降低了一定的设计成本，但对串扰的仿真预测仍需花费大量时间。为提高PCB 串扰预测的效率，提出一种用于描述PCB 的统一数据结构，全面分析了PCB 产生串扰的因素，选用自然语言处理(NLP)模型构建了用于PCB 串扰预测的系统，成功将PCB 串扰预测的时间降至秒级，并拥有73.2%的准确率。
印刷电路板 串扰预测 机器学习 NLP 模型 Printed Circuit Board crosstalk prediction machine learning Natural Language Processing 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(6): 819
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
为了研究飞秒激光对光电探测器光学性能的影响，本文对飞秒脉冲激光辐照CsPbBr3背靠背肖特基光电探测器的损伤特性，以及不同激光功率密度下的光电性能进行了研究。利用化学气相沉积法在ITO叉指电极上沉积CsPbBr3微米晶薄膜，制备了背靠背肖特基型全无机钙钛矿光电探测器。利用脉冲宽度为35 fs的钛宝石飞秒激光器辐照CsPbBr3光电探测器，通过显微镜观察不同激光功率密度下CsPbBr3多晶薄膜的损伤形貌，并研究了不同功率密度损伤下肖特基结构的钙钛矿光电探测器的光电性能变化。结果表明：自制的全无机金属卤化物肖特基光电探测器具有较高的损伤阈值，达到了2.1 W/cm2，并且在样品轻度损伤的情况下，样品的光电特性出现了一定程度的提升，光谱响应度出现了50 nm的展宽，并且在部分薄膜受热脱落后，器件仍然保持一定的光电探测性能。
飞秒激光 激光损伤 光电探测器 光响应特性 光谱响应度 femtosecond laser laser damage photodetector optical response characteristics spectral responsivity
1 浙江大学材料科学与工程学院 硅材料国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 杭州安旭生物科技有限公司, 浙江 杭州 310011
金纳米簇是一种制备工艺简单、具有分子级尺寸和量子效应的新型发光材料, 近年来在化学发光检测中得到了广泛应用, 特别是较多应用于体外生物检测。本文综述了金纳米簇化学发光(含电化学发光)体系在体外生物检测中的应用进展。首先, 阐释了金纳米簇的合成方法、结构、性质及其化学发光基本原理; 其次, 总结了国内外近年来基于该体系的体外生物检测研究进展, 并梳理了改善发光强度和检测灵敏度的已有策略; 最后, 对金纳米簇化学发光的未来发展趋势进行了展望。
金纳米簇 化学发光 电化学发光 体外生物检测 gold nanoclusters chemiluminescence electrochemiluminescence in vitro biological detection
1 长春理工大学 理学院, 吉林 长春 130022
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
自石墨烯被发现以来, 随着人们不断的研究和探索, 越来越多具有类似结构的二维材料因其优异的光电性质相继被发现和研究。过渡金属硫族化合物(TMDs)因其丰富的物理性质而受到广泛关注。本文研究了三层二硒化钨(WSe2)纳米片的光电性能。利用范德华力将WSe2转移到SiO2/Si衬底的Au电极上, 用银浆引出背栅电极, 制备了WSe2场效应晶体管, 其载流子迁移率为3.42 cm2/(V·s)。WSe2场效应晶体管在630 nm波长下探测器响应度为0.61 A/W, 器件的光响应恢复时间为1 900 ms。
二维半导体材料 过渡金属硫族化物 二硒化钨 光电探测。 two-dimensional semiconductor materials transition metal dichaldogenides(TMDs) WSe2 photoelectric detection
脉冲功率激光技术国家重点实验室(国防科技大学电子对抗学院), 安徽 合肥 230037
为精确估计高阶运动状态下的目标微动参数,实现目标精细识别,提出一种基于相位信息的分离估计方法。通过对解卷绕得到的真实相位进行求导,消除信号中的多项式相位信号项,实现目标运动和微动分量的分离。针对包含多维微动参数的正弦调频项,提出改进的粒子滤波静态参数估计方法,通过设计自适应方差法和变化粒子数提升了算法效率,通过设计累积残差作为观测概率密度函数,实现了对非线性模型中多维参数的同时估计。仿真和实验分析验证了算法的有效性和必要性。算法通过对相位进行处理降低了原始信号的非线性程度,减少了计算量,具有较强的抗噪性能。基于粒子滤波的微动参数估计方法减少了估计流程,避免了误差传递效应,提高了估计精度。
测量 相干激光探测 微多普勒效应 粒子滤波 参数估计
国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
为实现旋翼的遥感探测分类与识别, 对基于微多普勒效应的扩展旋翼面目标激光回波特征开展研究。采用物理光学面元法构建了运动扩展旋翼的相干激光探测微多普勒回波模型, 分析计算了旋翼激光角度散射特性, 证明远场条件下旋翼各处回波反射率一致。对三种典型形状旋翼的激光探测回波进行了仿真, 通过平滑伪魏格纳维利(SPWV)变换得到了扩展旋翼的时频特征。电磁散射机理证实各频率带的产生与旋翼结构形状相关, 且桨叶数量以及整体平动速度并不影响旋翼形状在时频图中的特征表达。据此提出了旋翼形状参数的激光探测求解方法, 通过仿真验证了展弦比、根梢比以及桨尖后掠角三种参数算法的正确性, 为后续的旋翼探测识别奠定了基础。
微多普勒效应 激光探测 典型旋翼 形状参数 时频分析 micro-Doppler effect laser detection typical rotor shape parameter time-frequency analysis 红外与激光工程
2018, 47(9): 0906003
电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
为实现直升机、螺旋桨飞机和喷气式飞机的激光遥感探测分类,研究了基于时频图的飞机目标微动纹理特征提取算法。根据旋翼微多普勒模型仿真三类飞机旋转部件回波信号,将平滑伪魏格纳-维利变换得到的时频分布生成灰度图像。采用大津(OTSU)法结合灰度拉伸对图像进行阈值去噪处理,提取目标灰度共生矩阵(GLCM)特征以及Tamura特征,并针对时频图差异进行特征优化,最后使用支持向量机(SVM)实现飞机目标分类。仿真数据分类结果表明:GLCM特征对噪声表现敏感,经所提方法对时频图去噪,信噪比(SNR)RSN=0 dB时的分类正确率可达96.4%。Tamura特征在高信噪比条件下分类正确率较高,但当RSN<5 dB时下降明显。因此提取时频图纹理特征可以达到较为理想的飞机分类效果,且利用改进GLCM特征能够实现低信噪比条件下的目标准确分类。
遥感 激光探测 微多普勒效应 回波时频图 飞机目标分类 光学学报
2017, 37(11): 1128004
1 脉冲功率激光技术国家重点实验室(电子工程学院), 安徽 合肥 230037
2 电子制约技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230037
为选择最佳参数估计方法估计目标微多普勒特征, 需要研究参数估计的克拉美-罗界, 来评价各估计方法的性能。以相干激光探测为背景, 考虑噪声方差未知的影响, 严格推导了高斯白噪声环境下微动目标回波信号各参数估计的克拉美-罗界的闭合表达式, 仿真分析了目标相对于雷达的位置信息、数据处理长度以及回波信噪比与参数估计方差下界的关系。结果表明, 克拉美-罗界与噪声方差无关, 目标相对于雷达的方位角、俯仰角越小, 数据长度和信噪比越大, 参数估计的方差下界越小。对目前常用的两种微动参数估计方法方差进行了计算, 并与推导克拉美-罗界进行了对比。最后, 与通过近似处理方法得到的克拉美-罗界进行了对比, 指出了精确推导方差下界的意义。
微多普勒效应 参数估计 克拉美-罗界 激光雷达 micro-Doppler effect parameter estimation Cramer-Rao bound lidar 红外与激光工程
2017, 46(7): 0706002
解放军电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
为实现基于微多普勒效应的旋翼目标激光探测与识别, 研究了面目标旋翼对激光回波的调制作用.利用物理光学法中面元散射回波叠加原理, 构建了矩形面旋翼的微多普勒激光回波模型.通过仿真, 利用时频分析方法提取了异于线目标模型的微多普勒特征.机理分析证实该特征反映弦长即旋翼横向尺寸信息, 据此提出了相干探测激光回波的矩形旋翼弦长计算方法.不同展弦比旋翼的回波仿真结果与理论公式吻合较好, 验证了该方法的有效性.误差分析表明, 与进行单一窗长条件下的短时傅里叶变换相比, 利用改变窗长的方法分别提取时间、频率信息可有效减小弦长计算误差至1.58%.该模型可实现对旋翼飞行器弦长尺寸的计算, 为进一步的旋翼形状探测识别提供了依据.
微多普勒效应 激光探测 时频分析 矩形旋翼 弦长估计 Micro-doppler effect Laser detection Time-frequency analysis Rectangular rotor Chord estimation
