1 云南大学 材料与能源学院，云南 昆明 650500
2 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
3 云南省先进光电材料与器件重点实验室，云南 昆明 650223
由于紫外光在硅中的穿透深度有限，以及多晶硅栅极对紫外光的吸收，导致传统的硅基CMOS图像传感器在紫外光波段的响应不高。在此，本文选择一种低成本的下转换法来提升CMOS图像传感器的紫外响应能力，采用真空热蒸发法分别在石英衬底和CMOS图像传感器的像敏面上蒸镀了晕苯薄膜，并对薄膜的光学性能、红外光谱、光稳定性和热稳定性进行了研究。实验结果表明，晕苯薄膜能吸收紫外光并发射出500 nm的绿色荧光，可以与CMOS图像传感器的光谱响应峰值很好地匹配；同时，发现晕苯红外吸收光谱的实验值和计算值基本吻合；薄膜在200 ℃温度下退火20 min后，其发射峰的荧光强度保持在原来的95.7%；在280 nm激发波长照射大约60 min后，发光强度呈指数衰减至初始值的64%。采用CMOS单色相机在可见光（400~780 nm）和紫外光（365 nm）下定性分析了薄膜的紫外增强效果，发现蒸镀晕苯薄膜后的CMOS单色相机可以提高对紫外光的灵敏度。
CMOS图像传感器 紫外增强 下转换 晕苯 CMOS image Sensor ultraviolet enhancement down conversion Coronene
1 重庆移通学院数理教学部， 重庆 401520
2 重庆师范大学物理与电子工程学院， 重庆 401331
采用基于密度泛函理论体系下的第一性原理平面波超软赝势方法，研究了金红石相二氧化钛［TiO2（110）］表面吸附氢气（H2）的微观机制，计算了TiO2表面的吸附能、态密度、电荷布局和光学性质的变化。结果表明：单碳（C）、单钼（Mo）以及C、Mo共掺杂的金红石相TiO2（110）表面均容易吸附H2，吸附方式属于化学吸附。掺杂后，禁带中形成的杂质能级可以诱导光生电子与空穴的分离，为电子在禁带中的跃迁提供“阶梯”，改善了TiO2表面的光学性质，在可见光380~780 nm范围内C、Mo共掺，单Mo掺杂和单C掺杂材料的光学性能依次降低。C、Mo共掺时，TiO2表面的吸收系数和反射率峰值较未掺杂时分别提高了约5倍和6倍。本工作加深了人们对TiO2表面吸附H2的微观机制的理解，利用掺杂方法改善了材料的光学性能，为TiO2在H2传感器中的应用提供了理论支持。
原子与分子物理学 氢气 密度泛函理论 二氧化钛 吸附 光学学报
2022, 42(22): 2202001
1 昆明物理研究所，云南昆明 650223
2 云南大学材料与能源学院，云南昆明 650500
3 云南省先进光电材料与器件重点实验室，云南昆明 650223
近年来图像传感器在紫外成像的应用越来越广泛，尤其是以 CCD(charge coupled device)和 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)为主的紫外图像传感器受到了研究人员的广泛关注。半导体技术的进步和纳米材料的发展进一步推动了紫外图像传感器的研究。本文综述了国内外紫外增强图像传感器的研究进展，介绍了几种增强器件紫外响应的材料，另外还简要概述了紫外图像传感器在生化分析、大气监测、天文探测等方面的应用，并讨论了 CCD/CMOS图像传感器在紫外探测方面所面临的挑战。
紫外增强 CMOS图像传感器 ultraviolet enhancement, CMOS image sensor, CCD CCD
中国空间技术研究院 宇航物资保障事业部，北京 100094
针对低等级器件抗辐射能力较差的特点，需开展应用加固以满足宇航应用，对一款Flash型现场可编程门阵列(FPGA)开展抗单粒子翻转(SEU)加固设计，并利用地面模拟试验进行加固效果验证，结果表明器件加固后块随机存储器(BRAM)区翻转截面下降近2个数量级，寄存器单粒子翻转截面下降约75%，验证了加固措施的有效性。结合典型轨道环境，计算了器件在轨翻转率，BRAM区翻转率下降4~5个量级，寄存器翻转率下降2~3个量级，可为在轨应用提供指导。
Flash型现场可编程门阵列 单粒子翻转加固 翻转率预计 Flash Field-Programmable Gate Array hardened Single Event Upset(SEU) SEU rate calculation 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(6): 1131
中国空间技术研究院 宇航物资保障事业部，北京 100029
研究了纳米器件在空间轨道中质子引起单粒子翻转(SEU)率的预计方法。以65 nmSRAM 为样品，利用加速器进行了质子和重离子单粒子翻转试验，分别基于质子试验数据和重离子试验数据，预计了空间轨道中质子引起的单粒子翻转率。结果表明，用重离子试验数据预计的质子单粒子翻转率比用质子试验数据预计的低1.5 个数量级。研究认为，为了评估纳米器件单粒子翻转敏感性，需进行质子单粒子翻转试验，并基于质子试验数据进行在轨质子翻转率预计。
辐射效应 纳米器件 质子 重离子 单粒子翻转 radiation effect nano device proton heavy ion Single-Event Upset(SEU) 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(1): 145
1 大连理工大学 精密与特种加工教育部重点实验室, 辽宁 大连 116024
2 大连理工大学 辽宁省微纳米及系统重点实验室, 辽宁 大连 116024
3 博奥生物有限公司, 北京 101111
利用微电铸技术制作的微流控芯片模具往往存在沉积厚度不均匀的缺陷, 这种缺陷会影响模具的尺寸精度及使用性能, 并增加模具的制作成本。为了制得厚度均匀的微流控芯片模具, 研究了超声电铸对模具均匀性的影响。首先, 采用有限元软件COMSOL Multiphysics建立微流控芯片模具的微电铸模型, 分析电铸2 h后的模具的厚度分布。并根据该仿真结果, 设计掩模版。然后, 在自主搭建的超声电铸装置中进行一系列电铸实验, 来研究超声搅拌对模具均匀性的影响。实验结果表明: 电铸过程中添加超声搅拌可以改善微流控芯片模具的均匀性。超声功率为200 W时, 超声频率改善模具均匀性的程度为200 kHz＞80 kHz＞120 kHz。超声频率为200 kHz时, 超声功率改善模具均匀性的程度为500 W＞200 W＞100 W。当超声的频率和功率分别为200 kHz和500 W时, 与无超声电铸相比, 模具的均匀性提高约30%。
超声搅拌 微电铸 均匀性 微流控芯片模具 超声空化 声流 ultrasonic agitation micro-electroforming uniformity microfluidic chip mould ultrasonic cavitation acoustic streaming 强激光与粒子束
2016, 28(6): 064111
1 南通大学电子信息学院, 江苏 南通 226019
2 华中科技大学光电子科学与工程学院, 武汉 430074
流形学习的提出和发展为毫米波雷达目标识别提供了新的思路。针对传统特征提取算法的不足, 提出了一种基于核的非线性流形学习算法,即核不相关邻域保持投影(KUNPP)。该算法在邻域保持投影的基础上引入再生核, 将数据映射到Hilbert空间; 在Hilbert空间内执行邻域保持投影算法, 并引入不相关约束, 使得到的特征向量具有不相关性, 减少冗余信息。将KUNPP应用于毫米波雷达目标识别, 仿真数据集和实测数据集的实验结果均表明算法能取得较好的结果。
毫米波雷达 目标识别 流形学习 邻域保持投影 millimeter wave radar target recognition manifold learning neighborhood preserving project
中南大学 物理科学与技术学院, 长沙 410083
在普通正六边形光子晶体光纤的基础上，通过改变x轴方向空气孔的大小及分布构造了一种新结构的光子晶体光纤。利用多极法对该光子晶体基模的模场分布及双折射进行了数值计算，分析了光波长与结构参数对双折射的影响，同时对光子晶体光纤的色散特性进行了研究。结果表明, 通过改变x轴方向空气孔的大小以及分布结构使光子晶体光纤比普通六边形结构光子晶体光纤的双折射率明显提高, 并且具有较低的宽带反常色散，在光纤双折射效应的应用和光学器件的研制等方面具有独特的优势。
光子晶体光纤 双折射 模场分布 色散 photonic crystal fiber birefringence mode profile dispersion
南京理工大学 毫米波光波近感技术研究所,南京 210094
在毫米波主被动复合探测数据融合中,考虑信号在特征空间中各向异性的分布情况,将描述模式不确定性的隶属度函数引入到证据理论中,提出椭球聚类的方法来确定隶属度及基本概率赋值函数,再根据组合规则进行融合。实验表明该方法是一种有效的数据融合方法,能获得较高的目标识别率。
主被动探测 D-S证据理论 椭球聚类 隶属度 信息融合 active/passive detecting D-S evidence theory ellipsoid clustering membership data fusion
南京理工大学 电子技术与光电工程学院,南京 210094
详细阐述了3mm波段毫米波主被动复合探测器的工作原理,针对其高速小型化应用的要求,基于TMS320F2812设计了探测器的信号处理系统。鉴于传统ADC采样方法测距的缺点,采用DSP定时器捕获方法,实现了精度为±2m的主动测距功能。基于模糊综合评判方法进行目标识别,并综合单个特征分量识别效果及专家评分权重两个因素,改进了确定特征分量模糊综合评判权重的方法,使系统对金属目标的识别率达到了81%。
毫米波 主被动复合探测器 主动测距 目标识别 模糊综合评判 权重 millimeter wave active-passive composite detector active ranging target recognition fuzzy comprehensive evaluation weight
