1 东南大学 电子科学与工程学院 信息显示与可视化国际合作实验室，江苏 南京 210096
2 东南大学 仪器科学与工程学院 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室，江苏 南京 210096
3 东南大学苏州校区 苏州市金属纳米光电技术重点实验室，江苏 苏州 215123
随着光电器件的研究步入微米/纳米尺度，显微激光诱导电流(LBIC)技术作为一种半导体器件的无损、快速、可成像的表征技术得到迅速发展。显微LBIC技术可表征局域光照激励下器件的光电转换性能，起初被用于检测器件中的不均匀性或缺陷。近年来，将显微LBIC技术与其他显微成像技术相关联，进行器件多物理参量的综合表征，为研究微纳尺度上的材料-结构-器件性能关系提供了有效手段。基于这一表征手段的进步，光伏器件中微观晶体结构与性能的关系研究、全新机理的低维光伏/探测器件研究、以及微纳结构的光伏/探测增强研究等均得到了蓬勃发展。文中综述了显微LBIC技术的研究进展，首先介绍显微LBIC的基本模型及分类，随后聚焦于LBIC与其他多种显微成像的关联表征技术，并探讨该类技术在光伏器件和光电探测器件研究方面的应用。最后展望了显微LBIC及其关联成像技术的未来发展方向。
激光诱导电流 微纳结构 光伏器件 光电探测器件 laser-beam-induced current micro/nano structure photovoltaic device photodetector 红外与激光工程
2021, 50(12): 20210424
1 东南大学 电子科学与工程学院 信息显示与可视化国际合作实验室，江苏 南京 210096
2 东南大学 仪器科学与工程学院，江苏 南京 210096
光电探测器作为航空航天、深空探测和环境监测等领域的核心器件之一，具有重要的科学研究和实用价值。表面等离激元具有可突破光学衍射极限、实现纳米聚焦的性质，为光电探测器的性能提升提供了全新的技术手段，是近年来光电探测增效研究领域的热点之一。文中围绕表面等离激元纳米结构增效的光电探测器研究展开综述，首先介绍了各类表面等离激元纳米结构的物理特性，主要包括局域表面等离激元结构和传导型的表面等离极化激元结构，以及由表面等离激元金属和半导体材料构成的异质结构；然后重点从探测器性能、探测原理和工艺方法等角度，介绍了等离激元纳米结构增强的光电探测器的研究进展；最后对表面等离激元纳米结构增效的光电探测器及其在未来面临的挑战进行了总结和展望。
表面等离激元 纳米结构 光电探测器 surface plasmon nanostructure photodetector 红外与激光工程
2021, 50(1): 20211014
1 中国科学院微电子研究所， 北京 100094
2 北京市准分子激光工程技术研究中心， 北京 100094
3 中国科学院大学， 北京 100049
利用流体模型对ArF准分子激光气体放电过程进行了数值模拟，通过对比不同初始预电离强度下的气体放电情况，分析了预电离效应对准分子激光系统放电特性的影响，并探究了不同气体参数下的预电离效果。结果表明，初始预电离强度对于极间击穿电压、ArF准分子的形成以及光输出特性均有显著影响。在保证均匀电场且有效放电的情况下，低的初始预电离强度难以“点燃”气体，但可以获得较高的激光输出能量，而提高初始预电离强度能有效降低击穿电压，却不利于气体对能量的吸收转化。此外，预电离效果受工作气压与F2比例的影响，气压的升高或F2浓度的增加，均会降低预电离的有效性。
准分子激光 气体放电 流体模型 预电离 击穿电压 excimer laser gas discharge fluid model preionization breakdown voltage
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
针对激光共焦扫描显微镜的往复式逐行扫描成像方式带来的帧图像数据分割难的问题，在分析系统扫描方式、振镜的实际运动方式与理论运动方式差异的基础上，利用相邻两帧图像相似性大的特点，提出了一套完整的高帧速重构算法。该算法通过连续帧特征区域差分的方式实现了一维信号序列的自适应分割，即实现了对一维信号序列进行动态排列及分割成二维阵列图像数据，从而重构出多帧高精度图像。实验表明，该算法的成像误差低于1.6 %，适用于成像速度高达300帧/s的激光共焦扫描显微成像。
激光共焦扫描显微镜 快速成像 图像处理 振镜扫描 laser confocal scanning microscope rapid imaging image processing galvanometer scan
上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
往复式逐行扫描是一种提高激光共焦扫描显微成像帧速的有效方式,然而随着帧速的提高,这种扫描方式在图像重构时会带来更严重的图像错位。根据高速振镜运动特性,分析了激光共焦高速扫描显微成像系统逐行扫描下的重构图像错位原理,设计了基于形态学梯度的重构图像错位评价算法,并且结合搜索错位评价最小点的单目标约束粒子群算法实现了重构图像错位校正。经实验验证,该算法适用于成像帧速高达300 frame/s的重构图像错位校正;与未进行错位校正的图像相比,校正后的成像分辨率提高了68.83%,同时该算法能够适用于不同振镜搭配方式和不同扫描帧速的图像重构。
显微 激光共焦扫描显微镜 错位校正 形态学梯度 粒子群算法 自适应
1 中国原子能科学研究院, 北京102413
2 北京理工大学 光电学院, 北京 100081
采用平面工艺制备了大面积Si-PIN探测器, 探测器厚度300μm, 直径分别Φ50mm、Φ60mm。在室温环境下测量了探测器的漏电流及226Ra-α粒子能谱响应。结果表明大面积Si-PIN探测器具有耐压能力强、漏电流小、能量分辨率高等优点, 能够满足核辐射探测领域的相关应用。
Si-PIN探测器 时间响应 能谱 线性电流 Si-PIN detector time response energy spectrum linear current
深圳市九洲光电科技有限公司, 广东 深圳 518057
为了展示LED在航空领域的应用优势和前景, 介绍了LED光源应用于飞机航行灯时, 具有体积小、质量轻以及便于设计和维护等优点, 阐述了LED用于飞机航行灯时的高安全性、高可靠性和高光学质量的要求。通过分析航行灯的光学分布要求, 针对选取的LED设计了由TIR系统和棱镜系统组成的光学透镜, 飞机航行灯光学模拟的结果显示, 在光源功率不超过1 W的情况下, 中心光强已经高于40 cd。
航行灯 要求 设计 LED LED navigation lamp requirements design
