作者单位
摘要
宁夏大学 物理学院 宁夏 银川 750000
提出了一种金纳米十字双层等离子体结构阵列(BPNA), 采用有限时域差分法(FDTD), 计算了金纳米十字孔阵列、金纳米十字薄片阵列、二氧化硅阵列对结构透射性能的影响。计算得出的透射光谱中, 三者均对局域表面等离子激元(LSP)产生了影响, 产生的LSP共振峰强度和位置取决于十字孔的宽度、长度以及厚度和十字薄片的宽度、长度以及厚度, 通过增加介质层厚度分析出两个LSP共振峰的产生原因主要取决于十字孔缝产生的LSP或十字薄片产生的LSP, 而替换二氧化硅选用理想介质同样对LSP共振峰产生影响。对等离子体结构进行参数调节可以改变其透射性能, 调节后的半峰宽度(FWHM)高达0.72m, 透射强度高达0.96, 可以用来实现天线的高性能传输, 还获得了较高的灵敏度(FOM)值为17.22m/RIU, 对实现高性能的LSP传感器和光学器件有一定借鉴意义。
双层等离子体结构阵列 局域表面等离子体共振 半峰宽度 灵敏度 bi-layer plasmonic nanostructure array localized surface plasmon full width at half maxima figure of merit 
量子光学学报
2023, 29(4): 040801
作者单位
摘要
山东理工大学 物理与光电工程学院,淄博 255049
基于表面等离激元提出了一种含金属挡板的波导侧向耦合谐振腔系统。当入射光从波导的入射端进入到该结构时,谐振腔会形成较窄的离散带,金属挡板会产生较宽的连续态,较窄的离散态与较宽的连续态发生干涉时,形成两种不同模式的Fano共振谱线。采用时域有限差分法对该结构的传输特性进行了仿真计算,分别研究了结构的磁场分布、电场分布、透射特性和传感性能,根据磁场分布图和电场分布图可更好地解释Fano共振的形成机理。仿真数据分析结果表明,几何参数与介质折射率可以调节结构的传输性能。最后对结构的几何参数进行了优化处理,得到了在最优参数下,该结构产生的两个Fano共振的品质因数分别为4.502×105和1.967×105,对应的灵敏度分别为800 nm/RIU和1 400 nm/RIU,均达到了较高的数值,具有良好的传感性能。所设计的耦合结构可为提高微纳光学传感器的性能提供一种可行的途径。
表面等离激元 金属-介质-金属波导 Fano共振 品质因数 灵敏度 Surface plasmon polaritons Metal-dielectric-metal waveguide Fano resonance Figure of merit Sensitivity 
光子学报
2023, 52(10): 1052415
作者单位
摘要
1 河北工业大学理学院, 天津 300401
2 北华航天工业学院电子与控制工程学院, 廊坊 065000
本文利用第一性原理计算并结合玻尔兹曼输运方程, 预测了一种热电性能优良的新型Bi2Te3基材料, 即单层BiSbTeSe2。通过系统计算单层BiSbTeSe2的电子能带结构和热电输运性质, 发现单层BiSbTeSe2在300 K时的塞贝克系数达到最高值(522 μV· K-1), 在500 K时功率因子与弛豫时间的比值最大为5.78 W· m-1·K-2·s-1。除此之外, 单层BiSbTeSe2还具有较低的晶格热导率和较高的迁移率。在最佳p型掺杂下, 单层BiSbTeSe2在500 K时的热电优值 ZT高达3.95。单层BiSbTeSe2的优良性能表明其在300~500 K的中温热电器件领域具有潜在的应用价值, 可以为进一步开发高性能Bi2Te3基热电材料提供设计依据。
第一性原理 Bi2Te3基材料 电子结构 热电输运 热电优值 层状材料 first-principle Bi2Te3-based material electronic structure thermoelectric transport thermoelectric figure of merit layered material 
人工晶体学报
2023, 52(10): 1780
Author Affiliations
Abstract
1 Soft Matter Physics, Johannes Kepler University, Altenbergerstraße 69, 4040 Linz, Austria
2 Institute of Applied Sciences & Intelligent Systems, National Research Council (CNR-ISASI), Via Campi Flegrei 34, 80078 Pozzuoli (NA), Italy
The characterization of pyroelectric materials is essential for the design of pyroelectric-based devices. Pyroelectric current measurement is the commonly employed method, but can be complex and requires surface electrodes. Here, we present noncontact electrostatic voltmeter measurements as a simple but highly accurate alternative, by assessing thermally-induced pyroelectric surface potential variations. We introduce a refined model that relates the surface potential variations to both the pyroelectric coefficient and the characteristic figure of merit (FOM) and test the model with square-shaped samples made from PVDF, LiNbO3 and LiTaO3. The characteristic pyroelectric coefficient for PVDF, LiNbO3 and LiTaO3 was found to be 33.4, 59.9 and 208.4 μC m2 K1, respectively. These values are in perfect agreement with literature values, and they differ by less than 2.5% from values that we have obtained with standard pyroelectric current measurements for comparison.
Pyroelectric coefficient surface potential figure of merit 
Journal of Advanced Dielectrics
2023, 13(4): 2341002
Author Affiliations
Abstract
National Key Laboratory of Application Specific Integrated Circuit (ASIC), Hebei Semiconductor Research Institute, Shijiazhuang 050051, China
This work demonstrates high-performance NiO/β-Ga2O3 vertical heterojunction diodes (HJDs) with double-layer junction termination extension (DL-JTE) consisting of two p-typed NiO layers with varied lengths. The bottom 60-nm p-NiO layer fully covers the β-Ga2O3 wafer, while the geometry of the upper 60-nm p-NiO layer is 10 μm larger than the square anode electrode. Compared with a single-layer JTE, the electric field concentration is inhibited by double-layer JTE structure effectively, resulting in the breakdown voltage being improved from 2020 to 2830 V. Moreover, double p-typed NiO layers allow more holes into the Ga2O3 drift layer to reduce drift resistance. The specific on-resistance is reduced from 1.93 to 1.34 mΩ·cm2. The device with DL-JTE shows a power figure-of-merit (PFOM) of 5.98 GW/cm2, which is 2.8 times larger than that of the conventional single-layer JTE structure. These results indicate that the double-layer JTE structure provides a viable way of fabricating high-performance Ga2O3 HJDs.
β-Ga2O3 breakdown voltage heterojunction diode (HJD) junction termination extension (JTE) power figure-of-merit (PFOM) 
Journal of Semiconductors
2023, 44(7): 072802
作者单位
摘要
1 四川轻化工大学 自动化与信息工程学院 宜宾 644000
2 四川轻化工大学 人工智能四川省重点实验室 宜宾 644000
中子探测中,由于存在非弹性散射和慢中子捕获等作用,形成了n/γ混合辐射场,增加了中子探测的复杂性。有机闪烁体因其闪烁效率高、衰减时间短、探测效率高被广泛应用于中子探测。脉冲形状甄别是根据有机闪烁体中粒子衰减时间不同引起的脉冲形状差异来甄别n/γ的关键技术。传统脉冲形状甄别方法包括时域和频域甄别方法;近年来,各种机器学习技术也相继应用于n/γ甄别,并取得较好效果。为了更好地使用有机闪烁体和n/γ甄别方法进行中子探测,我们从有机闪烁体的发光机理、脉冲形状甄别原理、有机闪烁体类型及n/γ甄别方法等方面进行了较为全面的分析和综述,并总结了有机闪烁体和n/γ甄别方法的各种性能评价指标。最后,对有机闪烁体和n/γ甄别方法的发展趋势提出了展望。
中子探测 有机闪烁体 脉冲形状甄别 机器学习 品质因数 Neutron detection Organic scintillators PSD Machine learning (ML) Figure of merit (FOM) 
核技术
2023, 46(6): 060401
作者单位
摘要
1 衢州职业技术学院信息工程学院,浙江 衢州 324000
2 绍兴文理学院数理信息学院,浙江 绍兴 312000
提出了一种结构简单且可激发环偶极子共振的全介质超材料,该超材料具有高品质因子(Q)和高灵敏(FOM)值。基于环偶极子共振电流密度和电场分布,分析了超材料能够激发环偶极子的内在物理机制。经模拟计算发现,全介质超材料的Q值和FOM值可分别达到14000以上和672.7/RIU左右。基于谐振子耦合模型和共振波长处的电场分布,分析了超材料全介质开口环间距和探测物厚度对其Q值和环偶极子共振波长的影响机理。该研究可以为设计制备应用于生物、化学探测的高质量环偶极子共振超材料传感器提供理论基础。
光纤光学与光通信 环偶极子 超材料 品质因子 灵敏值 
激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0906011
作者单位
摘要
1 1.山东大学 材料科学与工程学院, 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室, 济南 250061
2 2.齐鲁工业大学(山东省科学院) 化学与化工学院, 济南 250353
钛酸钡(BaTiO3)具有优异的介电、铁电、压电和热释电等性能, 在微电子机械系统和集成电路领域具有广泛的应用。降低BaTiO3薄膜的制备温度使其与现有的CMOS-Si工艺兼容, 已成为应用研究和技术开发中亟需解决的问题。本研究引入与BaTiO3晶格常数相匹配的LaNiO3作为缓冲层, 以调控其薄膜结晶取向, 在单晶Si(100)基底上450 ℃溅射制备了结构致密的柱状纳米晶BaTiO3薄膜。研究表明:450 ℃溅射温度在保持连续柱状晶结构和(001)择优取向的前提下, 能获得相对较大的柱状晶粒(平均晶粒直径27 nm), 一定残余应变也有助于其获得了较好的铁电和介电性能。剩余极化强度和最大极化强度分别达到了7和43 μC·cm-2。该薄膜具有良好的绝缘性, 在 0.8 MV·cm-1电场下, 漏电流密度仅为10-5 A·cm-2。其相对介电常数εr展现了优异的频率稳定性:在1 kHz时εr为155, 当测试频率升至1 MHz, εr仅轻微降低至145。薄膜的介电损耗较小, 约为0.01~0.03 (1 kHz ~ 1 MHz)。通过电容-电压测试, 该薄膜材料展示出高达51%的介电调谐率, 品质因子亦达到17(@1 MHz)。本研究所获得的BaTiO3薄膜在介电调谐器件中有着良好的应用前景。
 BaTiO3 铁电薄膜 柱状纳米晶 介电调谐率 品质因子 silicon BaTiO3 ferroelectric film columnar nanograins dielectric tunability figure of merit 
无机材料学报
2022, 37(6): 596
Author Affiliations
Abstract
1 School of Mathematics & Physics, Hebei University of Engineering, Handan 056038, China
2 School of Information & Electrical Engineering, Hebei University of Engineering, Handan 056038, China
A high performance optical sensor based on a double compound symmetric gratings (DCSGs) structure is designed. The reflection spectrum of the DCSG is investigated by utilizing a method that combines a theoretical model with the eigenmode information of the grating structure. The theoretical results, which are observed to agree well with those acquired by rigorous coupled-wave analysis, show that the linewidth of the reflection spectrum decreases upon the increasing distance between the grating strips. This research work will lay a foundation for studying high performance integrated optical sensors in miniature nanostructures.
compound gratings sensitivity sensor figure of merit 
Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 021201
雷华奎 1,2,3李志强 1,2,3王显泰 2,4段连成 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院 微电子研究所, 北京 100029
3 新一代通信射频芯片技术北京重点实验室, 北京 100029
4 昂瑞微电子技术有限公司, 北京 100084
采用025 μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺,设计并实现了一种应用于5G通信22~4 GHz频段的高增益共源共栅低噪声放大器(LNA)。通过将并联RC负反馈与共栅接地电容结合,不使用源极电感,实现了宽带高增益的LNA设计。测试结果表明,22~4 GHz频段增益大于24 dB,输出3阶互调(OIP3)为28 dBm,噪声系数(NF)小于078 dB,功耗为190 mW,芯片面积为(810×710) μm2。综合指标(FOM)为144 dB,与同类LNA相比具有一定的优势。
共源共栅 低噪声放大器 输出3阶互调 综合指标 cascode low noise amplifier output third order intermodulation figure of merit 
微电子学
2021, 51(4): 471

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