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发光量子阱对波长上转换红外探测器效率的影响: 2016年; 波长上转换红外探测器在实现大面阵、低暗电流红外探测方面具有很大的发展潜力.短波长光子的发光效率是影响上转换器件效率的重要因素.设计、制作了具有不同发光阱个数的波长上转换红外探测器件,结合器件的红外响应和仿真计算,分析了发光阱个数对波长上转换效率的影响规律.研究结果表明,选择单个发光阱,有利于提高器件的发光效率,从而提高波长上转换效率.; 康健彬王磊郝智彪王超谢莉莉罗毅汪莱王健熊兵孙长征韩彦军李洪涛王禄王文新陈弘; 关键词：发光效率载流子分布

利用表面微结构提高波长上转换红外探测器效率: 2016年; 波长上转换红外探测器具有实现大面阵焦平面的优势,但光提取效率是制约器件整体效率的关键因素之一.本文主要研究利用表面微结构来提高波长上转换红外探测器的效率.首先通过仿真计算研究了表面微结构参数对光提取效率的影响,然后基于优化设计的参数,采用聚苯乙烯纳米球掩膜刻蚀的方法制作了具有圆台型表面微结构的波长上转换红外探测器.测试结果表明,具有表面微结构的器件的光提取效率比无表面微结构的器件提高了130%.本文制作表面微结构的方法可以实现波长上转换红外探测器件整体效率的提高.; 王超郝智彪王磊康健彬谢莉莉罗毅汪莱王健熊兵孙长征韩彦军李洪涛王禄王文新陈弘; 关键词：纳米球光提取效率

表面处理对AlGaN欧姆接触的影响及机理: 2011年; 研究了溶液表面处理对AlGaN欧姆接触的影响及机理。用氟硝酸(HNO3+HF)、稀盐酸(HCl)和硫代乙酰胺(CS3CSNH2)溶液处理AlGaN表面后,Ti/Al/Ti/Au电极的比接触电阻率有显著的降低。样品表面Ga3d与O1s的X射线光电子能谱(XPS)测试结果显示:氧元素含量明显降低,表明这三种溶液可以有效地去除AlGaN表面氧化层,其中CS3CSNH2效果最佳;Ga3d峰位在表面处理后发生蓝移现象,相当于AlGaN表面处的费米能级向导带一侧移动,使电子在隧穿过程中的有效势垒高度降低。以上两个因素均对优化AlGaN/GaN欧姆接触有十分重要的意义。; 王磊王嘉星汪莱郝智彪罗毅; 关键词：ALGAN/GAN异质结表面处理欧姆接触

量子级联波长上转换系统红外响应特性研究: 2016年; 通过对波长上转换红外探测过程的分步测试和理论计算,对量子级联波长上转换器件与系统的红外响应特性进行了深入的研究。结果表明:量子级联波长上转换红外探测器件可以在较低的本底发光下实现较强的红外响应。上转换器件的响应度在平带偏压附近迅速增加,且红外光转换为上转换器件电流的线性度良好。对于波长上转换器件的近红外发光过程,文中应用ABC模型,获得了与测试结果非常一致的系统响应电流与电流转换效率,并合理地解释了波长上转换红外探测系统的非线性响应特征。; 罗毅郝智彪王磊康健彬汪莱熊兵孙长征王健韩彦军李洪涛王禄王文新陈弘; 关键词：响应特性线性度

AlN/蓝宝石模板上生长的GaN研究被引量：2: 2010年; 研究了在分子束外延制备的AlN/蓝宝石模板上采用金属有机物化学气相外延生长的非故意掺杂GaN的材料性质.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜研究了AlN模板的晶体质量和表面相貌对GaN的影响.结果表明,当AlN的表面粗糙度较小时,尽管AlN模板的位错密度较高((102)面XRDω扫描半高全宽900—1500arcsec),但生长得到的GaN依然具有和在蓝宝石衬底上采用"二步法"生长的GaN可比拟的晶体质量((002)面XRDω扫描半高全宽200—300arcsec,(102)面400—500arcsec)和表面粗糙度(0.1—0.2nm).TEM照片表明GaN中位错密度降低的原因是AlN中的一部分位错在AlN和GaN的界面处被终止而未能延伸至GaN中.这可能是因为Ga原子尺寸较大,具有修复晶格缺陷的作用.而当AlN的表面粗糙度较大时,Ga原子在MOVPE生长过程中的迁移受到影响,得到的GaN晶体质量非常差.此外,采用范德堡法测量的GaN电阻率为105—106Ω·cm,比蓝宝石衬底上生长的GaN高大约6个数量级,这被认为是采用AlN代替GaN低温缓冲层所致.; 汪莱王磊任凡赵维王嘉星胡健楠张辰郝智彪罗毅; 关键词：氮化镓氮化铝

红外波长上转换器件中载流子阻挡结构的研究被引量：2: 2015年; 复杂半导体材料结构中的载流子分布特性对器件性能有重要影响.本文针对一种新型的波长上转换红外探测器,研究了载流子阻挡结构对载流子分布和器件特性的影响.论文通过自洽求解薛定谔方程、泊松方程、电流连续性方程和载流子速率方程分析了不同器件结构中的空穴分布.同时,生长了相应结构的外延材料,并通过电致荧光谱分析了载流子阻挡结构对器件特性的影响.结果表明,2 nm厚的AlAs势垒层既能有效阻挡空穴又不影响电子输运,有利于制作波长上转换红外探测器.此外,论文分析了阻挡势垒层的厚度和高度以及工作温度对载流子分布的影响.本文研究结果亦可应用于其他载流子非均匀分布的半导体器件.; 康健彬郝智彪王磊刘志林罗毅汪莱王健熊兵孙长征韩彦军李洪涛王禄王文新陈弘; 关键词：载流子分布

GaAs基量子级联结构波长上转换红外探测器: 基于半导体光电转换原理的红外光探测器以其能带可调、响应速度快、探测率高等特点成为红外探测领域的重要分支.本文提出的量子级联结构波长上转换器件基于低维半导体材料中的量子效应、利用半导体光-电和电-光效应将红外信号转变成可被...; 康健彬韩彦军李洪涛王禄王文新陈弘王磊郝智彪刘志林罗毅汪莱王健熊兵孙长征

光子晶体结构对量子阱红外探测器光吸收增强效应的研究: 2015年; 针对量子阱红外探测器(QWIP)光吸收效率较低的问题,研究了基于光子晶体的耦合结构对QWIP光吸收效率的增强效应。通过建立吸收效率计算模型并使用有限元方法,研究了光子晶体结构中谐振模式的光场分布,以及光子晶体结构参数对QWIP吸收效率的影响规律。通过综合优化,利用光子晶体的谐振增强效应,理论上可以获得约88%的QWIP光吸收效率。; 刘志林郝智彪王磊康健彬汪莱罗毅; 关键词：光子晶体

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王磊