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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • 用于微波动力学电感光子数分辨探测器的TiN及TiN/Ti/TiN多层膜光学常数测量

    摘要： 我们在蓝宝石衬底上沉积了薄氮化钛（TiN）及TiN/Ti/TiN多层薄膜，并利用分光光度计测量400至2000纳米波长范围内的反射率和透射率。由此推导出包括折射率n和消光系数k在内的光学常数（复折射率）?；谔崛〉恼凵渎适?，我们提出一种采用低损耗非晶硅（a-Si）减反涂层与背面铝（Al）反射镜的光学堆叠结构，理论上可实现1550纳米波长下100%的光子吸收率。该光学设计方案对提升基于TiN的微波动力学电感光子数分辨探测器的光学效率具有显著潜力。

    关键词： 氮化钛，光学常数，微波动力学电感探测器，折射率

    更新于2025-11-14 15:25:21

  • 掺杂诱导的反向偏压低于1V下工作的倒置小分子有机光电二极管性能提升——迈向成像应用中与CMOS的兼容性

    摘要： 有机光电二极管（OPDs）相比传统无机光电探测器具有诸多优势，使其特别适用于成像应用。阻碍其应用的关键挑战之一在于需要与标准CMOS工艺集成。本文报道了一种与CMOS兼容的顶照式倒置小分子双层OPD，具有极低的暗漏电流。该器件采用经[6,6]-苯基C61丁酸甲酯（PCBM）阴极缓冲层（CBL）修饰的氮化钛（TiN）底电极。我们系统地证明，通过掺杂CBL可提升器件在低电压（低于1V反向偏压）下的光响应——在不影响漏电流的前提下，既增大了线性动态范围（LDR），又拓宽了光电二极管的带宽。优化后的器件在-0.5V偏压下仅呈现约6×10?1? A/cm2的暗漏电流，在500nm波长处外量子效率（EQE）达23%，计算得比探测率高达7.15×1012 cm Hz1?2/W（琼斯）。同时该器件在-0.5V偏压下线性动态范围接近140dB，带宽约400kHz。所提出的器件结构完全兼容CMOS工艺，可集成至CMOS读出电路，有望应用于高性能大规模成像阵列。

    关键词： 界面工程、掺杂、互补金属氧化物半导体、氮化钛、有机光电二极管、阴极缓冲层

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 氮化钛在氯基等离子体中的刻蚀特性

    摘要： 在本研究中，我们采用电感耦合Cl2/Ar等离子体系统，探究了TiN薄膜的刻蚀特性及其相对于光刻胶的选择比。当气体混合比为4:16 sccm（Cl2/Ar）时，TiN薄膜获得最大刻蚀速率27 nm/min。X射线光电子能谱分析显示，离子轰击能有效破坏氧化键，并在刻蚀表面形成不易挥发的反应产物堆积。场发射俄歇电子能谱则用于评估离子激发反应产物脱附的效率。

    关键词： 氮化钛，X射线光电子能谱，原子力显微镜

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于被动太赫兹成像的氮化钛动能电感探测器子阵列设计与表征

    摘要： 我们报道了通过原子层沉积（ALD）法制备的氮化钛（TiN）薄膜用于微波动力学电感探测器（MKID）的研究。利用自主开发的ALD工艺，我们生长了一系列厚度为15、30和60纳米的TiN薄膜。这些薄膜的超导转变温度Tc、方块电阻Rs及微观结构均经过表征。我们制作了测试谐振器结构，并在300毫开尔文温度下进行了特性分析。在350吉赫兹频率下，测得光学等效噪声功率NEPopt≈2.3×10?1?瓦/√赫兹，这一结果对被动式太赫兹成像应用具有良好前景。

    关键词： 氮化钛，原子层沉积，动力学电感探测器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于量子电路的氮化钛原子层沉积

    摘要： 具有高本征动力学电感的超导薄膜对于光子探测器、实现混合系统中的强耦合以及?；ち孔颖忍鼐哂兄匾庖?。我们报道了采用原子层沉积法生长的薄膜（9-110纳米）上制备的氮化钛谐振器性能，其面电感高达234皮亨/平方。对于厚度超过14纳米的薄膜，在量子区域测得品质因数范围为0.2至1.0×10^6，这可能受限于介电双能级系统。此外，我们展示了高达28千欧姆的特征阻抗，且随着阻抗增加内部品质因数未出现显著退化。这些高阻抗对应着单光子耦合强度相比50欧姆谐振器提升了24倍，这对混合量子系统和量子传感具有变革性意义。

    关键词： 超导薄膜、原子层沉积、量子电路、氮化钛、动力学电感

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 利用TiN-Pt纳米杂化材料确定析氢过程中的等离激元热电子与光热效应

    摘要： 化学化合物储氢是实现轻质、高密度及安全氢能技术的有前景策略。然而这些化学物质的释氢速率受限于金属催化剂本征催化活性，通过光辐照可增强该活性。本研究组装了以等离激元TiN为核、多Pt纳米晶催化中心为壳的纳米杂化体，在700纳米共振条件下展现出热电子驱动的硼氢化铵释氢反应，表观量子产率达120%。实验证明太阳光辐照通过热电子与集体加热两种协同机制使TiN-Pt纳米杂化体的活性提升一个数量级。通过对单纳米晶周围光致温度的微观计算揭示：集体等离激元加热机制主导了体系的宏观温度分布。数据显示等离激元热电子与光热效应可协同触发硼氢化铵按需释氢，为大幅提升金属催化剂暗态活性提供了通用策略。

    关键词： 氨硼烷、等离激元学、光催化、氮化钛、析氢反应

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 反应性气体对等离子体增强原子层沉积法制备氮化钛薄膜结构和性能的影响

    摘要： 作者研究了不同反应性气体对四(二甲基氨基)钛等离子体增强原子层沉积(PEALD)制备TiN薄膜结构和性能的影响。反应性气体对薄膜结构与性能起决定性作用：氮基等离子体(N2和NH3)使薄膜氧(~3%)和碳(~2%)污染较低并形成清晰柱状晶粒结构，其中N2等离子体沉积的薄膜存在氮过量(~4%)；采用NH3等离子体可获得化学计量比薄膜且电阻率最低(~80 μΩ·cm)；而H2等离子体沉积会导致更高的碳和氧污染(~6%各元素)。反应性气体还显著影响晶粒尺寸和择优取向，通过调节等离子体化学成分可获得(111)或(100)取向薄膜，文中提出了PEALD TiN择优取向的形成机制。最后评估了等离子体对下层介质层的诱导降解效应。

    关键词： 等离子体增强原子层沉积、薄膜结构、性能、氮化钛、反应气体

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 氮化钛纳米棒阵列中的可调谐等离子体共振

    摘要： 本工作采用磁控溅射系统的斜角沉积法制备了氮化钛(TiN)纳米棒阵列。通过改变基底偏压和氮气流量等沉积参数，制备了多种TiN纳米棒阵列。在进行斜角沉积前，先沉积了均匀的TiN薄膜并获取了不同沉积参数下的介电常数谱。本文分析了沉积参数对纳米棒形貌的影响。测量并比较了TiN纳米棒阵列的偏振相关消光光谱。通过调节沉积过程中的氮气流量和基底偏压，可显著改变与局域表面等离子体共振纵向模式相对应的消光特性。

    关键词： 掠射角沉积、等离子体激元模式、介电常数、氮化钛、纳米棒阵列

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用氧氮化硅壳层稳定氮化钛纳米晶体的等离激元响应：对难熔光学材料的启示

    摘要： 我们探讨了难熔等离子体应用中纳米颗粒与薄膜的合成及特性。该方法聚焦于氮化钛(TiN)，其相比银、金等常见等离子体材料具有温度稳定性优势。独立式TiN基纳米颗粒通过两个串联的等离子体反应器制备：首阶段在等离子体中形核，次阶段经空气动力学牵引并包覆氮化硅?；げ?。我们系统对比了裸露与包覆TiN纳米颗粒的结构、化学及光学特性。氮化钛核心的包覆层显著抑制空气暴露下的氧化，大幅提升等离子体响应性能。采用该核壳结构制备的薄膜即使在惰性气氛中加热至900°C，反射率仍几乎无变化。本研究提出简易表面钝化方案增强材料功能性，进一步证实氮化物基等离子体材料作为宽领域应用的高品质难熔光学化合物的潜力。

    关键词： 氮化钛，非热等离子体，薄膜，纳米晶体，难熔纳米材料，等离激元纳米材料

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有内置纳米孔阵列的大规模等离子体杂化框架作为多功能光学传感平台

    摘要： 通过图案化亚波长孔阵列实现的光耦合，可借助强表面等离子体模式产生增强透射效应。本研究采用两步法制备工艺，展示了一种具有深亚波长尺度（6纳米）垂直内置纳米孔阵列的纳米结构等离子体框架。首先通过生长高质量双相（金-氮化钛）垂直排列纳米复合模板形成纳米孔阵列，随后选择性湿法刻蚀金属（金）。该等离子体纳米孔薄膜具有高外延质量与大面积覆盖特性，通过精确控制刻蚀过程可将结构设计为完全刻蚀或半刻蚀纳米孔?；Ф栊郧揖弑傅壤胱犹逄匦缘牡延兄诒３秩窭妆呓绮⒎乐咕Ц窕?。实验证实了可见光波段内增强透射率及各向异性介电函数等光学特性。数值模拟表明存在扩展的表面等离子体模式及孔边缘强场增强效应。两项应用演示——通过与二维钙钛矿纳米片表面耦合实现增强调控的光致发光，以及通过浸没液体渗透进行折射率传感——证明了此类等离子体纳米孔阵列在可重复使用的表面等离子体增强传感应用中的巨大潜力。

    关键词： 调制光致发光（PL）、折射率（RI）传感、氮化钛（TiN）、表面等离子体（SPs）、等离子体纳米孔（NHs）

    更新于2025-09-23 15:19:57