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[IEEE 2018国际微波与毫米波技术会议(ICMMT)- 中国成都(2018年5月7日-2018年5月11日)] 2018国际微波与毫米波技术会议(ICMMT)- 基于0.5微米InP双异质结双极晶体管技术的300GHz单片集成放大器
摘要: 我们展示了一款紧凑型6级太赫兹单片集成电路(TMIC)放大器,工作频率为275-310GHz,由共基极配置的0.5微米InP双异质结双极晶体管(DHBT)和多层薄膜微带线(TFM)布线环境构成。该放大器在小信号增益方面,在300GHz时表现出>7.4dB的增益,峰值增益在280GHz时达到12.5dB。这是中国首次报道采用TFM的H波段InP DHBT TMIC放大器。这款6级放大器的总尺寸仅为1.7毫米×0.9毫米。
关键词: 薄膜微带线(TFM)、磷化铟(InP)、H波段、放大器、异质结双极晶体管(HBTs)、太赫兹单片集成电路(TMIC)
更新于2025-09-23 15:22:29
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(邀请报告) 氢氧化钾电解液中纳米多孔磷化铟的电化学形成
摘要: 在高掺杂n型磷化铟(n-InP)的氢氧化钾(KOH)溶液中阳极氧化,可形成纳米多孔亚表面层??紫镀鹪从诒砻姘伎?,每个凹坑下方最初会形成一个独立的多孔区域。这些区域通过薄的非多孔层与表面隔离,每个区域通过其对应的凹坑与电解液相连??紫堆?lt;111>A晶向延伸,形成截角四面体结构域。我们提出电化学成孔的三步模型:(1) 孔隙尖端的空穴生成;(2) 空穴扩散;(3) 半导体材料的电化学氧化以形成蚀刻产物。第一步决定了整体蚀刻速率。然而,若第三步动力学过程相对于第二步较慢,则蚀刻可能优先发生在特定晶向位置,导致孔隙沿优势方向延伸??紫犊矶人嫜艏趸露壬叨跣?,在氢氧化钾浓度增至9 mol·dm?3前持续减小,超过该浓度后反而增大。低电流密度下孔隙具有尖锐尖端和三角形横截面;高电流密度时,孔隙尖端与横截面更趋圆润,同时孔隙宽度减小。这些现象均可通过三步模型得到解释。
关键词: 电化学形成、纳米多孔、孔隙扩展、磷化铟、氢氧化钾电解液
更新于2025-09-23 15:21:01
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抗辐射太空太阳能电池
摘要: 使用纳米线制造的太阳能电池能够承受比平面晶体薄膜电池高达40倍的高能辐射,这使得纳米版本特别适合为卫星和航天器供电。加州理工学院的Harry A. Atwater及其同事制备了太阳能电池,其吸光层由垂直生长于基底的砷化镓纳米线阵列(长度3微米)或磷化铟纳米线阵列(长度2微米)构成。研究人员用100和350千电子伏特的质子辐照这些器件——这与太空环境中的辐射强度相当。与相同材料制成的薄膜太阳能电池相比,纳米线电池在电流性能下降前能承受10至40倍的质子辐照量。模拟显示高能质子会从纳米线中射出从而减少损伤,而在晶体薄膜中则会滞留。研究人员认为,纳米线更大的表面积更利于缺陷从结构中迁移出去。
关键词: 太阳能电池、太空、磷化铟、抗辐射、纳米线、砷化镓
更新于2025-09-23 15:19:57
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零磁场下自组织InP/GaInP量子点中复合费米子的分子态
摘要: 利用近场扫描光学显微镜确定了具有N=5-7个电子、维格纳-塞茨半径约2.5的单个InP/GaInP量子点在低温(10 K)下的线局域化区域尺寸与位置,以及其光致发光光谱随磁场(0-10 T)的变化关系。研究发现,在零磁场条件下当朗道能级填充因子为1/2至2/7时,会形成复合费米子分子,其尺寸与局域化区域相符,键长分别约为30和50纳米。当N=6时,观测到光激发下复合费米子的配对与重排现象,这为利用InP/GaInP量子点构建无磁场拓扑量子门提供了可能。
关键词: 磷化铟/镓铟磷量子点、近场扫描显微镜、光致发光、复合费米子、拓扑量子门
更新于2025-09-23 15:19:57
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在InZnP量子点上开发晶格匹配的ZnMgSe壳层用于荧光粉应用
摘要: 磷化铟量子点(QDs)作为目前灯饰和显示器中使用的镉基、铅基量子点的替代材料备受关注。磷化铟量子点的主要缺陷通常在于较低的光致发光量子产率(PLQY)、较差的色纯度以及化学稳定性不足。本研究通过开发晶格匹配的磷化铟/硒化镁核壳纳米异质结构来提升磷化铟量子点的PLQY与稳定性。选择硒化镁的理论依据是:当其以闪锌矿晶体结构生长时(可通过锌合金化实现),与磷化铟具有近乎完美的晶格匹配度。为维持晶格匹配,我们在核壳结构中均使用锌元素,制备出磷锌铟/锌镁硒(InZnP/ZnxMg1-xSe)核壳量子点。为确定最适宜的壳层生长条件,我们首先开发了能有效掺入镁元素的ZnxMg1-xSe纳米晶合成路线,并采用优化工艺成功在磷锌铟量子点表面生长ZnxMg1-xSe壳层。相应核壳体系的PLQY高于初始磷锌铟量子点,更重要的是随着镁含量增加色纯度显著提升。研究结果从界面态密度降低的角度解释了采用晶格匹配度更优的ZnxMg1-xSe壳层带来的改善效应。
关键词: 硒化镁、量子点、晶格匹配、核壳结构、磷化铟、荧光粉
更新于2025-09-23 15:19:57
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光活化对胶体InP@ZnS量子点发光性能的影响
摘要: 研究发现,在胶体量子点的液相合成过程中采用光激活和热激活方法,可制得发光量子产率接近1的发光InP@ZnS量子点。激活方式对最大发光效率影响甚微或无影响,但会影响粒径分布。与热激活相比,光激活能形成更单分散的粒子。
关键词: 胶体量子点,热激活,磷化铟,发光量子产率,光激活
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用沸石作为成核位点控制InP/ZnS量子点的成核过程
摘要: 作为III-V族半导体材料的代表,InP/ZnS量子点因其低毒性和适宜的发光范围被视为发光器件领域的明星材料。然而InP/ZnS量子点的制备过程仍存在重大问题:膦前驱体价格昂贵且难以保存,短波长InP/ZnS量子点的成核时间过短导致尺寸分布过大。本文采用更廉价的二乙氨基膦(tris(diethylamino)phosphine)替代传统三(三甲硅基)膦(tris(trimethylsilyl)phosphine),并提出一种调节InP/ZnS量子点发光波长的新方法。不同于通过改变成核时间来调节发射波长的传统方式,该方法通过控制初始形成晶核的数量实现波长调控。利用沸石为InP晶核提供成核位点,最终获得发射波长522-589nm的InP/ZnS量子点,且具有优异的单色性(最小半峰宽达48nm)。该研究为高性能量子点的尺寸调控提供了新途径。
关键词: 沸石、磷化铟、颜色可调、量子点、成核位点
更新于2025-09-23 15:19:57
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在KOH电解液中阳极形成纳米多孔磷化铟:温度与浓度的影响
摘要: 对n型磷化铟(InP)电极进行了不同温度和氢氧化钾(KOH)浓度条件下的阳极氧化处理。扫描电子显微镜显示<111>A晶向的孔道呈定向生长,且随着温度升高孔径减小。这种变化可通过电化学反应速率与空穴扩散速率的相对关系解释,并验证了先前提出的三步机理模型。当温度升高时,表面凹坑的面密度和孔径均减小,导致通过凹坑的电流密度显著增大。这解释了多孔层厚度减小的现象:在蚀刻产物沉淀堵塞孔道前,凹坑维持质量传输所需速率的时间缩短。随着KOH浓度增加,孔径和层厚均在约9 mol·dm?3时降至最小值,随后再次增大??拙兜谋浠捎萌侥P徒馐?,而层厚变化则归因于质量传输效应。层孔隙率与孔径呈现相似变化趋势,进一步佐证了三步模型。当KOH浓度低于2 mol·dm?3时,观察到从多孔层形成向平面蚀刻的转变,该现象亦可由三步模型阐释。
关键词: 浓度,三步模型,磷化铟,阳极氧化,纳米多孔,氢氧化钾,温度
更新于2025-09-23 00:04:39
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[IEEE 2019化合物半导体周(CSW)- 日本奈良(2019.5.19-2019.5.23)] 2019年化合物半导体周(CSW)- 半导体纳米线激光器异质集成的纳米级转印技术
摘要: 基于磷化铟的高电子迁移率晶体管(InP-HEMTs)和石墨烯沟道场效应晶体管(G-FETs)被实验性地研究作为未来宽带光通信和无线通信系统的光子频率转换器。通过利用InP-HEMTs和G-FETs的光电特性和三端功能,在120 GHz无线通信频段上实现了单芯片光子双混频操作。将112.5 GHz载波上的10 Gbit/s级数据信号与87.5 GHz本振信号下变频至25 GHz中频带,该本振信号由光注入光电混频拍频信号同步自生成。结果表明,G-FET的本征沟道能够实现优于具有同等器件特征尺寸的InP-HEMT的速度性能。降低G-FET的外在寄生电阻并实现高效的光吸收结构,可能使毫米波和亚太赫兹光子频率转换在实际应用中达到足够高的转换增益。
关键词: 毫米波光子学、频率转换、场效应晶体管、毫米波通信、磷化铟、石墨烯、高电子迁移率晶体管、无线接入网络
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于InP的量子点发光二极管中五元Zn-Mg-Ga-Cl-O纳米颗粒电子传输层的能带排列与电荷平衡
摘要: 五元Zn-Mg-Ga-Cl-O纳米颗粒被合成用于绿色InP基量子点发光二极管(QLEDs)的电子传输层(ETL),以实现能带匹配和电荷平衡。这些纳米颗粒通过溶液相中的简单水解反应合成。Zn-Mg-Ga-Cl-O的带隙增大至3.85 eV,比ZnO高出0.3 eV。Zn-Mg-Ga-Cl-O与InP基量子点之间的导带能隙从0.78 eV变为?0.17 eV。与使用ZnO和Zn-Mg-O相比,Zn-Mg-Ga-Cl-O降低了绿色InP基QLEDs中的电子传输并改善了电荷平衡。采用Zn-Mg-Ga-Cl-O ETL的绿色InP基QLEDs表现出最大亮度为3270 cd/m2。具有Zn-Mg-Ga-Cl-O ETL的QLEDs的最大外量子效率(EQE)和功率效率分别为3.8%和19.6 lm/W,分别是采用ZnO ETL的QLEDs的9.5倍和9.24倍。最大EQE和功率效率分别在2.5 V和170 cd/m2下实现。
关键词: 电子传输层,磷化铟,发光二极管,量子点
更新于2025-09-19 17:13:59