宽禁带半导体碳化硅基核辐射探测器研究进展

摘要：碳化硅（SiC）半导体材料具有宽禁带、大晶体原子离位阈能及高电子空穴迁移速率等众多突出优势，基于其研制的SiC核辐射探测器具有耐高温、抗辐照、体积小、响应快等优点。高质量、大尺寸SiC晶体材料与外延生长技术及器件制备工艺的不断提升，极大地促进了SiC基核辐射探测器的发展。本文从SiC核辐射探测器的原理及性能评价指标入手，分析了辐射探测时SiC材料与各种辐射粒子相互作用的方式、主要性能指标，以及主要性能指标与SiC晶体缺陷等的关系，并基于SiC晶体的物理性质，总结对比了探测器级SiC晶体衬底制备和外延生长的方法，重点介绍了SiC带电粒子探测器、中子探测器、X/γ探测器的最新研究进展，分析了SiC基核辐射探测器发展面临的挑战，为提高SiC基核辐射探测器的性能提供了参考。

光电 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 100 浏览

氧化镓射频功率器件研究进展

摘要：超宽禁带半导体材料氧化镓（β-Ga2O3）具备高临界击穿场强、高电子饱和速率等特性，同时具有熔体法生长的大尺寸单晶衬底，有望在未来电网、轨道交通、雷达通信等高压大功率领域得到广泛应用。虽然基于氧化镓材料的电子器件在国际上已经取得了快速发展，然而受限于氧化镓材料迁移率低、热导率差的原因，氧化镓基射频器件的研究相对滞后。本文首先剖析了高压射频功率器件的发展需求，包括更高的功率量级、更小更轻便的设备、更高效的系统。随后，从击穿场强、饱和速率、晶圆制造和热管理四个方面阐述了氧化镓材料适合做高压大功率射频器件的原因。接着，综述了国际上有关氧化镓基射频功率器件研究的相关进展，主要讨论了同、异质衬底金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），以及异质结场效应晶体管（HFET）三种类型的器件结构。最后，总结了目前氧化镓射频功率器件性能提升的两大挑战是热扩散能力差和电子迁移率低，并对未来该领域的研究方向进行了展望和建议，例如高导热衬底的异质集成、表面钝化技术研究、器件在极端环境下的可靠性问题等，为相关领域的研究人员提供参考。

光电 2026年03月26日 1 点赞 0 评论 67 浏览

液态防护膜的制备及性能研究

摘要：为了优化光学薄膜的防护性能，延长使用寿命，本文创新性地采用液态防护膜以保护光学薄膜，制备了三种不同的液态防护膜，包括纯物质防护膜、混合液态防护膜和胶体防护膜。探究三种液态防护膜的透过率、激光损伤阈值（LIDT）和自修复性能，并对液态防护膜的防护效果进行研究。结果表明，三种液态防护膜中胶体防护膜性能最为优异，其中SiO2胶体透过率达91. 8%，LIDT达34. 2 J/cm2。基于液体可流动的特性，三种液态防护膜都具有一定的自修复性能，能够重复多次地抵御高能激光辐照。在激光辐照下，SiO2胶体防护膜的损伤面积小，自修复时间最短。经过激光损伤阈值测试后发现，装配液态防护膜后的光学薄膜具有更优异的防护效果。

光电 2026年03月26日 0 点赞 0 评论 58 浏览

紫外氟化钙晶体的生长技术

摘要：氟化钙（CaF2）晶体具有极高的紫外光透过率（＞90%@157 nm）、高的激光损伤阈值和低折射率，是实现深紫外光刻的关键材料。随着半导体行业对高精度和高分辨率光刻技术的不断追求，高品质氟化钙晶体及其生长成为人们关注的焦点。本文首先介绍了CaF2晶体的结构和性能特点，以及常见的晶体缺陷，列举了其在光刻系统中的应用要求；随后，介绍了紫外CaF2晶体的生长方法，包括提拉法、坩埚下降法、温度梯度法和平板法；基于现有研究进展，重点讨论了原料纯度和生长工艺在减少晶体缺陷、可定向生长高品质紫外CaF2晶体方面的影响；最后对晶体生长技术的未来进行了展望。

光电 2026年03月25日 1 点赞 0 评论 72 浏览

高迁移率的硼掺杂单晶金刚石微波等离子体化学气相沉积生长及电学性质研究

摘要：高结晶质量、高迁移率的硼掺杂单晶金刚石薄膜是实现高耐压高功率电子器件的关键。本研究采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术，结合两步生长法与低温氧气辅助生长策略，成功制备了高迁移率的硼掺杂单晶金刚石，并实现了其电学性能的广泛调控。所生长薄膜的X射线衍射峰半峰全宽（FWHM）小于60″，空穴浓度可在1014~1017 cm-3调控，最大室温空穴迁移率超过1400 cm2（/V·s），达到国际先进水平。此外，本文结合输运性质测试和高分辨X射线光电子能谱（XPS）测试研究了所生长掺硼单晶金刚石样品的电子结构，指出了高晶体质量是获得高迁移率的重要原因，研究结果为高迁移率硼掺杂单晶金刚石的生长和器件应用提供了理论参考。

光电 2026年03月24日 1 点赞 0 评论 72 浏览

热壁CVD制备工艺对8英寸SiC外延层厚度均匀性的影响

摘要：本文针对典型8英寸热壁卧式SiC外延生长系统建立了考虑衬底转动、Si-C-Cl-H体系反应机理和多物理过程热质输运的数学模型，并用于三维数值仿真模拟研究。此外，本文特别研究了不同衬底表面平均温度、进气流量、进气Si/H2比对外延层生长速率和厚度均匀性的影响。结果表明：衬底转动提高了衬底表面温度分布均匀性，SiC瞬时生长速率主要受表面附近生长组分浓度影响；外延层厚度均匀性主要受SiC瞬时生长速率沿流动方向的分布影响，衬底前缘和后缘的瞬时生长速率须相互补偿以提高厚度均匀性；提高衬底表面平均温度、降低进气流量和降低进气Si/H2比均导致瞬时生长速率沿流动方向的分布由上凸向下凸转变，衬底表面实际生长速率的分布从边缘低中间高逐渐过渡为边缘高中间低；所考察的参数范围内进气流量对瞬时生长速率分布影响最大。

光电 2026年03月23日 1 点赞 0 评论 77 浏览

磁光晶体及器件研究进展

摘要：磁光隔离器作为激光系统中的关键器件，核心功能依赖于磁光晶体的法拉第效应，能够有效隔离反射光，提升激光系统的稳定性。本文综述了磁光材料的发展历程，重点介绍了稀土石榴石晶体（如TGG、TAG、TSAG、YIG）和氟化物晶体（如CeF3、KTb3F10）的磁光性能、生长技术及应用现状。TGG晶体是目前应用最广泛的磁光材料，但其磁光性能在高功率激光器中逐渐面临瓶颈；TAG和TSAG晶体性能更优，Verdet常数要高于TGG晶体30%以上，但生长难度较大；YIG晶体在中远红外波段表现优异，在1 064 nm处的Verdet常数可达-515. 82 rad（/ T·m），但尺寸限制仍需突破。氟化物晶体（如CeF3和KTF）凭借高透过率和低光学吸收成为新兴研究方向，尤其在紫外和可见光波段潜力显著，在紫外波段透过率能达到85%。此外，本文探讨了磁光隔离器的工作原理、发展历程及研究进展，并展望了未来高性能磁光材料及器件的应用前景。

光电 2026年03月23日 1 点赞 0 评论 98 浏览

碳点比率荧光探针在荧光传感检测领域中的研究进展

摘要：CDs作为新型碳基纳米材料凭借其低毒性、优异的光稳定性及发光可调谐性等特性, 已成为荧光传感领域的核心材料. 传统单发射体系CDs探针依赖荧光强度增强/猝灭现象实现对目标物的检测, 此类方法易受探针浓度、微环境波动及仪器参数偏移等因素干扰. 为突破这一瓶颈, 研究人员引入了具有内部自校准机制的双发射比率荧光探针, 以两个或多个荧光信号的强度比值为信号参量, 提升了复杂体系中的检测精度与抗干扰能力.本文系统综述了CDs比率荧光探针的最新研究进展, 重点剖析了探针类型、设计策略与应用效能. 最后, 针对当前研究中存在的材料发光原理不明、临床应用转化困难等问题, 提出了绿色合成、人工智能辅助设计等未来发展方向.

光电 2026年03月20日 1 点赞 0 评论 95 浏览

自旋光电效应与有机自旋半导体材料开发

摘要：有机半导体不仅具有优异的光电性能，还兼具轻薄、柔性、可设计、易加工和低成本等优势。近年来，通过引入“自旋”自由度，有机半导体的光电子效应和材料研究又在新的维度上得到了拓展，为新材料开发、新功能调控和新器件应用提供了新思路。本文对有机半导体自旋光电效应相关的研究进展进行了系统综述，深入探讨了自旋极化电子的注入、输运及弛豫机制，介绍了各类有机自旋电子器件及其运行机理，系统总结并探讨了各类有机自旋半导体材料，包括小分子、聚合物、激基复合物及有机/无机杂化材料，及其在自旋阀、自旋发光二极管、自旋光伏器件和自旋场效应晶体管等器件中的应用进展，最后对有机自旋电子学的未来发展方向进行了展望，期望能为该领域的后续深入研究提供有益参考。

光电 2026年03月20日 1 点赞 0 评论 73 浏览

新型显示用聚乙烯醇光学膜的结构与性能研究进展

摘要：偏光片是薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD) 和有机发光二极管显示面板(OLED) 中核心组件之一，包含偏光膜、支撑膜、相位差膜以及膜间的胶黏剂如水性黏合剂、压敏胶。其核心功能层为聚乙烯醇偏光膜。偏光膜的加工涉及光学级聚乙烯醇树脂原料合成与PVA- 碘系偏光膜的加工过程，后者包含流延成膜、碘染、硼酸交联和拉伸等多个加工步骤。揭示真实加工工况下多尺度凝聚态结构和动力学演变规律是构建聚乙烯醇光学膜分子- 加工- 性能关系的关键。本文系统介绍近年来围绕聚乙烯醇光学膜加工开展的系统研究工作，主要包含(1)聚乙烯醇溶液流延成膜，(2)塑化聚乙烯醇薄膜凝聚态结构与动力学，(3)聚乙烯醇碘染机理，(4)聚乙烯醇硼酸交联机理等。发挥固体核磁共振和同步辐射X射线散射技术的先进表征优势，获取真实加工工况下凝聚态结构和动力学演化规律，为先进偏光膜制造提供基础原理指导。

光电 2026年03月19日 1 点赞 0 评论 62 浏览